Меркурий (космическая программа)

«Меркурий» (англ. Mercury) — первая пилотируемая космическая программа США, а также название серии космических кораблей, использовавшихся в этой программе.

Меркурий
англ. Mercury

Первый суборбитальный запуск человека в США: Алан Шепард совершил 15-минутный полёт в космос 5 мая 1961 года
Официальное название англ. Project Mercury
Названо в честь Меркурий
Государство
Продолжительность 1 сут
Стоимость 277 000 000 $
Дата начала 1958
Дата окончания 1963
Начало пути База ВВС США на мысе Канаверал и Уоллопс
Оператор НАСА
Цель проекта или миссии Орбитальный космический полёт[d], пилотируемый космический полёт и суборбитальный космический полёт
 Медиафайлы на Викискладе

Генеральный конструктор корабля — Макс Фажей. Подрядчик — McDonnell Aircraft Corporation. Начало разработки — январь 1959 года.

Для полётов по программе «Меркурий» был создан первый отряд астронавтов НАСА. Выполнено шесть пилотируемых полётов (два суборбитальных и четыре орбитальных). Общее время пилотируемых полётов по программе составило более двух суток.

Конструкция космического корабля. Программа полёта
Корабль «Меркурий» в разрезе.

Корабль «Меркурий» — одноместный орбитальный пилотируемый корабль, выполненный по схеме капсулы. Материал кабины — титаново-никелевый сплав. Объём кабины — 1,7 м³. Астронавт располагается в ложементе и находится в скафандре всё время полёта. Атмосфера кабины — чистый кислород при давлении 1/3 нормальной атмосферы. Кабина оснащена средствами отображения информации на приборной доске и органами управления. Всего в кабине установлено 120 переключателей: 55 электрических переключателей, 30 предохранителей и 35 механических переключателей. Ручка управления ориентацией корабля находится у правой руки пилота. Визуальный обзор обеспечивается иллюминатором на входном люке кабины и обзорным широкоугольным перископом с изменяемой кратностью увеличения. На оптике перископа нанесены метки для визуальной ориентации корабля относительно Земли.

Корабль не предназначен для манёвра с изменением параметров орбиты; оснащён системой реактивного управления для разворота по трём осям (18 двигателей ориентации, работающих на перекиси водорода) и тормозной двигательной установкой (в её состав входят три твердотопливных двигателя, срабатывающие последовательно). Управление ориентацией корабля на орбите — автоматическое (один режим) и ручное (три режима). После выдачи тормозного импульса тормозная двигательная установка, закреплённая на трёх металлических лентах, сбрасывается. Вход в атмосферу осуществляется по баллистической траектории с пиковыми перегрузками до 8 g (до 12 g в суборбитальных полётах). Непосредственно после срабатывания тормозных двигателей происходит открытие аэродинамического щитка в верхней части капсулы, обеспечивающего правильную ориентацию кабины на участке атмосферного торможения (днищем по полёту, на случай нештатного входа в атмосферу носовой частью вперед). Тепловые нагрузки воспринимаются абляционной теплозащитой на днище аппарата[1][2].

Посадка

Ввод тормозного парашюта происходит на высоте 7 км, основного — на высоте 3 км. Вслед за этим днище с тепловым экраном отделяется и повисает на «юбке» и наполняется баллон-амортизатор из стеклоткани, необходимый на случай нештатной посадки на сушу. Приводнение происходит с вертикальной скоростью порядка 9 м/с. После приводнения капсула сохраняет вертикальное положение.

Существенной особенностью корабля «Меркурий» является широкое использование резервного ручного управления: так, важнейшие команды управления кораблём — аварийное прекращение полёта с использованием системы аварийного спасения, ручная ориентация, включение тормозного двигателя, ввод парашютов, могли быть выданы непосредственно астронавтом (хотя в номинальном режиме выполнялись автоматически).

Из-за малой грузоподъёмности ракет-носителей «Редстоун» и «Атлас» масса и габариты кабины пилотируемой капсулы «Меркурий» были крайне ограничены и существенно уступали по техническому совершенству советским кораблям «Восток». На активном участке выведения капсула не имела головного обтекателя[3]. Тем не менее, в ходе программы были тщательно отработаны методы ориентации корабля и получен значительный технический и медико-биологический опыт, использованный в программах «Джемини» и «Аполлон»[4].

Подпрограммы

Программа Меркурий имела несколько подпрограмм, каждая имела четко выраженную цель. Запуски производились до тех пор, пока поставленная задача не была выполнена. См. Сводную таблицу запусков.

