Mercury-Atlas 5

En noviembre de 1961 el balance de la carrera orbital era desfavorable para Estados Unidos. La Unión Soviética había volado a Yuri Gagarin en la Vostok 1 y a Gherman Titov en la Vostok 2, ambos en órbita, mientras que los vuelos tripulados estadounidenses de Alan Shepard y Virgil Grissom habían sido trayectorias balísticas de quince o dieciséis minutos. La presión por poner cuanto antes a un astronauta en órbita era intensa, y dentro de la NASA existía una discusión real sobre si convenía consumir otra nave Mercury y otro Atlas en un vuelo sin piloto. La sede central cuestionaba la conveniencia de que el centro de vuelo tripulado lanzara una misión no tripulada más.

La postura que se impuso fue la de los responsables del programa, que consideraban el vuelo de un primate un chequeo preliminar imprescindible del conjunto del sistema antes de arriesgar a un ser humano. La oficina de asuntos públicos de la NASA lo formuló en esos términos en un comunicado previo al lanzamiento. Detrás de esa decisión había un razonamiento de ingeniería más que de propaganda: el vuelo anterior, Mercury-Atlas 4 del 13 de septiembre de 1961, había llevado un simulador mecánico de tripulante y había completado una órbita con apogeo de 123 millas náuticas y perigeo de 86, pero un maniquí no consume oxígeno, no genera calor metabólico y no puede demostrar que el sistema de control ambiental mantenga vivo y funcional a un ocupante durante horas.

La nave que voló como MA-5 fue la Mercury número 9, entregada en Cabo Cañaveral el 24 de febrero de 1961. Su estancia en la base fue la más larga de todo el programa: cuarenta semanas de preparación, según el resumen de utilización de naves de la cronología oficial del proyecto. La razón no fue tanto un problema técnico como una sucesión de cambios de destino. La número 9 se configuró primero para un vuelo balístico instrumentado, después para un vuelo balístico con primate, más tarde para una misión orbital instrumentada de tres vueltas y, por último, para el vuelo orbital con chimpancé que finalmente realizó. Originalmente estaba prevista para MA-4, pero para aquella misión se empleó la número 8, recuperada y reacondicionada tras el lanzamiento fallido de MA-3.

Su importancia técnica iba más allá del pasajero. La número 9 era la segunda cápsula de la serie «Mark II», con la ventana cuadrada de gran tamaño y la escotilla de pernos explosivos, frente a los pequeños portillos y el cierre pesado de las «Mark I». Grissom había volado ya una Mark II en el vuelo balístico MR-4, pero nadie había sometido ese ventanal grande al calor mucho mayor de una reentrada desde órbita. MA-5 era la oportunidad de comprobarlo antes de que Glenn lo hiciera con la vida de por medio.

El lanzador fue el Atlas 93-D. Pasó su inspección de salida de fábrica en Convair el 1 de octubre de 1961 —aunque había llegado a Cabo Cañaveral ya en agosto de aquel año— y fue erigido en el complejo de lanzamiento 14 el 6 de octubre, para ser entregado formalmente a la misión el 9 de octubre. El éxito de MA-4 en septiembre había devuelto la confianza en la fiabilidad del Atlas, que venía de una historia irregular. La Junta de Revisión de Seguridad de Vuelo se reunió el 28 de noviembre, la víspera del lanzamiento, para repasar los nueve lanzamientos de Atlas espaciales y militares realizados desde su reunión anterior de agosto: cuatro de aquellos fracasos se habían debido a fallos del propio cohete.

Entre los antecedentes examinados figuraba el caso del misil 26E, que había perdido el empuje del motor sustentador tras el corte de los motores aceleradores el 10 de septiembre y cuya causa seguía bajo investigación, y también la destrucción del vehículo 32E poco después del despegue el 10 de noviembre, un accidente en el que murió un mono ardilla que viajaba como carga biológica; se atribuyó a un problema aleatorio de control de calidad que no afectaba a la cadena, mucho más supervisada, de los Atlas de Mercury. Los fallos del sistema de control de vuelo de MIDAS 4 y SAMOS 4 continuaban también sin aclarar.

