header image

 
 

Program Mercury

Prvýkrát publikované na slovenskej Wikipédii v článkoch Program Mercury a Mercury-Atlas 6. Autor: Jana Plauchová ako Eryn Blaireová. Spoluautori: Adrian (jazyk, wikilinky, typografia), Mimac (zakladateľ, časť textu), Mirec (oprava preklepu), Miloš (oprava preklepu), Wizzard (oprava gramatiky), Wek1 (oprava preklepu)

Text je dostupný pod Creative Commons Attribution-ShareAlike License 3.0 a GFDL.


Program Mercury bol vesmírny projekt na dopravu Američanov do vesmíru. Cieľom projektu bolo dopraviť človeka na obežnú dráhu Zeme a bezpečne ho vrátiť späť. Prvotné plánovanie a vývoj vesmírnej lode prebiehalo pod vedením organizácie NACA, neskôr pod vedením novozaloženej agentúry NASA. Pri prvých dvoch letoch bola použitá raketa Mercury Redstone, pri ostatných raketa Atlas. Program bol pomenovaný podľa planéty Merkúr, ktorej astronomický symbol je súčasťou loga celého programu. Merkúr je zároveň rímsky boh, ktorý často predstavoval symbol rýchlosti. Program prebiehal v rokoch 1958 až 1963 a celkové náklady projektu dosiahli čiastku 1,5 miliardy USD.

Projektovaním lode sa od roku 1958 zaoberal konštrukčný tím pod vedením Maxa Fageta. Vlastná výroba potom prebiehala v McDonnell Aircraft Company v St. Louis v štáte Missouri. NASA zadala objednávku na výrobu 20 letových exemplárov lode. Päť z nich nebolo použitých pri žiadnom z letov. Dve bezpilotné lode boli zničené v priebehu letu. Jedna z lodí (Liberty Bell 7) na konci pilotovaného letu skončila na dne oceánu (aby bola po 38 rokoch s veľkou slávou nájdená a vytiahnutá). Časť z vyrobených lodí bola podrobená neskorším prestavbám a modifikáciám, ktoré predovšetkým odstraňovali technologické závady a nedostatky a umožňovali dlhší pobyt lodí na obežnej dráhe.

Obsah

Popis lode

Raketa Atlas štartuje, aby vyniesla na obežnú dráhu loď Friendship 7

Kabína vesmírnej lode Mercury bola jednomiestna. Mala tvar kužeľa, ktorého širší koniec bol pokrytý berýliovým tepelným štítom. Neskôr bol berýliový štít kvôli vysokej cene a technologickej náročnosti nahradený ľahším štítom z fenolovej živice. Štít sa prudkým žiarom odparoval a tým chránil zvyšok vesmírnej lode. Tento štít musel pri návrate odolávať teplotám vyše 1 600°C. Kabína bola zhotovená z titánových plechov hrúbky 0,25 mm. Zvlášť tepelne namáhané miesta boli pokryté ešte zliatinou Rene-4 a beríliovými plátmi. Medzi vonkajším a vnútorným plášťom bola tepelná a zvuková izolačná látka. Kabína obsahovala dva otvory a jedno okienko (priezor). Malý vstupný prielez bol na boku lode a po pristátí bol odhadzovaný tridsiatimi pyrošroubami. Na pozorovanie vonkajšieho diania slúžili dve okienka a navigačný periskop.

Vnútri kabíny sa nachádzali jedna hlavná a dve bočné prístrojové dosky. Vnútorné ovládacie prvky tvorilo viac než 55 elektrických prepínačov, 30 viacpolohových ističov, 35 mechanických viavcstupňových prepínačov a ďalšieho vybavenia. Elektrickú energiu zabezpečovali celkove tri batérie: dve s výkonom 3 kWh a jedna s výkonom 1,5 kWh. Počas letu sa počítalo s automatickým riadením prevádzaným za asistencie pozemských staníc s takmer nulovou potrebou zásahu astronauta. Automatizované systémy však trpeli množstvom porúch a preto sa prítomnosť astronauta ukázala ako rozhodujúca pre úspešné ukončenie niekoľkých misií. Medzi ďalšie systémy lode patril aj systém zabezpečenia životných podmienok. Ten zásoboval astronautov skafander čistým kyslíkom s tlakom 0,3 atmosfér a zaisťoval vhodné hodnoty teploty a vlhkosti pre prežitie astronauta a funkčnosť palubných prístrojov.

