thumb|200px|Kapsuła statku Mercury Program Mercury (ang. Project Mercury) – pierwszy amerykański program załogowych lotów kosmicznych mający na celu wyniesienie astronautów na orbitę okołoziemską, realizowany w latach 1958–1963, początkowo przez NACA, a następnie przez nowo powstałą NASA.
Historia W 1958 roku, kiedy powstała NASA, narastało zainteresowanie lotami załogowymi. Jeszcze przed startem Sputnika wielu specjalistów rozpoczęło badania w tej dziedzinie. Zakładali wówczas, że pierwszym załogowym pojazdem będzie wyposażony w potężne silniki eksperymentalny samolot, który zostanie wyniesiony na orbitę na szczycie dużej rakiety. Jeden z pomysłów przewidywał wykorzystanie do tych celów ulepszonego X-15. Jednakże wymagało to czasu, a po 4 października 1957 roku wszystkim zaczęło się spieszyć. Powstało wtedy pytanie, jak najszybciej wystrzelić astronautę w kosmos. Projekt Adam Von Braun przedstawił „Project Adam”, nazwany tak w nawiązaniu do biblijnego Adama. Chciał umieścić astronautę w kapsule umieszczonej wewnątrz osłony dzioba rakiety i wystrzelić go za pomocą rakiety Redstone na wysokość 240 kilometrów. Poparli go wojskowi, uzasadniając to tym, że przedsięwzięcie wyjdzie naprzeciw potrzebom US Army, chcącej podnieść mobilność i siłę uderzenia swoich wojsk. Oczywiście rakieta mogła osiągnąć cel przedstawiony przez von Brauna, jednak przedstawiony przez wojskowych argument nie znalazł akceptacji. Hugh Dryden, były dyrektor NACA, powiedział Komisji do Spraw Kosmosu Izby Reprezentantów: „Podrzucanie człowieka wysoko w powietrze i czekanie, aż wróci, ma z technicznego punktu widzenia taką samą wartość jak cyrkowy trick, polegający na wystrzeleniu dziewczyny z armaty”. Projekt umarł więc śmiercią naturalną w 1958 roku. Jednak nadejdzie czas kiedy w owym „cyrkowym tricku” Amerykanie będą pokładali wielkie nadzieje. Lot Sheparda nie był w zasadzie niczym innym jak realizacją „Projektu Adam” von Brauna.
Człowiek w Kosmosie Jak Najprędzej Siły Powietrzne miały jeszcze śmielsze plany. Były one oparte na obliczeniach firmy Convair, która zaprojektowała Atlasa. Stwierdzono, że jeśli wszystko przebiegnie dobrze, da się za pomocą tej rakiety umieścić na orbicie małą kapsułę z astronautą, na bardzo niskiej orbicie. Koncepcja MISS była kolejnym przykładem minimalizmu opartego na wąskim marginesie bezpieczeństwa. W czerwcu 1958 roku generał Schriever przedłożył plan, który zakładał przeprowadzenie misji do kwietnia 1960 roku, za 99 milionów dolarów.
„Projekt Adam”, MISS („Man In Space Soonest”, „Człowiek w Kosmosie Jak Najprędzej”) i kapsuła Fageta stały się zalążkami amerykańskiego załogowego programu kosmicznego. Pierwszy amerykański program załogowych lotów w kosmos został zatwierdzony przez pierwszego administratora NASA Thomasa Keitha Glennana w dniu 7 października 1958 rokuProject Mercury – A Chronology, Part 2. Wkrótce potem nadano mu nazwę Project Mercury. Nazwę zapożyczono z mitologii rzymskiej, w której Merkury był bogiem handlu i zysku. Jednak twórcy nazwy mieli na myśli nie tyle mity co planetę Merkury i prędkość jej ruchu. A prędkość miała z programem Mercury wiele wspólnego. Najważniejszym celem było jak najszybsze wysłanie na orbitę Ziemi pierwszego Amerykanina. Jednak program kojarzono z prędkością także z innego powodu. Był to pierwszy ruch Amerykanów w kosmicznym wyścigu, rozpoczętym przez Związek Radziecki. Projekt miał olbrzymie znaczenie z politycznego punktu widzenia. Sytuacja wymuszała zademonstrowanie amerykańskiego panowania w kosmosie. Opinia publiczna postrzegała wtedy kosmos jako coś nadzwyczaj ważnego i było to wystarczającym powodem, żeby Eisenhower podjął tę decyzję. Nigdy nie zamierzał rozpętywać kosmicznego wyścigu, przeciwnie, wolałby go uniknąć, lecz bieg wydarzeń zmusił go do działania. Szybko centralnym punktem całej sprawy stali się sami astronauci. W latach 1961–1963 na pojazdach z tej serii odbyto 6 lotów załogowych, w tym pierwszy amerykański, orbitalny, załogowy lot kosmiczny Mercury 6. Jednym z najważniejszych założeń programu było wykorzystanie już istniejących technik wszędzie tam, gdzie tylko to możliwe, a więc również użycie wcześniej skonstruowanych rakiet do całkiem nowych celów, jakimi były loty załogowe.