Con esos precedentes se introdujeron varias modificaciones. Aunque MA-4 había volado bien, preocupaban los niveles de vibración de los primeros veinte segundos del ascenso, de modo que se retocó ligeramente el piloto automático del lanzador. El sistema de seguridad de alcance se modificó para poder enviar una orden manual de corte al motor sustentador, precaución destinada a evitar que una sobreaceleración del motor inyectara la cápsula en una órbita más alta de la prevista. Se sustituyó el voluminoso equipo de telemetría de válvulas por otro de estado sólido, más compacto, y el 93-D fue el segundo Atlas de la serie D en incorporar el detector de rotación de los motores de giro de los giróscopos, pensado para confirmar antes del despegue que las plataformas inerciales funcionaban.

MA-5 se concibió como una aproximación lo más fiel posible a la misión tripulada MA-6. El despegue se produciría desde el complejo 14 con un rumbo de 72,51 grados al este del norte. La inserción orbital tendría lugar a 480 millas (770 km) de Cabo Cañaveral, a una altitud de 100 millas (160 km) y con una velocidad de 25.695 pies por segundo (7.832 m/s). El retrofrenado estaba planificado para 4 horas, 32 minutos y 26 segundos después del despegue, y el amerizaje 21 minutos y 49 segundos después del encendido de los retrocohetes. Las temperaturas de reentrada previstas eran de 3.000 °F (1.650 °C) en el escudo térmico, 2.000 °F (1.090 °C) en el alojamiento de la antena, 1.080 °F (582 °C) en la sección cilíndrica y 1.260 °F (682 °C) en la cónica. Se calculaba que el motor sustentador agotado del Atlas reentraría en la atmósfera tras algo más de nueve órbitas.

Las reglas de misión para MA-5 se publicaron el 18 de septiembre de 1961 y se revisaron el 16 y el 25 de octubre y el 11 de noviembre. El plan de adquisición de datos salió el 20 de octubre. El día del vuelo, los astronautas de Mercury ocuparon los puestos de comunicadores de cápsula en seis estaciones de la red mundial de seguimiento: la misión servía también para entrenar a quienes después harían ese trabajo desde tierra durante los vuelos tripulados. Un mes antes, el 1 de noviembre, había fracasado el intento de lanzar Mercury-Scout 1 con un paquete de comunicaciones destinado a calificar el seguimiento por radar de la red; el vehículo desarrolló movimientos erráticos y fue destruido por seguridad a los 43 segundos de vuelo. No hubo más intentos, y fueron precisamente MA-4 y MA-5 los que demostraron que la red cumplía todos los requisitos.

El ocupante de MA-5 no fue Ham, el chimpancé del vuelo balístico MR-2 de enero de 1961, sino Enos, un animal distinto y con un entrenamiento mucho más exigente. Procedía de Camerún, había sido registrado inicialmente como «chimpancé nº 81» y fue adquirido por la Fuerza Aérea estadounidense el 3 de abril de 1960. En el momento del vuelo tenía alrededor de cinco años. Su preparación sumó más de 1.250 horas repartidas entre la Universidad de Kentucky y la base aérea de Holloman, y fue deliberadamente más dura que la de Ham porque un vuelo orbital implicaba exposiciones mucho más prolongadas a la ingravidez y aceleraciones sostenidas más altas.

La cronología del proyecto documenta que, entre el 21 de junio y el 15 de julio de 1961, los chimpancés del programa Mercury-Atlas recibieron entrenamiento de aclimatación al ruido y a la vibración y sesiones de centrifugadora en la Universidad del Sur de California, y que dos de los animales volaron parábolas en un avión C-131 para experimentar la ingravidez. Los mismos informes de situación registran que se les instruyó en problemas psicomotores avanzados: no se trataba de pasajeros pasivos, sino de sujetos entrenados para trabajar durante el vuelo.

El 29 de octubre de 1961, tres chimpancés y doce especialistas médicos se instalaron en dependencias del Cabo para preparar la misión. La elección definitiva de Enos se produjo apenas tres días antes del lanzamiento; sus suplentes eran, por orden de posible llamada, Duane, Jim, Rocky y el propio Ham, veterano de MR-2. El nombre elegido, Enos, significa «hombre» en hebreo.

El interés científico del vuelo no estaba solo en la fisiología del ocupante, sino en su capacidad de trabajar. Enos debía ejecutar en órbita el mismo repertorio de tareas psicomotoras que había aprendido en tierra, accionando palancas ante estímulos determinados dentro de un programa de condicionamiento en el que las respuestas incorrectas se castigaban con una descarga eléctrica leve en las plantas de los pies. Si un animal entrenado podía mantener ese rendimiento en microgravedad, dentro de un traje presurizado y sometido al ruido y las vibraciones del ascenso, había un argumento sólido para afirmar que un piloto humano podría pilotar.

