Little Joe 6

Als die Space Task Group begann, die Mercury-Kapsel zu entwerfen, stieß sie auf ein Problem, das kein Prüfstand lösen konnte: Es musste nachgewiesen werden, dass der Astronaut eine Explosion der Trägerrakete im ungünstigsten denkbaren Moment überleben konnte, dem der maximalen aerodynamischen Belastung. Diese Bedingung nachzubilden erforderte echte Flüge, und zwar viele. Für jeden Test einen Redstone oder einen Atlas zu verwenden, war teuer und langsam, also schlugen die Ingenieure von Langley ein bewusst schlichtes Fahrzeug vor: Feststoffantrieb, bereits erprobte Ausrüstung, kein elektronisches Leit- und Regelsystem, und eine Leistung, die sich der annäherte, die ein Redstone mit der Kapsel an der Spitze liefern würde. Es kostete etwa ein Fünftel der Grundkosten eines Redstone, war im Betrieb wesentlich billiger und konnte vor allem von den bereits bestehenden Anlagen auf Wallops Island aus gestartet werden, ohne mit den Startrampen von Cape Canaveral um Kapazität zu konkurrieren.

Der Name entstand aus den Zeichnungen. Die ersten Entwürfe zeigten vier Löcher für die Haupttriebwerke, und jemand erkannte darin die doppelte Zwei der Würfel: „Little Joe", der Gewinnwurf beim Craps. Später kamen vier kleinere Kreise für die Recruit-Triebwerke sowie die vier großen Stabilisierungsflossen hinzu, die aus dem Rumpf herausragten, doch der Spitzname war bereits geblieben.

Little Joe war eine der ersten einsatzfähigen Trägerraketen, die nach dem Prinzip des Motorenbündels gebaut wurden. Sie trug vier modifizierte Sergeant — je nach Modifikation Castor oder Pollux genannt — sowie vier zusätzliche Recruit-Triebwerke, die so angeordnet waren, dass sie je nach den Anforderungen der jeweiligen Mission in unterschiedlichen Sequenzen zündeten, sodass der Schub beim Start von Flug zu Flug stark variierte. Der maximale Auslegungsschub lag bei knapp 230.000 Pfund. Das reichte theoretisch aus, um ein rund zwei Tonnen schweres Fahrzeug auf einer ballistischen Flugbahn von über hundert Meilen Höhe zu starten und die Startumgebung nachzubilden, der ein bemannter Atlas die Kapsel aussetzen würde.

Da es keine Lenkung gab, wurde jede Schubasymmetrie zu einem Stabilitätsproblem, weshalb das Design bald überarbeitet wurde: Die nach vorn gerichteten Triebwerksdüsen wurden von gerade auf schräg umgestellt, um das Kippen bei ungleichmäßiger Zündung zu minimieren. Die zweite grundlegende Änderung war die Einführung eines Zerstörungssystems für die Antriebsstufe. Die Sicherheit des Testgeländes verlangte die Möglichkeit, den Schub der Haupttriebwerke auf Befehl zu beenden, und Charles H. McFall und Samuel Sokol von Langley entwarfen ein Aufreißsystem, das North American und die Thiokol Chemical Corporation, die Hersteller der Triebwerkskomponenten, am vorderen Ende jeder Brennkammer anbrachten. Dieses System, das fast wie eine bürokratische Auflage hinzugefügt wurde, sollte am Ende eines der erklärten Ziele von LJ-6 werden.

Am 21. August 1959 stand in Wallops ein Little Joe für den ersten Versuch eines Rettungstests bei maximalem dynamischem Druck bereit. Fünfunddreißig Minuten vor dem Start, während das Gebiet geräumt und die Batterien des Zeitgebers und des Zerstörungssystems geladen wurden, änderte ein Lichtblitz alles: Als sich der Rauch verzogen hatte, war nur die Kombination aus Kapsel und Turm abgehoben, auf einer Flugbahn, die einem Startabbruch von der Rampe ähnelte. Die Antriebsstufe und der Befestigungsring des Adapters blieben unversehrt auf der Trägerrakete zurück. Dieser Flug wurde als Little Joe 1 registriert und als Fehlschlag gewertet, wodurch dem Programm eine intakte, aber ungetestete Rakete blieb und das unangenehme Gefühl, nicht zu wissen, ob die Trägerrakete funktionierte.

Die Antwort bestand darin, den Anspruch zu senken. Am 4. Oktober 1959 wurde dieselbe Rakete gestartet, die im August am Boden geblieben war, diesmal mit dem, was die offizielle Programmgeschichte als doppelten Dummy beschreibt: ein unbestücktes Boilerplate-Modell der Kapsel und ein inertes Rettungssystem. Das Ziel, weit bescheidener als das vom August, bestand darin, die Zuverlässigkeit des gesamten Antriebsbündels nachzuweisen. Die vier Pollux-Triebwerke und die vier kleineren Recruit-Triebwerke waren so programmiert, dass sie nacheinander zündeten.

Das ist das Merkmal, das LJ-6 von fast allen seinen Geschwistern in der Serie unterscheidet. Die übrigen Little-Joe-Flüge dienten dazu, den Rettungsturm und die Kapsel unter Extrembedingungen zu erproben; LJ-6 diente dazu, das Fahrzeug zu erproben, das diese Tests durchführen würde. Es war, im Jargon des Programms, ein Qualifikationsflug des Prüfstands, nicht des geprüften Objekts. Daher war die Nutzlast bewusst stumm: unbestückt, ohne aktive Rettung, ohne Kapselabtrennung und ohne vorgesehene Bergung.

