Little Joe 5B

El sistema de escape de la Mercury era una torre coronada por un cohete sólido, montada sobre el morro de la nave, capaz de arrancarla del lanzador y alejarla si algo iba mal durante el ascenso. El momento crítico de ese rescate no es el despegue ni el vacío de la alta atmósfera, sino el tramo intermedio en que la combinación de velocidad y densidad del aire produce la máxima presión dinámica: allí la torre tiene que tirar de la cápsula contra la mayor carga aerodinámica posible, y la estructura tiene que aguantar. El propósito declarado de los ensayos de la familia LJ-5 era precisamente demostrar la integridad estructural de la nave y del sistema de escape en una maniobra de escape iniciada en la presión dinámica más alta prevista durante un lanzamiento con Atlas para vuelo orbital.

Para llevar una cápsula real hasta esas condiciones sin gastar un Atlas, la NASA disponía del Little Joe: un lanzador barato, nacido de la idea de agrupar cohetes de combustible sólido para empujar maquetas de tamaño y peso completos por encima de la atmósfera. La necesidad había surgido en 1958, cuando los ensayos de caída de maquetas ya daban datos aerodinámicos sobre la estabilidad de la configuración en caída libre pero faltaban datos comparables de la fase propulsada. Desde entonces el Little Joe había volado repetidamente desde Wallops Island, en la costa de Virginia, cubriendo la parte del programa de calificación que no requería el lanzador orbital.

El primer intento de la prueba de máxima presión dinámica con una cápsula de producción fue Little Joe 5, lanzado el 8 de noviembre de 1960 con la nave número 3. Fracasó: la cápsula no se separó del lanzador. Según el resumen de sitio de lanzamiento de la NASA, esa nave había llegado a Wallops el 27 de septiembre de 1960 y se preparó en seis semanas, y del vuelo se anotó escuetamente que no se lograron todos los objetivos.

El segundo intento, Little Joe 5A, voló el 18 de marzo de 1961 con la nave número 14, entregada en Wallops el 20 de enero de aquel año y preparada en ocho semanas. Estaba pensado expresamente para cumplir los objetivos que habían quedado sin satisfacer en noviembre por la falta de separación. El despegue fue normal, pero a los 19 segundos la torre de escape se encendió antes de tiempo, en una situación muy parecida a la del vuelo anterior. Se dio la orden de iniciar la maniobra de aborto y el anillo de sujeción entre el lanzador y el adaptador se liberó como estaba previsto, pero la nave siguió pegada al lanzador. La separación acabó consiguiéndose mediante los retrocohetes, aunque la orden se transmitió antes de que el vuelo alcanzase su apogeo, de modo que resultó bastante violenta. Los paracaídas se desplegaron en torno a los 40.000 pies y la nave se recuperó. Los objetivos de LJ-5A tampoco se cumplieron.

En cifras, LJ-5A había alcanzado unas 7,7 millas de altitud, unas 18 millas de alcance y 22 minutos y 48 segundos de duración, con una velocidad máxima de 1.783 millas por hora, una presión dinámica máxima de 1.580 psf y una aceleración de 8 g. La lectura interna fue clara: el problema no estaba en la resistencia de la nave, sino en la secuencia de encendido de la torre y en la separación.

Al inspeccionar la nave recuperada de LJ-5A se descubrió que, pese a la separación brusca, los daños estructurales eran únicamente superficiales. Esa comprobación tuvo dos consecuencias. La primera, de fondo: la estructura de la Mercury había aguantado un tratamiento peor que el previsto en el plan de ensayo, lo que reforzaba la confianza en el diseño. La segunda, práctica: la misma cápsula podía volver a volar. Se reacondicionó y se volvió a lanzar con la misma configuración bajo la designación 14A, un caso poco frecuente de reutilización en el programa.

La nave 14A llegó a Wallops Island el 4 de abril de 1961 para la misión de aborto a presión dinámica máxima Little Joe 5B. El resumen de sitio de lanzamiento de la NASA registra un plazo de preparación de tres semanas y media, con diferencia el más corto de toda la tabla de Mercury: frente a las 21 semanas de la nave de MR-3 o las 25 de la de MA-2, la 14A se refitó y se puso en la rampa en poco más de veinte días. La prisa no era caprichosa: el primer vuelo tripulado del programa estaba fijado para principios de mayo y convenía cerrar antes el expediente del sistema de escape.

Little Joe 5B despegó de Wallops Island el 28 de abril de 1961 para probar el sistema de escape de la Mercury en condiciones de presión dinámica máxima. El lanzador era el octavo Little Joe de la lista de misiones no tripuladas de la NASA y la carga útil, la nave 14A; el objetivo de misión se resume en la propia ficha oficial como prueba de escape y de secuencia en el punto de máxima presión dinámica.

