Little Joe 2

El Proyecto Mercury nació con una contradicción de fondo: había que calificar una nave tripulada con decenas de vuelos de prueba y no había ni dinero ni lanzadores suficientes para hacerlos con cohetes de primera línea. La salida la encontró el equipo de Langley Research Center. En enero de 1958, Max Faget y Paul Purser habían trabajado sobre el papel la idea de agrupar cuatro cohetes sólidos Sergeant —los que ya se usaban de forma rutinaria en Wallops— para empujar una cápsula por encima de la estratosfera. La propuesta quedó aparcada, pero en agosto de 1958 William Bland y Ronald Kolenkiewicz retomaron aquellos diseños preliminares de un racimo barato de cohetes sólidos capaz de elevar maquetas de cápsula a tamaño y peso reales.

El nombre salió de los propios planos. Las primeras secciones mostraban cuatro círculos, y los diseñadores llamaron al proyecto «Little Joe» por la tirada de dados de dos doses en el craps; cuando más tarde se añadieron cuatro círculos menores para los motores Recruit, el apodo ya se había quedado, reforzado por las cuatro grandes aletas estabilizadoras que sobresalían del fuselaje. La atribución del nombre suele hacerse a Maxime Faget.

La razón de ser del vehículo era estrictamente económica. Little Joe costaba en torno a una quinta parte del coste básico de un Redstone, tenía costes de operación mucho menores, se desarrollaba y entregaba en mucho menos tiempo y —detalle nada menor— podía lanzarse desde las instalaciones que Wallops Island ya tenía. Fue el primero de solo dos sistemas de lanzamiento diseñados específica y exclusivamente para calificar cápsulas tripuladas, y uno de los vehículos operativos pioneros en aplicar el principio del racimo de cohetes. Con los cuatro Sergeant modificados —llamados Castor o Pollux según la modificación— y los cuatro Recruit suplementarios disparando en secuencias distintas, el empuje de despegue variaba mucho de un perfil a otro.

El calendario administrativo del programa Little Joe está documentado con detalle. En noviembre de 1958 el Space Task Group presentó a Langley una propuesta de apoyo para la fase Little Joe de Mercury; Langley se mostró favorable y el 5 de diciembre comunicó formalmente su disposición a participar, asumiendo la contratación de ingeniería, construcción, servicios, tratamiento de datos, análisis y publicación de resultados. Doce empresas respondieron durante noviembre de 1958 a la invitación para construir el fuselaje. La División de Misiles de North American Aviation ganó el contrato el 29 de diciembre de 1958, y a 31 de diciembre estaba cursada la carta de intenciones para fabricar los fuselajes de los vehículos de ensayo, con entregas previstas cada tres semanas a partir de junio de 1959. El 23 de enero de 1959 se pusieron a disposición del Langley Research Center fondos adicionales para el programa de desarrollo de Little Joe; el resto de los costes totales del programa ya se le habían transferido en una operación anterior.

El plan de vuelos se redactó el 29 de enero de 1959 y se actualizó el 14 de abril. Sus objetivos primarios ya anticipaban lo que LJ-2 acabaría ejecutando: investigar la dinámica de vuelo, comprobar el funcionamiento del paracaídas de frenado, determinar los efectos fisiológicos de la aceleración sobre un primate pequeño y, en cierta medida, verificar las características aerodinámicas de la nave. Ese mismo mes de enero se dejó constancia de que algunos vuelos Little Joe llevarían cargas animales, incluidos cerdos y primates pequeños.

LJ-2 llegó después de una racha desigual. El 21 de agosto de 1959, durante la cuenta atrás del primer lanzamiento Little Joe programado, el cohete de escape se disparó de forma prematura 31 minutos antes de la hora prevista: la cápsula subió unos 2.000 pies y cayó a unos 2.000 pies de la rampa. La causa fue un circuito de escape defectuoso. El 4 de octubre de 1959, LJ-6 sí voló como se pretendía, con objetivos centrados en la integridad del fuselaje y del sistema de motores, la operación del lanzador, la validez de las correcciones de viento calculadas, la obtención de datos de prestaciones y resistencia y la comprobación del sistema de destrucción; el vuelo duró 5 minutos y 10 segundos, alcanzó 37,12 millas estatutarias de altitud y 79,4 millas de alcance. El 4 de noviembre de 1959, LJ-1A repitió el ensayo de aborto bajo alta carga aerodinámica que LJ-1 no había llegado a hacer, pero el crecimiento dinámico durante la maniobra resultó demasiado bajo.

Así que, cuando llegó diciembre, seguían sin demostrarse dos cosas capitales: el comportamiento del conjunto en un aborto a gran altitud y la respuesta de un organismo vivo a la secuencia completa. La documentación interna de la NASA se refiere al vuelo como «Little Joe Test No. 3 (LJ-2)», una numeración de ensayo distinta de la designación pública del vehículo.

El objetivo biomédico no era decorativo. Antes de Mercury, la medicina aeroespacial estadounidense ya había acumulado experiencia con primates en vuelos balísticos —Albert I, un macaco rhesus, había volado a más de 63 km en 1948—, pero lo que faltaba era saber cómo encajaba un ser vivo la secuencia concreta que sufriría un astronauta si el cohete fallaba: aceleración de ascenso, disparo del motor de escape, separación, caída libre sin control, apertura del paracaídas de frenado, amerizaje y espera hasta la recuperación.

El pasajero elegido fue «Sam», un macaco rhesus (Macaca mulatta) nacido en Estados Unidos y procedente de la School of Aviation Medicine de San Antonio, Texas; su nombre es el acrónimo de esa institución. Las fuentes de divulgación cifran en hasta 12 g la aceleración soportada y en unos tres minutos el tiempo en ingravidez.

