A Big Joe 1 a Mercury-program egyik első repülése volt, amelyben az Egyesült Államok azon erőfeszítését tesztelte a NASA, hogy elsőként juttassanak egy embert a világűrbe. Az erre a célra életre hívott programban a hordozóeszközök és űrhajók kiválasztása, majd tervezése után azok kipróbálása zajlott, a kiválasztott módszerek szerint kétféle ágon, az űrugrások és a Föld körüli pályán. Utóbbihoz az US Army egyik új rakétáját, az Atlast választották, amely azonban átalakításokat igényelt a világűrt célzó alkalmazásokhoz. Ezeket az átalakításokat is tesztelhették egy átmeneti Atlas fejlesztési változaton, amit Big Joe névre kereszteltek. A Mercury űrhajó tesztelése pedig abba a fázisába jutott, amikor az űrjármű egyik alapvetpen fontos részegységét a hőpajzs teljesítményét kellett igazolni. Ehhez a Little Joe tesztrakéta nem volt elégséges teljesítményű, nagyobb rakéta kellett, amire kapóra jött a Big Joe nevű Atlas változat.
1959. szeptember 9-én – egy héttel egy sikertelen indítási kísérletet követően – elindították a rakétát egy működésképtelen űrhajómakettel, amely megkapta a Mercury-hoz tervezett igazi hőpajzsot és az űrszerelvényt egy hosszú parabolapályán vezetett űrugrásra küldték. Az űrhajómakett végül 2292 km-t repült, 140 km magasra jutott, bár a repülés csak félsikerű volt, mert a rakéta űrhajóról való leválása nem, vagy csak késve sikerült, így a kabin nem tudta elérni a számára előírt magasságot és sebességet.
Története
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.
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.
Atlas–D
A program nagyobbik célkitűzése az ember szállító űrhajó Föld körüli pályára állítása volt, ám amikor ezt a célt kitűzték, az USA lényegében még nem rendelkezett az ehhez a célhoz illő rakétával. Az SM–65 Atlas rakéta fejlesztése még 1946-ban elkezdődött, amikor a US Army Légiereje ( a későbbi USAF) szerződést kötött a Convair-rel, hogy az kifejlesszen egy 2400-8000 km közötti hatótávolságú, azaz lényegében interkontinentális ballisztikus rakétát. Azonban, mint minden rakétaprogram az USA-ban azidőtájt, csak nagyon alacsony prioritást kapott ez a fejlesztés is és csak akkor kapott nagyobb lendületet, amikor a CIA hírét vette, hogy a Szovjetunióban gőzerővel folyik az ilyen irányú fejlesztés. A projekt a kezdeti MX–774-es jelzésről az Atlas nevet kapta. Miután a folyamat 1955 körül ösztönzést kapott, felgyorsult és 1958. november 28-án megtörtént az Atlas ICBM első sikeres tesztfelszállása.
A NASA-nak ez a kísérleti stádiumban levő rakéta természetes választás volt – nem lévén semmilyen másik hasonló teljesítmányű eszköz egyik haderőnem, vagy más szervezet birtokában – az emberes repülésre, ahol egy 1200-1500 kg körüli tömegű űrhajó Föld körüli pályát fogalmazták meg célként. Amikor a NASA kiválasztotta, nyilvánvaló volt az is, hogy a célhoz a rakétát át kellett alakítani, hiszen más volt egy termonukleáris robbanófejet sokezer kilométerre elvinni, de ott hajszálpontosan a célpontra ejteni, mint egy annak megfelelő tömegű eszközt Föld körüli pályára lódítani. Ez a továbbfejlesztési változat kapta meg az Atlas–D (vagy SM–65D) nevet. Az új verziót fogyókúrára fogták és a starttömegét 2347 kg-mal sikerült csökkenteni az eredeti változatához képest.
A Wallop-szigeten zajló, egy űrugrás megvalósítására szolgáló Little Joe kísérletsorozat mellett (amely lényegében a mentőrakéta működőképességét kellett igazolja) 1959. szeptemberében a másik kiválasztot irány, a Föld körüli pályára küldött repülés egy másik kulcsfontosságú részegységével, a hőpajzzsal kapcsolatos tesztekbe is belefogott a NASA. Ehhez viszont nagyobb teljesítményű hordozóeszközre volt szükség, és ez lett az ún. Big Joe rakéta. A Big Joe lényegében nem volt más, mint az Atlas rakéta. A Big Joe kísérletben az Atlas–10D gyári számú hordozórakétát és egy működésképtelen, de tömeg- és mérethű Mercury űrhajót illesztettek össze, az űrhajóra pedig a hosszabb tervezési vita után kiválasztott leolvadó (a légköri visszatéréskor felhevülő, elszenesedő, elégő, közben lassan darabokban leváló, de a hőt hatékonyan elosztó) hőpajzsot szereltek
Little Joe 1
A Big Joe kísérletekkel egyidőben a NASA a Mercury–program másik fejlesztési ágával, az űrugrással is előrehaladt és ezen a ponton a két ág együtt haladt. És a két tesztsorozat elindítására szinte egyidőben került sor. A Mercury-program első kísérlete a Little Joe 1 lett volna, ha nem hiúsítja meg egy hiba. A kísérletre még nem is Cape Canaveralen került sor, hanem a Wallop-szigeten és a mérnökök a mentőtorony viselkedésére voltak kíváncsiak, különösképpen a startkor fellépő legnagyobb dinamikus nyomás (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 1959. augusztus 21-én: 35 perccel a tervezett start előtt, amikor az automatikát és az önmegsemmisítőt a saját akkumulátorának áramforrására kapcsolták, teljesen váratlanul az űrhajóegységeket egymástól elválasztó robbanótöltetek működésbe jöttek – a felbocsátás előkészítésén dolgozó személyzet pánikszerű menekülésbe fogott –, és végül a (vészhelyzetet helyesen észlelő) mentőtorony startolt csak el a hozzá kapcsolt űrhajómodellel, míg a rakéta az indítóállásban maradt. A mentőrakéta aztán mintaszerűen tette a dolgát, az előírt kb. 600 méter magasba vitte a Mercury-t, ott engedte el. A vizsgálati jelentés alig egy hónap alatt elkészült, és a hiba okát egy nem megfelelő tekercselés kiváltotta ún. „kóboráramban” jelölték meg. Ezt követhette az első Atlas – pontosabban Big Joe – repülés.
A teszt
A startra 1959. szeptember 9-én került sor Cape Canaveralről, a 14-es indítóállásról. A repülés során minden tökéletesen működött nagyjából a két perces időhatárig, azonban ekkor hibajel érkezett az irányításhoz a telemetrián: a fokozatleválasztás nem történt meg. A holtsúlyként tovább repülő fokozat miatt nem volt esély arra, hogy az űrszerelvény elérje a tervezett magasságot és sebességet. Mivel a rakétafokozat rajta maradt az űrhajón (így az elsődleges cél, a hőpajzs működését meghiúsítva), az irányításnak a reaktív kontroll hajtóművekkel (lényegében a kormányzást végző kis segédfúvókákkal) kellett játszania, hogy leszakítsák a rakétát, amely végül sikerrel járt, bár a kormányzásra szánt hajtóanyagot teljesen elfogyasztották. A Mercury űrhajó végül 140 km csúcsmagasságot ért el, és 2292 kilométer repülés után ért vizet az Atlanti-óceánon, ahol a mentőcsapatok néhány órányi keresés után viszonylagos épségben találtak meg.
Források
Jegyzetek
Kategória:Mercury-program Kategória:1959 az űrkutatásban