Loď mala celkove 18 kontrolných trysiek (RCS), ktoré po oddelení nosnej rakety zabránili rotácii lode, stabilizovali kabínu a boli schopné natočiť ju tepelným štítom dopredu. Loď nemohla sama prevádzať orbitálne manévre. Kontrolné trysky boli pre väčšiu spoľahlivosť zastúpené zdvojene pre automatizovaný aj manuálny okruh riadenia. Takisto nádrže pre pohonné hmoty, peroxid vodíka, boli zdvojené. Pre zaistenie návratu na Zem bola loď vybavená tromi brzdiacimi (retrográdnymi) motormi na pevné palivo. Tie pri ťahu 4,5 kN za dobu 10 sekúnd znížili orbitálnu rýchlosť na dostatočnú hodnotu vhodnú pre pristávanie. Kvôli zníženiu nárazu boli raketové motory zapaľované po jednom päť-sekundových intervaloch. Pre úspešné pristátie postačovala spoľahlivá činnosť dvoch z troch motorov. Prázdny obal motorov bol pred vlastným vstupom do atmosféry odhadzovaný od lode.

Vlastné pristátie na vodnej hladine zaisťoval zdvojený padákový systém pozostávajúci zo stabilizačného padáka s priemerom 1,8 metra vypusteného vo výške 6,4 km a hlavného nosného padáku s priemerom 20 metrov, ktorý bol vypustený vo výške 2,9 km. Pristátie bolo pomerne tvrdé, náraz na vodnú hladinu sa uskutočňoval rýchlosťou 10 m/s. Preto sa pre jeho stlmenie používal vzduchový tlmiaci vak vytvorený za pomoci tkaniny medzi tepelným štítom a dnom kabíny. Bol nafukovaný krátko po otvorení hlavného padáka.

Nosná raketa

Pri suborbitálnych letoch bola používaná raketa Mercury Redstone, pri orbitálnych raketa Atlas, presnejšie jej modifikácia Atlas D (Atlas Mercury). Bola to dvojstupňová raketa, pričom jej prvý stupeň mal dva motory na kvapalné pohonné hmoty, ktoré vyvíjali ťah 68 000 kp. Motor druhého stupňa bol tiež na kvapalné pohonné hmoty a vyvíjal ťah 27 000 kp. Raketa vynášala vesmírnu loď na obežnú dráhu rýchlosťou okolo 28 000 km/h. Nad kabínou bolo tiež záchranné zariadenie. V prípade nebezpečenstva po vyslaní elektrického signálu sa kabína oddelila od rakety a zapli sa malé záchranné trysky, ktoré premiestnili kabínu do bezpečnej vzdialenosti od rakety a umožnili jej bezpečné pristátie na hladine mora s pomocou padákového systému, podobne ako pri návrate z vesmíru. Trysky záchrannej rakety dosahovali ťah 231 kN za čas 1 sekundu. V prípade správnej činnosti nosnej rakety bol záchranný systém v pokročilej fáze letu odstrelený pomocou raketového motora s ťahom 3,6 kN.

Typický priebeh letu s raketou Atlas

Nosná raketa Atlas odštartovala z Cape Canaveral. Po cca 131 sekundách vo výške 62 km ukončili svoju funkciu štartovacie motory. O 3 sekundy neskôr boli motory odhodené a svoju činnosť začal letový motor 2. stupňa. Po 305 sekundách vo výške 161 kilometrov ukončil činnosť aj letový motor a o sekundu neskôr bola kabína oddelená od rakety. Oddelenie sa konalo pomocou troch malých oddeľovacích rakiet s ťahom 1,8 kN. Kabína zahájila orientáciu na obežnej dráhe. Na začiatku pristávacieho manévru sa kabína otočila beríliovým štítom, na ktorom boli brzdiace motory napred. Zážih brzdiacich motorov znížil rýchlosť kabíny. Vesmírna loď vstúpila do vrchných vrstiev atmosféry. Nasledovalo vypustenie stabilizačného padáku a o niečo neskôr aj hlavného padáku. Kabína dosadla na hladinu mora, kde bola vyzdvihnutá loďou.