Realizacja programu kosztowała 1,5 miliarda USD (w przeliczeniu na wartość dolara z 1994 roku).
Cele i założenia źródło Okrążenie Ziemi w statku kosmicznym z człowiekiem na pokładzie. Zbadanie zdolności ludzkiego organizmu do funkcjonowania w warunkach lotu kosmicznego. Bezpieczne sprowadzenie na Ziemię statku kosmicznego wraz z astronautą. Założenia zostały sformułowane tak, by mogły gwarantować, oprócz bezpieczeństwa, także ekonomiczną stabilność przedsięwzięcia. Jeśli tylko znajdzie to uzasadnienie, należy korzystać z opracowanych wcześniej technik i istniejącego sprzętu. Priorytetami w projektowaniu są niezawodność i prostota. Do umieszczenia statku na orbicie należy wykorzystać już istniejące rakiety. Należy wprowadzić intensywny i logicznie spójny system testów. Określono również szczegółowe wymagania, dotyczące samego statku kosmicznego. mały|Ilustracja przedstawiająca względne rozmiary jednoosobowego statku kosmicznego Mercury, dwuosobowego Gemini oraz trzyosobowego Apollo. Zamieszczono również rysunki rakiet nośnych (Saturn V, Titan II i Atlas D) w celu pokazania ich względnych rozmiarów oraz pozycji statku kosmicznego podczas startu (zaznaczony na górze każdej z rakiet)
Statek kosmiczny Wymagania jakie postawiono przy budowie statku kosmicznego: Statek musi być wyposażony w odpowiedni system ratunkowy – Rakietowy System Ratunkowy (LES), umożliwiający oddzielenie go od rakiety nośnej w razie konieczności nagłego przerwania misji. Astronauta musi mieć możliwość ręcznego sterowania pojazdem. Statek kosmiczny musi być wyposażony w silnik hamujący, umożliwiający zejście z orbity. Podczas powrotu przejścia kabiny przez atmosferę wykorzystywane będzie hamowanie aerodynamiczne. Konstrukcja statku musi umożliwić wodowanie.
Projekt zawierał wiele pionierskich rozwiązań. W wielu kwestiach nie można było się oprzeć na wcześniejszych doświadczeniach, ponieważ takie nie istniały. Poza tym, nie było pewności, w jaki sposób organizm astronauty zareaguje na stan nieważkości. W związku z tym systemy związane z powrotem z orbity początkowo działały automatycznie i były zdublowane. Zdobyte doświadczenia wykazały, że astronauci są w stanie normalnie obsługiwać wszystkie urządzenia, w związku z tym usunięto niektóre systemy zapasowe.
Systemy kapsuły obejmowały osłonę termiczną, komunikację, mechaniczne i pirotechniczne systemy sterowania, oprzyrządowanie, system podtrzymywania życia, układy elektryczne i sekwencyjne. Zarówno statek, jak i przebieg misji były tak zaprojektowane, by zminimalizować wpływ przeciążeń na astronautę. Przeciążenia działały zawsze w tym samym kierunku, wciskając astronautę w fotel. Natomiast fotele były projektowane indywidualnie dla każdego astronauty i dopasowane do jego sylwetki w skafandrze kosmicznym.
Hamowanie aerodynamiczne było najprostszym rozwiązaniem. Do ochrony kapsuły podczas przejścia przez atmosferę początkowo stosowano berylowe osłony termiczne. Później zmienione je na bardziej efektywne osłony ablacyjne wykorzystane w lotach orbitalnych. Również kolor kapsuły podyktowany był ochroną termiczną. Dzięki matowej czerni łatwo oddawała ciepło.