Подпрограмма и КК РН Запусков Цель подпрограммы
Меркурий-Юпитер Юпитер 0 Отменены из-за высокой стоимости проекта
Меркурий-Литл Джо Литл Джо-1 8 Отработка системы аварийного спасения (САС).
Меркурий-Биг Джо Атлас D 1 Испытание абляционного теплозащитного экрана, его отстрел.
Меркурий-Скаут Блю Скаут-2 1 Телеметрия и связь по всей траектории полёта.
Меркурий-Редстоун Редстоун-MRLV 6 Суборбитальный полёт человека.
Меркурий-Атлас Атлас D 9 Орбитальный полёт человека.
Капсула «Меркурий» в ангаре.

Астронавты
Астронавты программы «Mercury», слева направо: Гриссом, Шепард, Карпентер, Ширра, Слейтон, Гленн, Купер. Фото 1962.

Шимпанзе: Хэм, Энос, Минни

Пилотируемые полёты

Меркурий-Редстоун-3 (Freedom 7)

5 мая 1961 года.

Запуск Mercury-Redstone 3 с Аланом Шепардом.

Суборбитальный полёт. Пилот: Алан Шепард. Дублёр: Джон Гленн. Ракета-носитель: «Редстоун» (Redstone). Продолжительность полёта: 15 мин, достигнутая высота: 186 км, дальность полёта: 486 км, скорость: 2294 м/сек.

Первый астронавт США в космосе. Впервые продемонстрировано ручное управление осевой ориентацией космического корабля в невесомости. Программа полёта выполнена успешно.

Меркурий-Редстоун-4 (Liberty Bell 7)

21 июля 1961 года.

Суборбитальный полёт. Пилот: Вирджил Гриссом. Дублёр: Джон Гленн. Ракета-носитель: «Редстоун». Продолжительность полёта: 15 мин, достигнутая высота: 190 км, дальность полёта: 487 км, скорость 2315 м/с.

Второй (и последний) суборбитальный полёт по программе «Меркурий-Редстоун». Программа полёта выполнена. После успешного приводнения произошёл нештатный отстрел люка капсулы, и капсула начала заполняться водой. Пилот был спасён (поднят на борт вертолёта), но капсула затонула на глубине 5 км и была поднята только в 1999 году.

Джон Гленн, предполётная тренировка.
Джон Гленн, съемка во время полёта

Меркурий-Атлас-6 (Friendship 7)

20 февраля 1962 года.

Пилот: Джон Гленн. Дублёр: Скотт Карпентер. Ракета-носитель: «Атлас D». Продолжительность полёта: 4 ч. 43 мин.

Первый орбитальный космический полёт, совершенный гражданином США. Первое приземление (приводнение) человека в кабине космического аппарата после орбитального полёта. Программа полёта выполнена. Из-за ошибочных показаний датчика было решено не производить отстрел отработавших тормозных двигателей.

Ракета-носитель Atlas D с кораблём Mercury 9
Вертолёт поисковой службы поднимает капсулу Freedom 7 после приводнения. Виден надувной посадочный амортизатор.

Меркурий-Атлас-7 (Aurora 7)

24 мая 1962 года.

Пилот: Скотт Карпентер. Дублёр: Уолтер Ширра. Ракета-носитель: «Атлас D». Продолжительность полёта: 4 ч. 56 мин.

Программа полёта в целом выполнена. В результате ошибок и несанкционированных действий пилота, совпавших с неисправностью в системе автоматической ориентации, было перерасходовано топливо двигателей ориентации. Так, к концу второго витка резерв топлива составлял 42 % в баках ручной ориентации и 45 % в баках автоматической ориентации. Это привело к тому, что корабль приводнился в 402 км от намеченного района посадки.

Меркурий-Атлас-8 (Sigma 7)

3 октября 1962 года.

Пилот: Уолтер Ширра. Дублёр: Гордон Купер. Ракета-носитель: «Атлас D». Продолжительность полёта: 9 ч. 13 мин.

Программа полёта полностью выполнена. Астронавт успешно продемонстрировал ручное управление ориентацией корабля. Среди прочих экспериментов, в программу входили наблюдения источников света высокой интенсивности на поверхности Земли: в момент прохождения корабля над полигоном Вумера в Австралии производились запуски осветительных ракет, а в момент пролёта над Дурбаном включался дуговой прожектор. Оба источника света не удалось пронаблюдать из-за облачности.

