Mercury-Redstone 2

Das Mercury-Projekt hielt es nicht für selbstverständlich, dass ein Mensch einen Start, einige Minuten Schwerelosigkeit und einen ballistischen Wiedereintritt überleben konnte: Es behandelte diese Frage als etwas, das mit Instrumenten und mit Lebewesen an Bord echter Hardware gemessen werden musste, nicht an Simulatoren. Diese Entscheidung erklärt, warum die Abfolge der Testflüge tierische Passagiere einschloss. Little Joe 1-B startete von Wallops Island mit dem Rhesusaffen „Miss Sam" an Bord, im Rahmen der Testreihe des Fluchtsystems, und der Redstone-Zweig des Programms reservierte einen ganzen Flug, den zweiten seiner Serie mit qualifizierter Kapsel, für einen Primaten: Mercury-Redstone 2.

Die Logik der Abfolge war kumulativ. Mercury-Redstone 1A, geflogen am 19. Dezember 1960, hatte unter seinen erklärten Zielen, die Kombination aus Kapsel und Trägerrakete für die Mercury-Redstone-Mission zu qualifizieren und ausdrücklich das System in einen Zustand zu versetzen, der für den kurz danach vorgesehenen Flug mit Primat geeignet war. Jener Flug erreichte 130,68 Statute Miles Höhe, 234,8 Meilen Reichweite und eine geringfügig über der Norm liegende Brennschlussgeschwindigkeit, ein damals kleines Detail, das bei MR-2 mit viel größerer Wucht wiederkehrte. Da Kapsel und Trägerrakete bereits zusammen geflogen waren, musste MR-2 die fehlende Variable hinzufügen: einen lebenden, instrumentierten Insassen innerhalb eines im Flug funktionierenden Lebenserhaltungssystems.

Die institutionelle Chronik des Projekts identifiziert den Insassen von MR-2 als Ham, einen 37 Pfund schweren Schimpansen, und tut dies durchgängig seit den logistischen Aufzeichnungen von 1960: Die Kapsel Nummer 5 erscheint von Anfang an der „ballistischen Mission mit Primat (Ham)" zugeordnet. Dieses Detail ist wichtig, weil ein Großteil der späteren Berichterstattung Identität und Zahlen dieses Flugs verwischt hat; hier werden sie den Aufzeichnungen des Programms selbst entnommen.

Zum Training beschreibt die verfügbare institutionelle Quelle das Regime der Schimpansen des Tierprogramms in allgemeinen Begriffen: Gewöhnung an Lärm und Vibration sowie Zentrifugensitzungen an der University of Southern California, parabolische Flüge zweier der Tiere an Bord eines C-131-Flugzeugs zur Erprobung der Schwerelosigkeit sowie Training an fortgeschrittenen psychomotorischen Aufgaben. Anzumerken ist, dass die Chronik diese Beschreibung dem mit dem Mercury-Atlas-Zweig verbundenen Tierprogramm zuordnet, jenem, der mit dem Orbitalflug von Enos gipfeln sollte; das konkrete Detail des vorherigen Trainings von Ham erscheint in den konsultierten Quellen nicht aufgeschlüsselt und bleibt als Lücke vermerkt. Dokumentiert ist hingegen der Rahmen der Aufgabe: Die Tiere reisten nicht als träge Fracht, sondern mussten während des Flugs psychomotorische Aufgaben ausführen, sodass nicht nur das Überleben, sondern die Leistung unter Beschleunigung, Schwerelosigkeit und Wiedereintritt gemessen wurde.

Die materielle Vorbereitung von MR-2 lässt sich in der Projektchronik genau nachvollziehen. Die Mercury-Kapsel Nummer 5 wurde am 30. September 1960 im George C. Marshall Space Flight Center zur Kompatibilitätsprüfung mit der Trägerrakete übergeben und von dort am 11. Oktober 1960 zur ballistischen Mission mit Primat nach Cape Canaveral geschickt. Am 2. Dezember 1960 übermittelte die Space Task Group dem Marshall-Zentrum die berechneten Gewichts- und Schwerpunktwerte der Kapsel 5 für MR-2. Am 20. Dezember 1960 wurde in Cape Canaveral das dem Schimpansenflug zugeordnete Redstone-Fahrzeug angeliefert.

Ein Detail der Vorbereitung veranschaulicht, wie sehr man sich um Einblick in das Verhalten der Trägerrakete bemühte: Auf dem fünften Koordinierungstreffen von Mercury schlug die Army Ballistic Missile Agency vor, ein Fernsehsystem mit offenem Kreislauf auf dem zweiten und dritten Mercury-Redstone-Flug, also auf MR-2 und MR-3, zu installieren, um das Trägerfahrzeug zu beobachten und Informationen zu übertragen. Die Sorge, die Redstone im Flug zu überwachen, entstand also nicht aus dem Ergebnis von MR-2: Sie bestand bereits vorher.