Nepilotované lety

Vlastným pilotovaným letom predchádzalo takmer 20 bezpilotných skúšobných letov, ktorých úlohou bolo preveriť novo vyvinuté technológie prvej americkej vesmírnej lode. Väčšina z nich bola prevedená len na suborbitálnej dráhe, ostatné boli orbitálne. Zďaleka nie všetky z týchto letov boli úspešné. Štyroch skúšobných letov sa zúčastnili aj šimpanzí astronauti.

  • 9. 9.1959 – Atlas (Big Joe 1) úspešný; skúmanie leteckého namáhania;
  • 4.10.1959 – Little Joe 1 (6) úspešný; skúška rakety;
  • 4.11.1959 – Little Joe 2 (1A) úspešný; skúška záchranného systému;
  • 4.12.1959 – Little Joe 3 (2) úspešný; skúška záchranného systému, fyziologický výskum (opička Sam);
  • 21.1.1960 – Little Joe 4 (1B) úspešný; skúška záchranného systému, fyziologický výskum;
  • 29.7.1960 – Atlas MA-1 explózia rakety po 65 sekundách;
  • 8.11.1960 – Little Joe 5 neúspešný; kabína sa neoddelila;
  • 21.11.1960 – Redstone MR-0 (1) neúspešný; kabína se oddelila už pri štarte;
  • 19.12.1960 – Redstone MR-1 (1A) úspešný; letová skúška kabíny;
  • 31.1.1961 – Redstone MR-2 úspešný; fyziologický výskum (šimpanz Ham);
  • 21.2.1961 – Atlas MA-2 úspešný; meranie tepelného namáhania kabíny;
  • 18.3.1961 – Little Joe 5A čiastočne úspešný; opakovanie pokusu z 8. 11. 1960
  • 25.4.1961 – Atlas MA-3 neúspešný; raketu bolo nutné zničiť 40 sekúnd po štarte pre odchýlku od kurzu, predtým sa však podarilo oddeliť a zachrániť kabínu;
  • 28.4.1961 – Little Joe 5B úspešný; skúška oddelenia kabíny;
  • 13.9.1961 – Atlas MA-4 úspešný; oblet Zeme s „umelým kozmonautom“;
  • 29.11.1961 – Atlas MA-5 úspešný; oblet Zeme so šimpanzom Enos;

Pilotované lety

Astronauti vybraní do projektu Mercury

Výber astronautov pre Program Mercury prebiehal medzi vojenskými skúšobnými pilotmi, pretože sa predpokladalo, že kozmický let a riadenie budú najviac podobné ovládaniu bojového letúňa.

Z prvotnej skupiny 509 pilotov bolo po hrubšom vytriedení vybraných 110 kandidátov budúcich letov. Po náročných testoch potom zostala skupina 7 pilotov, ktorá bola v apríli 1959 vyhlásená za prvú skupinu astronautov NASA, ktorí budú pilotovať vesmírnu loď Mercury. Šiestim z nim sa to nakoniec podarilo. Siedmy – Donald Kent Slayton, bol pre zdravotnú nespôsobilosť vyradený (do vesmíru sa ale v 70. rokoch predsa len dostal).

  • 5. máj 1961 – Redstone MR-3 Freedom 7 úspešný; let A. B. Shepparda po balistickej dráhe;
  • 21. júl 1961 – Redstone MR-4 Liberty Bell 7 úspešný; let V. I. Grissoma po balistickej dráhe;
  • 20. február 1962 – Atlas MA-6 Friendship 7 úspešný; let J. H. Glenna (3 oblety Zeme);
  • 24. máj 1962 – Atlas MA-7 Aurora 7 úspešný; let M. S. Carpentera (3 obletov Zeme);
  • 3. október 1962 – Atlas MA-8 Sigma 7 úspešný; let W. M. Schirry (6 obletov Zeme);
  • 15. – 17. máj 1963 – Atlas MA-9 Faith 7 úspešný; let L. G. Coopera (22 obletov Zeme)

 

Mercury-Atlas 6

Mercury-Atlas 6 alebo Mercury 6 (MA 6, podľa lode Friendship 7) bol prvý americký pilotovaný orbitálny let. Napriek tomu bol už tretím pilotovaním letom v Programe Mercury, pri predchádzajúcich pilotovaných letoch však vesmírne lode leteli len po balistických dráhach. Jediný člen posádky, John Herschel Glenn, sa tak stal prvým Američanom na obežnej dráhe.

