Задержки и испытания Mercury-Atlas 4: Путь к пилотируемому полёту.

Подготовка к запуску

Была серия задержек в подготовке ракеты "Атлас" и космического корабля "Меркурий", поскольку послеполётные данные, полученные в ходе полёта "Меркурий-Атлас 3", потребовали масштабных модификаций ускорителя. Ракета Atlas 88D прошла заводскую приёмочную инспекцию только 30 июня, а доставка в Кейп-Канаверал состоялась 15 июля. Более того, в полёте планировалось использовать не капсулу Mercury №9, а капсулу №8A, которая была извлечена после запуска "Меркурий-Атлас 3" и восстановлена. Капсула №8A была последней из старых моделей с небольшими иллюминаторами, без посадочного парашюта и с массивным запорным механизмом люка. Серия задержек возникла из-за проблем с автопилотом "Атласа", включая замену неисправного гироскопа угловой скорости. Изначально запуск планировался на 22 августа, но был перенесён. Дальнейшие задержки произошли, когда выяснилось, что транзисторы, используемые как в "Атласе", так и в "Меркурии", склонны к образованию шариков припоя, поэтому вся последняя неделя августа была потрачена на их кропотливый ремонт. Производительность капсулы оставалась хорошей, несмотря на некоторую обеспокоенность по поводу высокого расхода кислорода на орбите, однако наземные специалисты не сочли это серьёзной проблемой, а запаса кислорода хватало как минимум на 8 оборотов. Процесс разворота капсулы на орбите для направления теплового щита вперёд оказался сложнее, чем ожидалось, и занял 50 секунд вместо обычных 20. В нескольких моментах полёта ориентация капсулы стала слегка неустойчивой из-за отказа двух двигателей, что привело к кратковременным перебоям в телеметрии. Капсула совершила один оборот вокруг Земли перед возвращением. Вход в атмосферу произошёл через час 28 минут после запуска, а приводное посадка – в Атлантическом океане в 283 километрах к востоку от Бермудских островов (в 34 километрах от расчётной точки посадки). Послеполётный осмотр показал, что рычаг управления подачей кислорода был сдвинут вибрацией при взлёте и открыл клапан. Это привело к утечке кислорода в космос, но не в таких количествах, чтобы вызвать телеметрическое предупреждение, хотя и активировало индикатор предупреждения о кислороде в капсуле. Впоследствии рычаг был переконструирован, чтобы его было труднее перемещать. Проблема с переориентацией капсулы после отделения ускорителя была вызвана обрывом цепи в гироскопе тангажа. Наиболее серьёзной проблемой, выявленной в ходе полёта "Меркурий-Атлас 4", был чрезмерно высокий уровень вибрации при взлёте с T+5 по T+20 секунды, поэтому в автопилот "Атласа" были внесены дополнительные незначительные изменения. Однако директор Центра пилотируемых космических полётов Боб Гилрут выразил уверенность в том, что ракета-носитель теперь пригодна для пилотируемых полётов, и что человек, находящийся на борту, пережил бы полёт. Миссия MA-4 успешно выполнила все поставленные задачи. Она продемонстрировала способность ракеты-носителя Atlas LV 3B выводить капсулу "Меркурий" на орбиту, а также способность капсулы и её систем работать в полностью автономном режиме, и ей удалось получить снимки Земли. Тем не менее, для обеспечения безопасности и проверки дополнительных изменений в конструкции, NASA планировала провести ещё один беспилотный испытательный полёт, прежде чем отправлять комплекс "Меркурий-Атлас" в пилотируемый полёт.

There were a series of delays getting the Atlas rocket and Mercury spacecraft ready as the postflight findings from Mercury Atlas 3 had necessitated extensive modifications to the booster. Atlas vehicle 88D did not undergo its factory rollout inspection until June 30 and delivery to Cape Canaveral waited until July 15. Moreover, the flight was not going to use Mercury capsule #9 as planned, but instead capsule #8A, which had been recovered from the Mercury Atlas 3 launch and refurbished. Capsule #8A was also the last of the older models with small port windows, no landing bag, and a heavy locking mechanism on the hatch. A series of delays occurred due to problems with the Atlas autopilot, including the replacement of a defective yaw rate gyro. Launch was originally intended for August 22 but pushed back. Further delays happened when it was discovered that the brand of transistor used in both the Atlas and Mercury were prone to forming solder balls, thus the entire last week of August was spent laboriously repairing them. Capsule performance was also good despite some concern over high oxygen usage in orbit, but ground controllers did not consider it a serious problem and the oxygen supply was sufficient for at least 8 orbits. The process of turning the capsule around in orbit so its heat shield faced forward proved more difficult than expected, taking 50 seconds instead of the normal 20 seconds. At a few points during the mission, the capsule's attitude became slightly unstable due to the failure of two thrusters, which caused momentary telemetry dropouts. The capsule completed one orbit prior to returning to Earth. Reentry took place one hour and 28 minutes after launch, and splashdown occurred in the Atlantic Ocean 176 miles (283 kilometers) east of Bermuda. (which was 34 miles from the landing point) Postflight examination found that the oxygen rate handle had been dislodged by liftoff induced vibration and cracked open a valve. This had allowed oxygen to escape into space, but not at sufficient rates to trigger a telemetry warning measurement, although it did trigger the oxygen warning light in the capsule. The handle was redesigned afterwards to be more difficult to move. The problem reorienting the capsule after booster separation was found to be the result of an open circuit in the pitch gyro. The biggest problem encountered on Mercury Atlas 4 was an uncomfortably high level of liftoff vibration from T+5 to T+20 seconds, so a few more small modifications were made to the Atlas's autopilot. However, Manned Spaceflight Center director Bob Gilruth expressed his confidence that the booster was now man rated, and that a human passenger would have survived the flight. The MA 4 mission had successfully achieved all its flight objectives. It had demonstrated the ability of the Atlas LV 3B rocket to lift the Mercury capsule into orbit and of the capsule and its systems to operate completely autonomously, and it had succeeded in obtaining pictures of the Earth. Nonetheless, to be on the safe side and test out a few more design changes, NASA still planned for one more uncrewed test before committing the Mercury Atlas combo to a crewed flight.