Das Zieldokument des Programms zählt sechs Ziele für MR-2 auf, und es lohnt sich, sie als das zu lesen, was sie sind: eine Liste ausstehender Qualifikationen vor dem bemannten Flug. Erstens, physiologische Daten und Leistungsdaten eines Primaten im ballistischen Raumflug zu gewinnen. Zweitens, das Umweltkontrollsystem und die luftfahrtmedizinische Instrumentierung zu qualifizieren, also die Ausrüstung, die einen Insassen am Leben erhalten und überwachen würde. Drittens, das Landebeutelsystem zu qualifizieren, die Vorrichtung zur Dämpfung des Aufpralls auf das Wasser. Viertens, das Sprachfunksystem teilweise zu qualifizieren. Fünftens, die seitliche, mechanisch zu öffnende Luke zu qualifizieren, den Ausstiegsweg des Astronauten. Und sechstens, eine geschlossene Bewertung des automatischen Abbruchsystems der Trägerrakete zu erhalten, das heißt, die vollständige Kette aus Erkennung und Reaktion auf einen Fehler zu überprüfen.

Fünf der sechs Ziele betreffen unmittelbar die Sicherheit und die Bewohnbarkeit des bemannten Flugs. MR-2 war kein zoologisches Experiment: Es war die Generalprobe der Kabine.

MR-2 startete am 31. Januar 1961 vom Cape Canaveral, Startkomplex 5. Während der Antriebsphase war der Schub des Antriebssystems erheblich höher als geplant. Zu dieser Anomalie kam eine weitere, mit ihr verkettete hinzu: Die vorzeitige Erschöpfung des Flüssigsauerstoffs erzeugte das Signal, das die Kapsel einige Sekunden früher als vorgesehen von der Trägerrakete trennte. In der Praxis schob das Fahrzeug stärker und kürzer, als es der Flugplan vorsah.

Die unmittelbare Folge war eine Überbeschleunigung. Zusammen mit der von der Fluchtrakete zugeführten Geschwindigkeit brachte sie die Kapsel auf eine größere Höhe und Reichweite als geplant. Die Flugaufzeichnungen des Programms geben für MR-2 rund 157 Statute Miles Höhe an, in der Größenordnung von 418 Meilen Reichweite, 16 Minuten und 39 Sekunden Dauer, einen maximalen dynamischen Druck von 575 Pfund pro Quadratfuß und eine maximale Verzögerung von 14,7 g. Das von der NASA veröffentlichte Missionsdatenblatt für die unbemannten Flüge beziffert die Reichweite auf 422 Statute Miles und gibt eine geringere Höhe von 127 Meilen an; die Diskrepanz wird vermerkt, und im Text wird die Zahl aus der Flugdatentabelle des Programms übernommen.

Dieser Spitzenwert von 14,7 g ist die aussagekräftigste Messung des Tages. Zum Vergleich: MR-1A war für eine Wiedereintrittsverzögerung von etwa 11 g ausgelegt worden, und der nachfolgende Entwicklungsflug der Trägerrakete selbst verzeichnete 11 g. Ham ertrug eine deutlich über dem Nennwert liegende Belastung aufgrund einer Anomalie der Trägerrakete, nicht durch Auslegung.

Die Wasserung erfolgte um 12:12 Uhr, wobei sich die Kapsel etwa 60 Meilen vom nächstgelegenen Bergungsschiff, dem Zerstörer Ellison, entfernt befand: Die lange Flugbahn hatte die Kapsel außerhalb des Gebiets zurückgelassen, in dem sie erwartet wurde. Siebenundzwanzig Minuten nach dem Wasserkontakt ortete sie ein P2V-Suchflugzeug, das sie allein und aufrecht im Atlantik treibend fand. Die Marine entsandte Hubschrauber vom nächstgelegenen Schiff, dem Landungsschiff LSD Donner.

Unterdessen arbeitete das Meer gegen die Kapsel. Der Seegang riss zwei Löcher in das Titan-Druckschott und brachte sie schließlich zum Kentern; Wasser drang durch ein offenes Entlastungsventil ein. Als die Kapsel schließlich um 2:52 Uhr geborgen wurde, enthielt sie rund 800 Pfund Meerwasser. Trotz der Lecks und des eingedrungenen Wassers wurde die Bergung abgeschlossen, und Ham wurde wohlbehalten geborgen. Die Chronik vermerkt, mit einer für ein offizielles Dokument ungewöhnlichen trockenen Note, dass der Schimpanse physiologisch in guter Verfassung zu sein schien, dass jedoch, als ihm kurz darauf die Kapsel gezeigt wurde, deutlich sichtbar wurde, dass er kein Interesse mehr hatte, weiter am Raumfahrtprogramm mitzuwirken.

Das formale Ergebnis der Mission trennte die beiden Systeme deutlich: Die Kapsel war ein Erfolg, die Trägerrakete nur ein Teilerfolg. Diese Asymmetrie ist der Schlüssel zu allem, was danach kam. Die Ziele der Kapsel waren erreicht worden, der Insasse war lebend und wohlbehalten zurückgekehrt, und das Lebenserhaltungssystem hatte funktioniert; die Redstone hingegen hatte zu stark geschoben, war vorzeitig ohne Flüssigsauerstoff geblieben und hatte die Kapsel auf eine nicht berechnete Flugbahn geschickt.