Tlen, pochodził z trzech kulistych zbiorników, umieszczonych wewnątrz statku, a wydychany dwutlenek węgla był pochłaniany przez filtr zawierający wodorotlenek litu. Wnętrze kabiny wypełnione było tlenem o ciśnieniu około 0,5 atmosfery. Ciśnienie w zbiornikach tlenu wynosiło w chwili startu 500 atm. Cyrkulację powietrza i chłodzenie kabiny zapewniały dmuchawy i wentylatory.
Pojazdy Mercury, nazywane kapsułami, były niewielkimi, jednoosobowymi statkami kosmicznymi. Astronauci żartowali, że do kapsuły Mercury się nie wsiada – ubiera się w nią. Wnętrze kabiny miało jedynie 1,7 metra sześciennego objętości. We wnętrzu, oprócz astronauty, znajdowało się 120 wskaźników, 55 przełączników, 30 bezpieczników i 35 dźwigni. Mimo konieczności zainstalowania tak dużej ilości układów, astronauta miał w kapsule mniej więcej tyle samo miejsca, co pilot w kabinie myśliwca. Pojazd zaprojektował Maxime Faget.
Podczas startu bezpieczeństwo pojazdu i astronauty zapewniał system ewakuacji z platformy startowej – LES. System składał się z rakiety na paliwo stałe zamontowanej na wieży nad pojazdem. W razie konieczności awaryjnego przerwania misji rakieta włączała się na jedną sekundę, wynosząc kapsułę na wystarczającą wysokość, by można było użyć głównego spadochronu. Jeśli misja przebiegała zgodnie z planem, wieżyczka LES była odrzucana natychmiast po wyłączeniu pracy głównego silnika rakiety nośnej. Odrzucenie wieżyczki odbywało się poprzez uruchomienie tego samego silnika, który w przypadku awarii służył celom ratunkowym.
Do oddzielenia pojazdu od rakiety nośnej, kapsuła odpalała trzy małe rakiety na paliwo stałe.
Pojazd posiadał jedynie silniki manewrowe. Po wprowadzeniu pojazdu na orbitę, nie można było zmienić parametrów lotu. Pojazd posiadał trzy zestawy silników manewrowych dla każdej osi obrotu (X, Y i Z), zasilane z dwóch zbiorników paliwa. Dysze sterujące wytwarzały ciąg o sile od 0,5 do 10,8 kG każda. Przez dysze wypuszczane były produkty rozkładu 90% nadtlenku wodoru. Działanie urządzeń sterujących regulowane było przez astronautę lub pilota automatycznego. Zbiorniki z nadtlenkiem wodoru znajdowały się pod fotelem pilota. Zawierały do kilkudziesięciu kilogramów H2O2. Zejście z orbity zapewniały trzy silniki hamujące na paliwo stałe, o dziesięciosekundowym czasie pracy. Jeden zapewniał energię wystarczającą do wyhamowania i zejścia z orbity nawet w wypadku awarii dwóch pozostałych. Odpalenie powodowało spadek prędkości statku o 137 m/s i wytrącenia kapsuły z orbity. Cały pakiet silników był odrzucany przez odpalenie jednego ładunku pirotechnicznego.
Kapsuły Mercury można było całkowicie kontrolować sygnałami radiowymi z Ziemi. Było to zabezpieczenie na wypadek gdyby warunki panujące w kosmosie uniemożliwiły pilotowi normalne funkcjonowanie (podobnie jak ówczesne radzieckie statki Wostok). Do łączności z Ziemią służyły dwa nadajniki wysokiej częstotliwości o mocy 2 i 0,5 W. Na pokładzie znajdował się również nadajnik o mocy 5 W i nieprzerwanie działający radiolokator wysyłający impulsy o mocy 400 i 1000 W w pasmach C i S. W skład urządzeń radiowych wchodziły jeszcze nadajniki – „latarni”, służące do wyznaczania pozycji statku. Dwa z tych nadajników wysyłały fale wielkiej częstotliwości o mocy 1 W każdy, a dwa – sygnały o mocy 7,5 i 9,1 W. Anteny nadawczo-odbiorcze znajdowały się w cylindrycznej części statku.
Energię elektryczną dostarczało sześć baterii akumulatorów znajdujących się w trzech miejscach statku. Napięcie w sieci wynosiło 115 V, przy czym prąd stały przetwarzany był na zmienny o częstotliwości 400 Hz.