En el instante del despegue apareció la anomalía. Uno de los motores cohete del lanzador no se encendió hasta transcurridos unos cuatro segundos. Ese retraso desequilibró el empuje y el vehículo cabeceó hacia una trayectoria más baja que la planeada. La consecuencia directa fue que, cuando llegó el momento de ejecutar el aborto, la maniobra se produjo con presiones dinámicas mayores que las especificadas en el plan de ensayo: la atmósfera era más densa de lo previsto en el punto de la trayectoria donde se disparó la torre.

A partir de ahí, sin embargo, todo funcionó. El resto de los sistemas secuenciales operó conforme al plan —encendido de la torre, separación, jettison, despliegue de paracaídas— y, tras el amerizaje, la recuperación con helicóptero se completó con normalidad. El vuelo duró 5 minutos y 25 segundos, alcanzó unas 2,8 millas de altitud (unos 4,5 km) y unas 9 millas de alcance (unos 14 km), con una velocidad máxima de 1.780 millas por hora (2865 km/h), una aceleración máxima en torno a 10 g y una presión dinámica máxima de 1.920 psf. La nave, construida por McDonnell, tenía una masa de lanzamiento de unos 1141 kg.

La lógica del veredicto es la que hace interesante a esta misión. Un fallo de encendido de cuatro segundos en un motor del lanzador es, por sí mismo, una anomalía seria, y así quedó reflejada en el balance oficial, que califica el vuelo como éxito de la nave y éxito solo parcial del lanzador. Pero el objetivo del ensayo no era calificar al Little Joe: era someter a la cápsula y a la torre de escape a la peor carga aerodinámica creíble. La desviación de trayectoria, al empujar el aborto hacia aire más denso, hizo justamente eso con creces.

De ahí que el informe preliminar remitido al administrador de la NASA concluyera que no solo se habían cumplido todos los objetivos del ensayo, sino que se habían superado, porque la nave había resistido presiones dinámicas superiores a las requeridas. El margen que hasta entonces era teórico quedó demostrado en vuelo por accidente. Comparado con los 1.580 psf de LJ-5A, el pico de 1.920 psf de LJ-5B representaba un ensayo apreciablemente más duro, y la estructura lo pasó sin novedad. Era, además, la tercera oportunidad: tras dos vuelos con objetivos incumplidos, un tercer aplazamiento habría empujado la calificación del sistema de escape más allá del primer vuelo tripulado.

LJ-5B fue el último Little Joe de Mercury. La serie había comenzado en 1959 con LJ-1 —cuyo lanzamiento accidental media hora antes de la cuenta atrás, con la cápsula y la torre saliendo solas del soporte por una fuga eléctrica en un relé del cohete de escape, quedó como el primer sobresalto del programa— y continuó con BJ-1, LJ-6, LJ-1A, LJ-2, LJ-1B, LJ-5 y LJ-5A. Con el aborto a presión dinámica máxima ya demostrado, el pequeño lanzador de Wallops Island no tenía más trabajo pendiente en Mercury: las misiones siguientes del censo son ya Mercury-Redstone y Mercury-Atlas, es decir, vuelos tripulados y calificación orbital.

La serie deja un balance instructivo. De sus ocho vuelos, varios se saldaron con objetivos parcialmente incumplidos, y sin embargo la información obtenida —incluida la de los fallos— fue la que permitió declarar apto el sistema de escape antes de poner a un astronauta encima de un cohete. LJ-5B es el caso extremo de esa lógica: una anomalía del lanzador convertida en argumento a favor de la nave.

El vuelo cae en una de las semanas más tensas del programa. El 12 de abril de 1961 la Unión Soviética anunciaba que Yuri Gagarin había orbitado la Tierra en un vuelo de 108 minutos, el primer ser humano en conseguirlo. El 25 de abril, tres días antes de LJ-5B, Mercury-Atlas 3 se lanzaba desde Cabo Cañaveral con un «astronauta mecánico» a bordo y fracasaba: el lanzador no giró al rumbo previsto ni cabeceó hacia la trayectoria correcta, el sistema de detección de aborto disparó los cohetes de escape y el oficial de seguridad destruyó el vehículo a los cuarenta segundos aproximadamente de vuelo. Y el 5 de mayo, una semana después de LJ-5B, Alan Shepard volaba en MR-3.

En ese calendario, un ensayo de escape que por fin se cumple —aunque sea a costa de una anomalía del lanzador— tiene un peso que no se aprecia mirando solo las cifras del vuelo. El mismo 28 de abril se completaba con éxito una cuenta atrás simulada del primer vuelo suborbital tripulado.

La cápsula 14A sobrevivió a sus dos vuelos y se conserva expuesta en el Virginia Air and Space Center de Hampton (Virginia), a poca distancia del centro que dirigió el programa. Es un objeto poco común: una nave Mercury que voló dos veces, que fue arrancada de su lanzador por una torre de escape en dos ocasiones distintas y que, en la segunda, aguantó más carga de la que el plan de ensayo le pedía.