Меркурий-Атлас-9 (Faith 7)

15 мая 1963 года.

Пилот: Гордон Купер. Дублёр: Алан Шепард. Ракета-носитель: «Атлас D». Продолжительность полёта: 34 ч. 20 мин.

Программа полёта выполнена. На третьем витке Купер начал выполнение эксперимента по оптическому наблюдению отделённой от корабля мишени- сферы диаметром 150 мм, оснащённой проблесковыми лампами (мишень успешно наблюдалась астронавтом на четвёртом, пятом и шестом витках). Следующий эксперимент предусматривал отделение от корабля надувной сферы диаметром 76 см на нейлоновом фале длиной 30 м для измерения атмосферного торможения в перигее и апогее, но провести его не удалось-сфера не вышла из контейнера. К концу длительного полёта обнаружилось несколько неисправностей в системах корабля, в частности — отказала система автоматической ориентации (она была обесточена из-за короткого замыкания в электросистеме), но пилот успешно сориентировал корабль на торможение и произвел сход с орбиты в ручном режиме. Спускаемый аппарат успешно приводнился в шести километрах от главного корабля поисковой группы — авианосца USS Kearsarge.

Sigma 7 в музее, 2007

Полёты с животными

Меркурий-Редстоун-2

31 января 1961 года.

Суборбитальный полёт. Шимпанзе Хэм. Ракета-носитель: «Редстоун». Достигнутая высота: 251 км.

Меркурий-Атлас-5

29 ноября 1961 года.

Орбитальный полёт. Шимпанзе Энос. Ракета-носитель: «Атлас D». Длительность полёта: 2 витка.

Отменённые запуски

На 1963 год были запланированы полёты МА-10 (трое суток), МА-11 и МА-12 (сутки). Однако после Меркурий-Атлас-9 программа была объявлена выполненной, а дальнейшие запуски отменены.