Priebeh letu

Misia Mercury 6 odštartovala 20. februára 1962 po neuveriteľných desiatich odkladoch. Štartovacia zostava pozostávala z nosnej rakety Atlas, ktorá na svojom vrchole niesla kužeľovitú vesmírnu loď pomenovanú Friendship 7. Po štarte bola loď navedená na eliptickú obežnú dráhu 159 až 265 km so sklonom k rovníku 32,5°. Jeden obeh okolo Zeme jej trval 88,5 minúty.

Po navedení na obežnú dráhu Glenn ohlásil, že let znáša vcelku dobre, až na zvýšenú teplotu v kabíne. Hlavným cieľom letu bolo otestovanie novej vesmírnej lode na obežnej dráhe. Program letu pôvodne počítal s fotografovaním v infračervenej a ultrafialovej oblasti spektra. Astronaut mal tiež zaznamenať množstvo pozorovaní voľným okom. Z tohoto plánu však nebolo praktizované takmer nič, pretože už pri prvom oblete sa ohlásili prvé vážne problémy. V riadiacom stredisku zaznamenali telemetrický signál hlásiaci uvoľnenie tepelného štítu. Tepelný štít je nevyhnutný pre ochranu lode pri prechode riedkymi vrstvami atmosféry počas pristávania. Jeho strata ešte vo vesmíre by znamenala pre Glenna istú smrť. Našťastie, štít bol ešte stále k lodi pridržiavaný trojicou lán, ktoré pridržiavali na svojom mieste aj brzdiace rakety. Po bleskových rozhovoroch medzi riadiacim strediskom, leteckou továrňou v St. Louis (ktorá kabínu vyrobila) a ústredím NASA vo Virgínii sa napokon podarilo nájsť riešenie: tým, že sa neodhodia rakety, zostanú na lodi aj laná, ktoré tam tepelný štít držia. Pôvodne však bolo v pláne odhodiť rakety ešte pred vstupom do atmosféry. Nikto nevedel s istotou povedať, aké následky bude mať ponechanie rakiet na lodi počas pristávacieho manévra.

Problém s tepelným štítom však nebol jedinou závadou. Teplota lode sa zvyšovala až na 41 °C. Pokazilo sa zariadenie zabezpečujúce automatickú stabilizáciu kabíny a Glenn musel prejsť na ručné riadenie.

Po troch obehoch Zeme sa Friendship 7 vrátila opäť do zemskej atmosféry. Krátko pred zahájením brzdiaceho manévru riadiace stredisko doporučilo Glennovi, aby neodhadzoval brzdiace rakety. Rakety sa počas zostupu rozpadli a zhoreli, samotný tepelný štít však zostup vydržal. Loď dosadla na hladinu Atlantického oceánu v rovnaký deň, ako odštartovala, o 19:43:02 svetového času. Glenn bol hneď po pristátí povýšený a stal sa národným hrdinom. V roku 1964 odišiel z NASA do politiky, ale do vesmíru sa ešte raz pozrel a to v roku 1998 ako člen posádky raketoplánu Discovery STS-95.

Mohlo by vás zaujímať

 

 



Wikipédia


Napísať odpoveď

Tip 1: Aby ste predišli možnej strate komentára pri posielaní, napíšte si ho, prosím, do textového editora a sem ho iba prekopírujte.

Tip 2: Pred odoslaním obnovte CAPTCHA príklad stlačením na šípky napravo.

Povolené XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

Vymazané budú komentáre, ktoré obsahujú spam, nadávky alebo osobné útoky, porušujú zásady slušného správania, vôbec nesúvisia s témou či s komentármi pod ňou, alebo sú presnou kópiou nejakého z predošlých komentárov.

Hodnotu píšte ako číslo, nie slovom * Časový limit vypršal, obnovte prosím CAPTCHA príklad.


 

© 2014 – 2019 Jana Plauchová. S výnimkou materiálov z Wikimedia Foundation všetky práva vyhradené. Kontakt na autorku: adhara (zavináč) volny.cz.