Mercury-Programm

Mercury war keine spontane Idee nach dem Schock von 1957. Die Labore der NACA arbeiteten seit Jahren an den Problemen, die später die Form der Kapsel bestimmen sollten. In Langley hatte die Pilotless Aircraft Research Division seit 1952 mehrstufige Feststoffraketen zur Erforschung des Hyperschallflugs entwickelt und startete von Wallops Island aus vier- und fünfstufige Fahrzeuge, die Geschwindigkeiten erreichten, die im Windkanal nicht reproduzierbar waren. Zwischen 1952 und 1956 untersuchte das Personal von Langley und Ames systematisch die aerodynamischen Eigenschaften der Wiedereintrittskonfigurationen, und in diesen Vorstudien erkannte Langley früh das größte Hindernis: die aerodynamische Erhitzung. Solange dieses Problem nicht gelöst war, war die Konstruktion eines praxistauglichen Raumschiffs, in den eigenen Worten, undurchführbar. Um es anzugehen, errichteten beide Labore zwischen 1955 und 1956 Hochtemperatur-Strahlanlagen, Windkanäle und weitere Prüfeinrichtungen für Werkstoffe und Strukturen bei Hyperschallgeschwindigkeiten.

Parallel dazu reiften die beiden Raketen heran, die später zu den Trägerraketen des Programms werden sollten. Die MX-774 von Convair, 1948 erstmals gestartet und kurz darauf eingemottet, wurde 1951 unter dem Namen Atlas reaktiviert; ihr erster Startversuch von Cape Canaveral endete kurz nach dem Abheben in einer Explosion, und auch das zweite Fahrzeug ging verloren. Die Redstone, deren Entwicklung 1950 begonnen hatte, wurde in der ersten Hälfte des Jahrzehnts erstmals am Cape getestet, und 1956 wurde in Huntsville die Army Ballistic Missile Agency aktiviert, um sie fertigzustellen und die Jupiter zu entwickeln. Keine der beiden Raketen war für den Transport von Menschen konzipiert worden: Mercury übernahm sie und musste sie einem vollständigen Qualifikationsprogramm für die bemannte Raumfahrt unterziehen.

Die Brücke zwischen Forschung und Programm schlugen die internen Präsentationen zum bemannten Orbitalflug, die Maxime A. Faget und andere Ingenieure aus Langley Ende der 1950er Jahre verbreiteten, sowie das Sonderkomitee für Raumfahrttechnik, das die NACA im November 1957 einsetzte, um die Probleme abzugrenzen, die gelöst werden mussten, um die Raumfahrt zu einer praktischen Realität zu machen. Als sich 1958 die NACA in die NASA verwandelte, existierte diese Vorarbeit bereits und hatte einen Eigentümer.

Die Organisation, die Mercury leitete, bildete sich Ende 1958 in Langley unter dem Namen Space Task Group, geleitet von Robert R. Gilruth, der während der gesamten Lebensdauer des Projekts dessen Verantwortlicher blieb. Vom NASA-Hauptquartier aus überwachten Abe Silverstein und George Low das Programm und entschieden über den Zeitplan für Bewertung und Vertragsverhandlung der bemannten Kapsel.

Die Ausschreibung zum Bau des Raumschiffs erfolgte unter der Spezifikation S-6, und elf Unternehmen bewarben sich: AVCO, Chance-Vought, Convair, Douglas, Grumman, Lockheed, Martin, McDonnell, North American, Northrop und Republic. Die Space Task Group legte zuvor die Verfahren zur technischen Bewertung der Angebote fest, und das Auswahlgremium des Hauptquartiers, bestehend aus Silverstein, Ralph Cushman, George Low, Walter Schier, DeMarquis Wyatt und Charles Zimmerman, schloss seine Beratungen am 9. Januar 1959 ab: McDonnell Aircraft Corporation sollte Hauptauftragnehmer für das Mercury-Raumschiff werden. Die technischen und rechtlichen Verhandlungen begannen fünf Tage später und wurden am 26. Januar abgeschlossen. McDonnell schätzte damals, die ersten drei Kapseln in zehn Monaten liefern zu können; das Programm sollte am Ende deutlich mehr Zeit benötigen.

Eine der ersten technischen Entscheidungen dieser Verhandlung zeigt gut die Denkweise des Projekts. In einer Sitzung der Space Task Group wurde vereinbart, mit McDonnell ein Design auszuhandeln, das wahlweise mit einem Berylliumwärmesenke oder einem Ablationshitzeschild ausgestattet werden konnte, da Gilruth als Projektleiter aus Sicherheitsgründen der Meinung war, dass beide Optionen verfügbar sein sollten. Die Vergabe an Unterauftragnehmer folgte demselben Prinzip der Risikoverteilung: Das Stabilisierungssystem wurde an Minneapolis-Honeywell vergeben, und die Fertigung konzentrierte sich auf das McDonnell-Werk in St. Louis.