Сводная таблица всех запусков по программе «Меркурий»
Дата запуска № РН Название корабля Масса, кг NSSDC ID Примечания
июль 1959 Юпитер Меркурий-Юпитер-1,2 — — Полёты отменены из-за высокой стоимости проекта
21 августа 1959 Литл Джо-1 Литл Джо-1 1159,0 — За полчаса до старта пиротехника вынесла капсулу на высоту 600 м. Старт не состоялся, РН не пострадала[5].
9 сентября 1959 Атлас D Биг Джо-1 1159,0 — Суборбитальный полёт, высота 153 км. Был запущен макет КК Меркурий.
4 октября 1959 Литл Джо-1 Литл Джо-6 1134,0 — Суборбитальный полёт
4 ноября 1959 Литл Джо-1 Литл Джо-1A 1007,0 — Суборбитальный полёт, аварийный пуск
4 декабря 1959 Литл Джо-1 Литл Джо-2 1007,0 — Суборбитальный полёт
21 января 1960 Литл Джо-1 Литл Джо-1B 1007,0 — Суборбитальный полёт
9 мая 1960 1 — Beach Abort 1007,0 — Суборбитальный полёт. Запуск без РН, испытание САС.
29 июля 1960 4 Атлас D Меркурий-Атлас-1 1154,0 — На 59 секунде, на высоте 9,1 км произошло разрушение ракеты-носителя[6].
8 ноября 1960 3 Литл Джо-1 Литл Джо-5 1141,0 — Суборбитальный полёт
21 ноября 1960 2 F1 Редстоун Меркурий-Редстоун-1 1230,0 — Попытка запуска по суборбитальной траектории. «4-х дюймовый запуск» (10 см). Запускаемая капсула была переставлена на Меркурий-Редстоун-1A[7].
19 декабря 1960 2 F2 Редстоун Меркурий-Редстоун-1A 1230,0 — Суборбитальный полёт, скорость 8 000 км/ч. За 15 мин 45 сек достиг высоты 210 км, дальность 375 км[8].
31 января 1961 5 Редстоун Меркурий-Редстоун-2 1203,0 — Суборбитальный полёт, в капсуле запущен 17-килограммовый шимпанзе по имени Хэм. Достигнута скорость 9400 км/ч. За 16 мин 39 сек достиг высоты 250 км, дальность 670 км[9].
21 февраля 1961 6 Атлас D Меркурий-Атлас-2 1154,0 — Суборбитальный полёт, Скорость 21 000 км/ч. За 17 мин 56 сек достиг высоты 185 км, дальность 2300 км[10].
18 марта 1961 14 F1 Литл Джо-1 Литл Джо-5A 1141,0 — Суборбитальный полёт
24 марта 1961 Редстоун Меркурий-Редстоун-BD 1141,0 — Суборбитальный полёт, добавлены ускорители (Booster Development, рус. разработка ускорителей), скорость 8200 км/ч. За 8 мин 23 сек достиг высоты 180 км, дальность 500 км[11].
25 апреля 1961 8 F1 Атлас D Меркурий-Атлас-3 1179,0 — Через 40 сек после старта на высоте 5 км сработала САС, отстрелив капсулу на высоту 7 км. На парашютах капсула приземлилась на расстоянии 1,8 км от старта. Капсула после ремонта была установлена на МА-4[12].
28 апреля 1961 14 F2 Литл Джо-1 Литл Джо-5B 1141,0 — Суборбитальный полёт
5 мая 1961 7 Редстоун Меркурий-Редстоун-3 955 — 1-й суборбитальный пилотируемый полёт — астронавт Алан Шепард. За 15 мин 28 сек достиг высоты 187,5 км, дальность 488 км[13].
21 июля 1961 11 Редстоун Меркурий-Редстоун-4 1286,0 — 2-й суборбитальный пилотируемый полёт — астронавт Вирджил Гриссом. Скорость 8270 км/ч. За 15 мин 37 сек достиг высоты 189 км, дальность 483 км[14].
13 сентября 1961 8 F2 Атлас D Меркурий-Атлас-4 1224,7 1961-025A 1-й орбитальный непилотируемый полёт продолжительностью 1 час 22 мин[15].
1 ноября 1961 Блю Скаут-2 Меркурий-Скаут-1 67,5 — Аварийный старт. С 28 секунды полёта стала проявляться неустойчивость работы двигателей ракеты-носителя и на 43 секунде была выдана команда на самоликвидацию[16].
29 ноября 1961 9 Атлас D Меркурий-Атлас-5 1315,4 1961-033A 2-й орбитальный полёт, запущен 17-килограммовый шимпанзе по имени Энос. Из-за проблем (утечка топлива) на орбите полёт был сокращен с 3-х до 2-х витков. Приземление прошло успешно[17].
20 февраля 1962 13 Атлас D Меркурий-Атлас-6 1352,0 1962-003A Первый орбитальный пилотируемый полёт — астронавт Джон Гленн, 3 витка за 4 часа 55 минут[18].
24 мая 1962 18 Атлас D Меркурий-Атлас-7 1349,5 1962-019A Второй орбитальный пилотируемый полёт — астронавт Малькольм Карпентер, 3 витка за 4 часа 56 минут[19].
3 октября 1962 16 Атлас D Меркурий-Атлас-8 1370,0 1962-052A Третий орбитальный пилотируемый полёт — астронавт Уолтер Ширра, 6 витков за 9 часов 13 минут[20].
15 мая 1963 20 Атлас D Меркурий-Атлас-9 1360,8 1963-015A Четвёртый орбитальный пилотируемый полёт — астронавт Гордон Купер, 22 витка за 1 сутки 10 часов 20 минут[21].

См. также

Примечания
  1. Мировая пилотируемая космонавтика, 2005, с. 30: «Основание конуса закрывал теплозащитный экран: при баллистических полетах – бериллиевый, работающий на излучение; при орбитальных – абляционный, из стекловолокна и резины».
  2. Results, 1962, Heat protection, p. 7-10.
  3. Мировая пилотируемая космонавтика, 2005, с. 30.
  4. Первушин, 2022.
  5. Little Joe
  6. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  7. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  8. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  9. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  10. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  11. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  12. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  13. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details (недоступная ссылка). Дата обращения: 6 августа 2012. Архивировано 7 января 2015 года.
  14. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details (недоступная ссылка). Дата обращения: 6 августа 2012. Архивировано 27 декабря 2014 года.
  15. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  16. Mercury-Scout 1 (MS 1, MNTV 1)
  17. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  18. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details (недоступная ссылка). Дата обращения: 6 августа 2012. Архивировано 7 апреля 2014 года.
  19. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details (недоступная ссылка). Дата обращения: 6 августа 2012. Архивировано 4 ноября 2013 года.
  20. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details
  21. NASA — NSSDC — Spacecraft — Details (недоступная ссылка). Дата обращения: 6 августа 2012. Архивировано 31 января 2015 года.

Ссылки

Литература


This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.