Junto al primate, el vuelo llevó un experimento adicional. El 27 de noviembre de 1959 la Air Force School of Aviation Medicine acordó aportar un biopack para el vuelo de Little Joe 2: en el paquete iban placas de germinación de cebada, células nerviosas de rata, cultivos de tejidos y otras muestras de ese tipo. La idea era aprovechar cada minuto de vuelo para exponer material biológico a la aceleración y la radiación del perfil.

Ese mismo 27 de noviembre, el Arnold Engineering Development Center ensayó el motor de combustible sólido de Grand Central empleado para propulsar el sistema de escape de la nave Mercury, con el fin de verificar la ignición en altitud y determinar la curva de presión de cámara frente al tiempo. Es decir: el elemento cuyo comportamiento LJ-2 iba a demostrar en vuelo real estaba siendo caracterizado en banco apenas una semana antes.

LJ-2 despegó de Wallops Island. La secuencia de aborto la iniciaron temporizadores a los 59 segundos de vuelo transcurrido, a unos 96.000 pies de altitud y a Mach 5,5 —es decir, en pleno ascenso y en un régimen realista de emergencia—. El motor de escape se encendió según lo previsto y arrancó la nave a una velocidad de alrededor de Mach 6, llevándola hasta un apogeo de 53,03 millas estatutarias. Todas las demás secuencias funcionaron según lo planeado.

El resumen oficial de datos de vuelo de Mercury registra para LJ-2 una altitud máxima de 280.000 pies (53,03 millas estatutarias; 46,08 millas náuticas), un alcance máximo de 194,40 millas estatutarias, una velocidad máxima de 5.720 pies por segundo referida a tierra y 6.550 pies por segundo referida al espacio —4.465,9 millas por hora en el marco espacial— y una duración de vuelo de 11 minutos y 6 segundos, medida del despegue al impacto. La telemetría se había dispuesto para registrar del orden de 80 bits de información durante el trayecto.

La recuperación de la nave se completó en unas dos horas desde el despegue. El amerizaje fue en el Atlántico y el rescate corrió a cargo del destructor USS Borie, que recobró la cápsula con el mono vivo e intacto. La NASA consignó que el pasajero primate, «Sam», soportó el viaje y la recuperación en buenas condiciones, y dio por cumplidos todos los objetivos de la misión.

Ese detalle —la recuperación como objetivo de pleno derecho, no como trámite posterior— explica por qué el vuelo se consideró completo solo cuando el animal estuvo a bordo del buque. La operación de rescate en mar abierto era una de las incógnitas del programa, y en el vuelo siguiente se ensayaría la variante con helicóptero.

El valor de LJ-2 no está en su altitud, modesta comparada con la de Big Joe 1 o la de los vuelos Redstone posteriores, sino en la combinación de condiciones que reprodujo por primera vez: aborto real a gran altitud, dinámica de reentrada sin sistema de control, apertura del paracaídas de frenado, pasajero vivo y recuperación en el mar, todo en la misma misión y todo funcionando.

Sus datos siguieron trabajando después del vuelo. El 1 de febrero de 1960 se completó un estudio sobre el ruido externo e interno de las cápsulas espaciales que abarcaba los entornos acústicos de misiles y vehículos espaciales —ruido de los motores cohete, de la capa límite y de los equipos de a bordo— y que utilizó, entre otras, las mediciones tomadas en los vuelos de prueba de Big Joe I y Little Joe 2. La conclusión de la NASA en ese momento seguía siendo que el nivel de ruido interior era demasiado alto para la comodidad del piloto, y el Space Task Group pidió datos de transmisión de ruido a través de la estructura de una nave de producción real. Es un buen ejemplo de cómo un vuelo de calificación no cierra un asunto, sino que lo convierte en un requisito medible.

El 21 de enero de 1960, Little Joe 1B despegó de Wallops con otra macaca rhesus, «Miss Sam», a bordo. Sus objetivos repetían los de LJ-1 y LJ-1A —los vuelos que habían fallado por disparo prematuro y por crecimiento dinámico insuficiente— y añadían un estudio fisiológico del primate centrado en los efectos del inicio rápido de la aceleración inversa durante un aborto a máxima presión dinámica; además se ejercitó el sistema de recuperación con helicóptero de Mercury. Todas las secuencias funcionaron: la nave alcanzó 9,3 millas estatutarias de altitud, 11,7 millas de alcance y 2.021,6 millas por hora, y treinta minutos después del lanzamiento un helicóptero de los Marines depositaba la cápsula y a su ocupante en Wallops Station, con «Miss Sam» en buen estado.

Con LJ-2 y LJ-1B, el programa cerró el bloque de ensayos de aborto con pasajero vivo y pudo concentrarse en los vuelos de cualificación con Redstone y Atlas que llevarían a Ham, a Enos y, finalmente, a los astronautas.

La maqueta estructural de Mercury utilizada en la misión Little Joe 2 se conserva expuesta en el Airpower Park and Museum de Hampton, Virginia.

Sobre las cifras hay que ser cuidadoso. El apogeo aparece en fuentes de divulgación como 55 millas (88 km) en el texto y 53 millas en la ficha resumida del mismo artículo, mientras que el resumen oficial de datos de vuelo de Mercury da 280.000 pies, esto es, 53,03 millas estatutarias, cifra que coincide con la registrada para la misión en esta enciclopedia. Se ha tomado el dato de la NASA. Del mismo modo, el empuje del lanzador aparece citado como 250.000 libras en la cronología del proyecto y como algo menos de 230.000 libras (1.020 kilonewtons) de empuje máximo de diseño en fuentes secundarias; ambas se recogen aquí como lo que son, dos cifras distintas con procedencias distintas.