Die offizielle Projektchronologie listet präzise auf, was untersucht werden sollte: die Unversehrtheit von Rumpf und Triebwerkssystem der Trägerrakete zu prüfen; die einwandfreie Funktion der Startrampe zu prüfen; die Gültigkeit der berechneten Windkorrekturen zu prüfen; Leistungs- und aerodynamische Widerstandsdaten zu gewinnen; und die Funktion des Zerstörungssystems zu prüfen. Keiner dieser fünf Punkte hat mit dem Überleben des Astronauten zu tun, und alle sind Vorbedingungen dafür, dass die Flüge, die es tatsächlich prüften, überhaupt aussagekräftig sein konnten.

Das Ziel der Windkorrekturen verdient eine Anmerkung. Eine ungelenkte Rakete, die von einer schwenkbaren Rampe aus gestartet wird, kann Höhenwind nur ausgleichen, indem sie vor der Zündung anders ausgerichtet wird: Die Berechnung dieser Korrektur war an sich eine Technik, die im Flug validiert werden musste. Und das Zerstörungsziel bedeutete per Definition, das Fahrzeug zu zerstören: LJ-6 war von Anfang an so geplant, dass es nicht zurückkehren würde.

Die Baugruppe war rund 55 Fuß hoch und wog beim Start zwanzig Tonnen. Sie stieg laut der offiziellen Programmgeschichte auf einen Scheitelpunkt knapp unter vierzig Meilen und laut der Projektchronologie auf 37,12 Statute Miles, mit einer Reichweite von 79,4 Statute Miles. Die Höchstgeschwindigkeit betrug 3075 Meilen pro Stunde und der maximale dynamische Druck 3400 Pfund pro Quadratfuß; die maximale Beschleunigung erreichte 5,9 g. Die angegebene Nutzlast betrug 1134 Kilogramm.

Etwa zweieinhalb Minuten nach dem Start, jedenfalls deutlich nach dem Scheitelpunkt, lösten die mitgeführten Zerstörungsladungen korrekt aus, und das Fahrzeug zerlegte sich wie vorgesehen. Die Trümmer fielen mehr als siebzig Meilen von Wallops Island entfernt; die Projektchronologie nennt eine Gesamtreichweite von 79,4 Meilen. Nichts wurde geborgen, und nichts war zur Bergung vorgesehen. Der gesamte Flug dauerte fünf Minuten und zehn Sekunden.

Es gab eine Störung, und sie wurde festgehalten: Die beiden Pollux-Triebwerke, die in der zweiten Zündgruppe zünden sollten, taten dies vor dem genau geplanten Zeitpunkt. Die Auswirkung auf die Flugbahn war minimal. Die Auswirkung auf die Struktur dagegen war größer als erwartet, denn das Fahrzeug musste ein strengeres Lastregime aushalten als beim ausgelegten Test, und da der Test gerade strukturell ausgerichtet war, wirkte sich die Anomalie letztlich zu seinen Gunsten aus: Es wurde mehr nachgewiesen, als eigentlich beabsichtigt war. Das ist der Grund, warum LJ-6 in der Chronologie zugleich als erfolgreicher Start beschrieben und in den Bilanzen der unbemannten NASA-Missionen als teilweise erfolgreich eingestuft wird. Beide Aussagen sind je nach Maßstab wahr: Das Fahrzeug hat seine Aufgabe erfüllt, die Sequenz nicht.

Nachdem die Trägerrakete für gut befunden worden war, machte sich das NASA-Aufsichtsteam — John C. Palmer aus Wallops; Roland English, James Mayo, Clifford Nelson und Charles McFall aus Langley; sowie William M. Bland und Robert O. Piland von der Space Task Group — daran, den eigentlichen Versuch vorzubereiten: die einwandfreie Funktion des Abbruch- und Rettungssystems unter Bedingungen maximaler Belastung zu überprüfen. Der sogenannte Max-Q-Bereich, jener Abschnitt der Flugbahn, in dem die relative Geschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Atmosphäre den größten Luftwiderstand erzeugt, war der kritische Punkt, den Little Joe nachbilden sollte, und sowohl Little Joe als auch der Mercury-Atlas mussten vergleichbaren dynamischen Drücken standhalten.

Dieser Versuch fand wenige Wochen später mit Little Joe 1A statt und danach mit Little Joe 2, Little Joe 1B, Little Joe 5, Little Joe 5A und Little Joe 5B, bereits mit McDonnell-Serienkapseln anstelle von Boilerplates. Insgesamt flog Little Joe zwischen 1959 und 1961 acht Mal von Wallops Island aus, mit sechs Erfolgen und zwei Fehlschlägen. LJ-6 war der Flug, der dieses Triebwerksbündel in ein verlässliches Werkzeug verwandelte.

Die Zahl führt in die Irre. LJ-6 war nicht der sechste Flug der Serie, sondern der erste, den die Little-Joe-Rakete tatsächlich absolvierte, und seine Bezeichnung wurde ihm erst im Nachhinein zugewiesen: Die offizielle Programmgeschichte besagt wörtlich, dass jener Test „später als Little Joe 6 bekannt wurde". Die Nummerierung der Serie entspricht der Zuweisung von Fahrzeugen und Testkonfigurationen, nicht der chronologischen Reihenfolge der Flüge, was sich im Rest der Familie wiederholt, mit Bezeichnungen wie 1A, 1B, 5A und 5B, die über den Kalender verteilt sind. Beim Lesen jeder Tabelle der Serie empfiehlt es sich, nach Datum statt nach Nummer zu sortieren.