A Little Joe 1A (esetleg LJ–1A) a NASA Mercury-programjának egy tesztrepülése 1959. november 4-én. A repülés két és fél hónappal korábbi Little Joe 1 tesztrepülés megismétlése volt, amely akkor sikertelenül zárult, mivel még a start előtt egy meghibásodás lépett fel és ahhoz vezetett, hogy a mentőrakéta idő előtt beindult, egy fals hibajelzésre, így maga a rakéta már nem indulhatott el a számára kijelölt feladatra. Az újabb próbarepülésen ugyanúgy azt kutatták, hogyan viselkedik az űrszerelvény a felszállás egyik legkritikusabb fázisában, a Max Q. aerodinamikai terhelés zónájában. A kísérletet a Wallops-szigeten végezték el, de kisebb meghibásodások miatt végül csak részsikert hozott, minden kitűzött célt nem sikerült elérni vele.
Előzmények
A Mercury-program Az 1950-es évek második felére a két nagyhatalom egyrészt ádáz katonai ellenállásba sodródott egymással, amelynek a hidegháború nevet adta a történelem, másrészt sok területen, így a műszaki tudományok területén is komoly versenyt vívtak, így például a leginkább csúcstechnikának számító rakétatechnikában. Ennek egy nagyon fontos csatáját nyerte meg a Szovjetunió, amikor 1957. október 4-én felbocsátotta – a világon elsőként – Szputnyik–1 nevű műholdját. Az USA teljes közvéleménye visszavágást sürgetett, ami hosszú időn át nem sikerült, de egy fontos mérföldkőnek tartották, hogy egy ember az űrbe jusson és az lehetőleg amerikai legyen. Eisenhower elnök erre koncentrált erőfeszítést hirdetett, létrehozva a NASA-t és annak egyik fő feladatává tette egy ember szállító űrhajó sikeres felbocsátását, természetesen mindenki előtt a világon.
Ezen célok egyik fontos része volt, hogy kiválasszák és véglegesen kifejlesszék a megfelelő tolóerőt képviselő rakétát, valamint az űrhajós biztonságos repüléséhez – a felszállás és a visszatérés során – szükséges technológiákat. Erre két egymás mellett futó módszert választottak: egy parabolapályán vezetett űrugrást, amely csak pár percig repül az űrben, a 100 km magasan meghúzott Kármán-vonal, mint a világűr elméleti földrajzi határa felett és egy igazi, végig Föld körüli pályán vitt repülést. Az űrugráshoz pedig a US Army fegyvertárából a vadonatúj Redstone rakétát, míg az orbitális repüléshez a még újabb, még tesztfázisban levő Atlas rakétát jelölték ki. Ám a NASA hamar arra a felismerésre jutott, hogy az Atlas rakéta egyrészt kiforratlan még és maga is tesztelésre szorul, mindemellett egy-egy felbocsátás költsége is magasra, 2,5 millió dollárra rúg startonként, miközben egy sor teszthez nincs is szükség az Atlas kapacitására. Mindemellett a Redstone rakéta – amely ezekben a kisebb igényű tesztekben kiválthatta az Atlast – maga is drága, felbocsátásonként 1 millió dollárt felemésztő eszköz volt. Ezért egy olcsóbb hordozóeszköz használatba vétele mellett döntöttek. A döntés pillanatában ugyanakkor még nem létezett a rakéta, azt ki kellett fejleszteni.
A Mercury–program indulása – ahogy magának a NASA-nak az elindítása – nem volt projekt jellegű, hanem egy meglévő folyamatot vittek tovább az új szervezetben, majd vált egyedi programmá, kapott nevet és szervezetet. A program magja 1958 augusztusából származik, amikor Hugh Dryden NACA igazgató és Robert Gilruth a Langley Repülési Kutatólabor (a későbbi Langley Űrközpont) helyettes vezetője tájékoztatta a Kongresszust egy emberrel a fedélzetén az űrbe juttatandó űrkapszula tervéről, melyhez 30 millió dollár támogatást is kértek. Szeptember folyamán ehhez a tervhez kapcsolódott egy másik védelmi kormányügynökség, az ARPA további fejlesztési kapacitással hozzájárulva a tervhez. A végcél eléréséhez azonban rengeteg mindenre volt szükség, hiszen bármelyik része is – a hordozóeszköztől az űrhajón át egészen addig, hogy kiből lehet űrhajós – addig példa nélkül álló, ismeretlen területnek számított. Így tehát az űrügynökség neki is látott, hogy lépésről-lépésre kifejlessze és létrehozza mindazt a technológiát, amivel teljesíthetik a célt és embert juttathatnak az űrbe.