Bei der gemeinsamen Analyse des Verhaltens der Trägerrakete bei MR-1A und bei MR-2 kamen die Verantwortlichen des Marshall-Zentrums und der Space Task Group zu dem Schluss, dass mehrere Probleme vor dem bemannten Flug behoben werden mussten. Aufgezählt wurden die Vibration der Strahlruder, die Vibration des Instrumentenraums und der Ausfall des Schubregelsystems, neben weiteren Bereichen, die Aufmerksamkeit erforderten. Die technische Beschreibung des ersten Problems ist besonders aufschlussreich: eine strukturelle Rückkopplung zum Regelsystem, die das „Klappern" der Ruder verursachte.

Die Ingenieurteams untersuchten diese Probleme und formulierten Lösungen. Die Entscheidung, die diese Episode kennzeichnet, lautet: Man urteilte, dass die Korrekturen ohne einen Testflug nicht als bewährt gelten konnten. Deshalb wurde ein zusätzlicher Flug angesetzt und durchgeführt, das Mercury-Redstone Booster Development, dessen erklärtes Ziel es war, genau die Korrekturen der bei MR-2 aufgetretenen Probleme der Trägerrakete zu untersuchen. MR-BD startete am 24. März 1961 vom Komplex 5 mit einer nicht funktionsfähigen Testkapsel, erreichte 113,5 Statute Miles Höhe und 307 Meilen Reichweite in 8 Minuten und 23 Sekunden, mit einer maximalen Verzögerung von 11 g, und erfüllte alle seine Testziele. Als Ergebnis dieses Flugs wurde die Trägerrakete für die vorgesehenen suborbitalen bemannten Missionen für flugtauglich erklärt.

Das heißt: Zwischen MR-2 und dem ersten amerikanischen bemannten Flug schob sich ein ganzer Start ein, der nicht als wissenschaftliche Mission geplant war, sondern als Überprüfung von Korrekturen. MR-3, die von Alan Shepard geflogene Freedom 7, flog am 5. Mai 1961, etwas mehr als drei Monate nach dem Flug von Ham und sechs Wochen nach MR-BD.

Das Urteil des Programms über MR-2 lautete, dass der Flug trotz des Überbeschleunigungsfaktors als erfolgreich galt. Die Formel ist nicht beschönigend: Sie erkennt die Anomalie an und stellt fest, dass die Ziele, die den Flug rechtfertigten, erreicht worden waren. Die Kapsel hatte einen einer über dem Nennwert liegenden Belastung ausgesetzten Insassen am Leben und wohlbehalten gehalten, der Landebeutel und die seitliche Luke hatten ihre Prüfung bestanden, und das automatische Abbruchsystem war geschlossen bewertet worden. Und vor allem hatte der Flug einen Fehler der Trägerrakete ans Licht gebracht, der sich, wäre er nicht mit einem Schimpansen an Bord gezeigt worden, mit einem Astronauten gezeigt hätte.

Das biomedizinische Programm wurde nach MR-2 fortgesetzt. Im orbitalen Zweig brachte Mercury-Atlas 5 am 29. November 1961 den 37,5 Pfund schweren Schimpansen Enos auf zwei Umlaufbahnen; die Mission wurde gegenüber den geplanten drei Umläufen verkürzt, wegen des Ausfalls eines Rolltriebwerks und der Überhitzung eines Wechselrichters, Schwierigkeiten, bei denen man damals darauf hinwies, dass ein Astronaut an Bord sie hätte beheben können. Enos führte während des Flugs psychomotorische Aufgaben aus und wurde in ausgezeichnetem körperlichem Zustand geborgen, und damit wurde die Mercury-Kapsel für den bemannten Orbitalflug für qualifiziert erklärt. Die Ergebnisse beider Schimpansenflüge, des ballistischen und des orbitalen, wurden später im technischen Bericht Nummer 138 des Programms zusammengefasst. Enos starb im November 1962 auf der Holloman Air Force Base in New Mexico an einer antibiotikaresistenten Shigellenruhr; die Verantwortlichen des luftfahrtmedizinischen Forschungslabors erklärten, dass seine Erkrankung und sein Tod in keinerlei Zusammenhang mit dem Orbitalflug des Vorjahres stünden.

Aus heutiger Sicht ist MR-2 die Mission, die die Methode von Mercury am besten veranschaulicht: den Fehler fliegen zu lassen, bevor ihn ein Mensch fliegt, eine Korrektur nicht ohne Überprüfung im Flug als bewährt gelten zu lassen und die dadurch entstehenden zeitlichen Kosten zu akzeptieren. Diese Kosten waren im Januar 1961, mit dem Wettlauf ins All auf seinem angespanntesten Punkt, ein ganzer Start und mehrere Wochen Verzögerung gegenüber der ersten bemannten Mission.