Es gab sogar einen Versuch, den Namen des Programms zu ändern. Im Dezember 1958 kursierte im Hauptquartier ein Vorschlag, „Project Mercury" durch „Project Astronaut" zu ersetzen; er setzte sich nicht durch, und der Name des Götterboten blieb erhalten.

Die Ziele, die die NASA bei der Freigabe des Projekts festlegte, waren drei an der Zahl — bemannter Orbit, Untersuchung der menschlichen Leistungsfähigkeit im Weltraum und sichere Bergung von Mensch und Raumschiff — und ihre Stärke lag darin, alles Übrige auszuschließen. Mercury plante weder komplexe Orbitalmanöver noch Rendezvous noch längere Aufenthalte: Es ging darum zu beweisen, dass die gesamte Kette, vom Start bis zur Rettung auf See, mit einem Menschen an Bord funktionierte. Diese bewusste Beschränkung des Blickfelds ermöglichte den Abschluss in fünf Jahren.

Die Auswahl der Piloten begann mit der Durchsicht von Akten. In der ersten Februarhälfte 1959 wurden rund fünfhundert Bewerberakten geprüft, von denen gut hundert die Anforderungen zu erfüllen schienen. Nach den Interviews in Washington folgten ärztliche Untersuchungen und Stresstests, und am 9. April 1959 lernte das Land bei einer Pressekonferenz die sieben Auserwählten kennen: Malcolm Scott Carpenter, Leroy Gordon Cooper, John H. Glenn, Virgil I. „Gus" Grissom, Walter M. Schirra, Alan B. Shepard und Donald K. „Deke" Slayton. Die offizielle Chronik des Programms hält die Wirkung fest, die dies intern hatte: Nachdem die Männer feststanden, die im Mittelpunkt der gesamten Anstrengung stehen sollten, beseelte ein neuer Geist die Space Task Group.

Die sieben waren militärische Testpiloten, und ihre Rolle war nicht die von Passagieren. Sie wirkten am Design der Kabine mit, an der Festlegung der Bedienelemente und an der Ausbildung der Bodenteams, und teilten sich technische Fachgebiete auf. Von den sieben wurde Slayton wegen eines Herzproblems vom Flug ausgeschlossen und flog nie mit Mercury; seine Gelegenheit kam viele Jahre später mit dem Apollo-Sojus-Test-Projekt. Die anderen sechs flogen je eine Mission, und mehrere setzten anschließend bei Gemini und Apollo fort: Grissom bei Gemini III und bei Apollo 1, Schirra bei Gemini VI-A und bei Apollo 7, Cooper bei Gemini V, Shepard bei Apollo 14 und Glenn, viel später, bei der Shuttle-Mission STS-95.

Um das Rettungssystem der Kapsel zu erproben, brauchte man eine billige, verfügbare Rakete, die eine Attrappe unter den schärfsten dynamischen Druckbedingungen des Aufstiegs befördern konnte. Die Lösung war Little Joe, ein eigens dafür entwickeltes Feststofffahrzeug. Das Treffen mit den Bietern fand im Oktober 1958 statt; der Vertrag für den Rumpf ging Ende Dezember an North American Aviation, und die Absichtserklärung wurde am letzten Tag des Jahres unterzeichnet. Das Fahrzeug war achtundvierzig Fuß hoch und etwas weniger als sieben im Durchmesser, vereinte vier Pollux- und vier Recruit-Feststoffmotoren, und die Space Task Group bestellte alle größeren Motoren frühzeitig, um den Testplan nicht zu gefährden. Die Starts erfolgten von Wallops Island aus mit technischer Unterstützung des Langley Research Center, und einige Flüge trugen biologische Nutzlasten: Schweine und kleine Primaten waren vorgesehen, und in der Praxis flogen die Affen Sam und Miss Sam.

Die Little-Joe-Serie war ein Katalog von Lehren. Das erste Fahrzeug, LJ-1, hob im August 1959 gar nicht erst ab: Die Rettungsrakete löste sich von selbst eine halbe Stunde vor dem geplanten Zeitpunkt aus und nahm die Attrappe mit sich. Die folgenden Tests erprobten den Rettungsabbruch bei unterschiedlichen Höhen und dynamischen Drücken, mit abwechselnden Erfolgen und Fehlschlägen, bis bewiesen war, dass der Rettungsturm die Kapsel im ungünstigsten Moment des Aufstiegs vom Träger reißen konnte.