A követelményrendszert még 1958 végén lefektette a NASA, amely aztán még tovább finomodott. Ezek szerint a leendő rakétának képesnek kellett lenni a Mercury űrhajó olyan jellegű felbocsátására, amelynek során a kabint érő erőhatások tesztelhetők voltak nagyobb magasságon történő repülés esetén, továbbá kipróbálható volt a mentőrendszer, a leszállító ejtőernyőrendszer és értékelhetőek voltak a leszállás utáni keresési és mentési folyamatok. A későbbi specifikáció finomítások során a követelmények közé kerültek a kabin repülés közbeni és leszálláskori (becsapódáskori) paramétereinek mérhetősége, a rakéta által keltett zajterhelés, hő és nyomás paraméterek, különös tekintettel a fedélzeten levő élőlény(ek)re gyakorolt hatások vizsgálata minimális telemetriai műszerezettség mellett. Ezen paramétereket különböző kritikus magasságokon (6000, és méteren) kellett tudni monitorozni. A követelményrendszer alapján Max Faget csapata hozta létre az első rakétát a NASA-n belül, ami a Little Joe nevet kapta és első startkísérletre 1959. augusztus 21-én került sor a Wallop-szigeten, majd az első valóban sikeres felszállásra 1959. október 4-én, szintén ugyanonnan.
Little Joe 1
Az űrhajó fejlesztéséhez a legelső tesztrepülés a Little Joe 1 jelet kapta és 1959. augusztus 21-én akarták végrehajtani. A cél az volt, hogy leteszteljék a mérnökök a Mercury rakéta és űrhajórendszer mentőtornyának viselkedését, különösképpen a startkor fellépő legnagyobb dinamikus nyomás, az ún. Max Q (a felszálláskor tapasztalható legnagyobb légellenállás) idején. Ehhez elegendő volt egy Little Joe rakéta, mivel ezzel is szimulálni lehetett a kívánt dinamikus nyomást, majd erre a hordozóeszközre építettek egy Mercury űrhajó modellt, végül a rendszer egyetlen teljes értékű darabját, a mentőtornyot. A tervezett repülés azonban teljes kudarcba fulladt: a tervezett start előtt nem sokkal az automatikát a külső árambetáplálásról a rakéta belső áramforrására kapcsoltak, de ez beindította az önmegsemmisítő robbanótölteteit, amit az automatika vészhelyzetnek ítélt és beindította a mentőrakétát, ami előírásszerűen letépte a rakétáról a Mercury űrkabint, amit 600 méter magasba emelt, majd ugyanilyen előírásszerűen tette le a Földre. A start így teljesen meghiúsult, ahogy a kísérletek is.
A teszt
A Wallop-szigeten folyamatosak lettek a Mercury-kísérletek, napra pontosan egy hónapos időközökkel startoltak a Little Joe rakéták. Így 1959. november 4-én indult Little Joe 1A, pontosan megismételve a kudarccal végződött Little Joe 1 repülését. A célok is ugyanazok voltak, a mentőrakéta megfelelőségének igazolására szánták a repülést, kiegészítve az ejtőernyőrendszerrel kapcsolatos minél részletesebb adatgyűjtéssel. A repülésre kijelölt kapszula ismét működésképtelen makett volt, csak a mentőrakéta volt éles. A kísérleten a sajtó is részt vett, egy rövid csata után, amelyben az újságírók kiharcolták, hogy első kézből értesüljenek a repülések eseményeiről (a NASA munkatársai ezért előzetesen részletes „képzést” tartottak a sajtónak, hogy az esetleges visszaszámlálás megszakításokat nehogy hibának, vagy kudarcnak tudósítsák az eseményekről).
November 4-én végül az elstartoló LJ–1A egy részben sikeres repülést teljesített. A rakéta látszólag hibátlanul a magasba emelte az űrkapszulát, ám a kellő pillanatban technikai problémák léptek fel. Egy nyomásérzékelő rendszer érzékelte, hol éri el a rakéta a Max Q zónát és jelet küldött, hogy a robbanócsavarok válasszák le az űrkabint és a mentőrakétát. Ugyanez az impulzus indította a mentőrakéta hajtóművét is. A jelzés átment, a robbanócsavarok leváltak, csak éppen a mentőrakéta motorjában csigalassan épült fel a tolóerő, így végül a mentőrakéta csak 10 másodperccel a maximális dinamikus terhelés pontját követően lépett normális működésbe. Az ejtőernyőrendszer tökéletesen működött, ahogy a mentési műveletek is, így a másodlagos és harmadlagos műveleti célt sikerült 100%-osan teljesíteni. A mentőrakéta nem megfelelő működésének okára nem derült fény, csak sejtések fogalmazódtak meg. A hiba miatt a kísérlet megismétlését tűzték ki célul.
A rakéta által elért magasság méter volt és vízszintesen 18,5 km-re távolodott el a start helyétől. A repülés közben elérte a 3254 km/h, azaz Mach 2,65 sebességet és összesen 8 perc 11 másodpercig tartott lerepülni a kísérlet pályáját az 1007 kg-os űrhajómakettel.
Források [chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19670005605/downloads/19670005605.pdf Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury (NASA, 1966)]
Jegyzetek
Kategória:Mercury-program Kategória:1959 az űrkutatásban