Die Qualifikation des Hitzeschilds erfolgte mit Big Joe, einem Flug im September 1959 mit einer Atlas, bei dem sich die Space Task Group auf die Instrumentierungsanlagen des Lewis-Zentrums stützte. Parallel begann die Qualifikation der Mercury-Redstone, die den ersten Amerikaner auf eine ballistische Flugbahn bringen sollte. Der erste Versuch, MR-1, endete im November 1960 mit einer der denkwürdigsten Episoden des Programms: Das Triebwerk erlosch wenige Zentimeter nach dem Abheben, die Rakete setzte sich wieder auf der Startrampe ab, und der Rettungsturm schoss davon und ließ die Kapsel unversehrt auf dem Fahrzeug zurück. MR-1A wiederholte den Flug im Dezember erfolgreich. Im Januar 1961 brachte MR-2 den Schimpansen Ham auf ein energischeres Profil als geplant, und dessen Ergebnisse rieten dazu, vor dem Risiko für einen Piloten einen zusätzlichen Entwicklungsflug, MR-BD, einzuschieben. Diese Entscheidung — getroffen, während die Sowjetunion ihnen dicht auf den Fersen war — verzögerte den ersten bemannten amerikanischen Flug um Wochen.

Der Atlas-Zweig verlief turbulenter. MA-1 zerstörte sich im Juli 1960 im Flug; MA-2 flog im Februar 1961 gut; MA-3 musste im April 1961 zerstört werden, weil das Fahrzeug dem Flugprogramm nicht folgte; MA-4 brachte im September 1961 schließlich eine Kapsel in den Orbit und wurde geborgen, wobei das Urteil über ihren Erfolg je nach Quelle variiert; und MA-5 beförderte im November 1961 den Schimpansen Enos, der wegen eines Problems am Fahrzeug zwei statt der geplanten drei Umläufe absolvierte, aber wohlbehalten zurückkehrte. Die Bestandsaufnahme der Entwicklungsflüge vervollständigten ein Start der Scout-Rakete, MS-1, zur Erprobung des Verfolgungsnetzes, sowie der Beach-Abort-Test, bei dem die Kapsel von ihrem eigenen Turm vom Strand aus ganz ohne Trägerrakete gerissen wurde.

Am 5. Mai 1961 flog Alan Shepard mit Freedom 7 eine ballistische Flugbahn von etwas mehr als einer Viertelstunde und wurde zum ersten Amerikaner im Weltraum. Im Juli wiederholte Virgil Grissom das Profil mit Liberty Bell 7; die Kapsel sank nach der Wasserung, als sich die Luke vorzeitig öffnete, und der Pilot wurde aus dem Wasser gerettet.

Der qualitative Sprung erfolgte am 20. Februar 1962, als John Glenn an Bord der Friendship 7 dreimal die Erde umrundete und zum ersten Amerikaner im Orbit wurde. Im Mai wiederholte Scott Carpenter die drei Umläufe mit Aurora 7 und widmete einen großen Teil des Flugs Experimenten und Beobachtungen, wobei ein hoher Treibstoffverbrauch eine manuelle Wiedereintritt- und eine weit entfernte Wasserung erzwang. Am 3. Oktober 1962 flog Walter Schirra sechs Umläufe mit Sigma 7, damals der längste amerikanische Orbitalflug, ausgeführt mit einer nahezu vorbildlichen Treibstoffökonomie. Das Programm endete im Mai 1963 mit Faith 7: Gordon Cooper absolvierte zweiundzwanzig Umläufe, verbrachte mehr als einen Tag im Weltraum und musste nach dem Ausfall des elektrischen Systems den Wiedereintritt manuell steuern. Insgesamt kamen die sechs Missionen auf dreiundfünfzig Stunden, fünfundfünfzig Minuten und siebenundzwanzig Sekunden bemannten Flugs.

Die offizielle Zusammenfassung des Programms beschreibt es als ein erfolgreich abgeschlossenes Projekt nach fünf Jahren intensiver Tätigkeit, das mehr als zwei Millionen Menschen aus zahlreichen Regierungsbehörden und einem Großteil der Luft- und Raumfahrtindustrie zusammenführte. Mercury hinterließ weder eine dauerhafte Infrastruktur noch ein wiederverwendbares Raumschiff: Es hinterließ Gewissheiten. Dass der Mensch in Schwerelosigkeit ohne schwerwiegende Beeinträchtigung arbeiten kann; dass eine kleine Kapsel mit ballistischem Wiedereintritt eine taugliche Lösung ist; dass die Bergung auf See funktioniert; dass ein weltweites Verfolgungsnetz und eine Flugkontrollorganisation ebenso Teil des Raumschiffs sind wie der Hitzeschild. Auf diesen Gewissheiten wurden Gemini und Apollo aufgebaut, und mit ihnen flogen anschließend dieselben Männer, die sie begründet hatten.