Lo que ocurrió durante el vuelo dio a esa demostración un giro cruel. Un fallo en el equipo de tareas invirtió el criterio del programador, de modo que Enos recibió setenta y seis descargas eléctricas a pesar de estar respondiendo correctamente. El animal siguió trabajando: la valoración recogida en la historia de la primatología es que ejecutó concienzudamente todas las tareas aprendidas durante las más de tres horas de vuelo, pese a los fallos del sistema electrónico. Los informes de la NASA se limitan a consignar que el chimpancé desempeñó sus funciones psicomotoras y que, al ser recuperado, se encontraba en excelente condición física.

El 29 de noviembre de 1961, unas cinco horas antes del lanzamiento, Enos y su sillón-traje fueron introducidos en la nave. La cuenta atrás acumuló diversas retenciones que sumaron 2 horas y 38 minutos. El despegue se produjo a las 15:08 UTC. El piloto automático modificado funcionó como se esperaba y las vibraciones se mantuvieron en niveles cómodos, con una fase de ascenso sin incidencias; todos los sistemas del Atlas se comportaron de manera excelente y no hubo desviaciones de rendimiento significativas. El corte de los motores aceleradores llegó a T+130 segundos y el del sustentador y los verniers a T+300 segundos, con la separación de la cápsula dos segundos más tarde.

El Atlas colocó a MA-5 en una órbita de 99 por 147 millas (159 por 237 km), muy próxima a la prevista. El ocupante soportó un máximo de 6,8 g durante la aceleración de los motores aceleradores y de 7,6 g con el empuje final del sustentador. La maniobra de giro y amortiguación tras la separación consumió 6 libras (2,7 kg) del combustible de control, de las 61,5 libras (27,9 kg) disponibles a bordo, algo menos de lo que había gastado MA-4 en la misma maniobra.

Una vez estabilizada en su actitud orbital de 34 grados, la nave apenas necesitó 1,5 libras (0,68 kg) de combustible de los propulsores para mantener la posición correcta durante toda la primera vuelta. Al final de esa órbita, los controladores advirtieron que el reloj de a bordo adelantaba 18 segundos y, al pasar sobre Cabo Cañaveral, enviaron una orden para ponerlo en hora. El Centro de Control de Mercury recibió indicaciones de que todos los sistemas de la nave estaban en buen estado. Con el periodo orbital de 88,44 minutos, Enos completó su primera vuelta a la Tierra en poco menos de hora y media.

Al comienzo de la segunda órbita, cuando MA-5 sobrevoló el buque de seguimiento del Atlántico, llegaron indicios de que la temperatura de los inversores estaba subiendo; la estación de Canarias confirmó el fallo del sistema de control ambiental. Los calentamientos anómalos no eran una novedad —en vuelos anteriores los inversores habían seguido funcionando o se había conmutado al de reserva—, así que en el control de la misión no cundió la alarma. Al alcanzar Muchea, en Australia, se detectaron señales de actividad alta de los propulsores y excursiones del movimiento de la cápsula, aunque otros datos indicaban que se mantenía el modo orbital de 34 grados. Sobre Woomera no se apreciaron problemas de control de actitud y los avisos anteriores se dieron por descartados.

Fue en la estación de la isla Cantón donde el control comprendió que el sistema de control de actitud estaba averiado. Una viruta metálica alojada en una conducción de alimentación de combustible había inutilizado uno de los propulsores de balanceo en sentido horario. Sin ese chorro, la nave derivaba de su actitud normal hasta que el sistema automático de estabilización y control la devolvía a la posición orbital de 34 grados, y el ciclo volvía a empezar. La secuencia de deriva y corrección se repitió nueve veces antes del retrofrenado, y una décima entre el encendido de los retrocohetes y la señal telemétrica del indicador de 0,05 g. Los propulsores restantes consumieron 9,5 libras (4,3 kg) de combustible durante la segunda órbita para mantener la nave alineada: cada pérdida de actitud costaba más de una libra (0,45 kg), frente a las 1,5 libras de toda la primera vuelta.

A la avería de control se sumó la del sistema ambiental. La temperatura del circuito del sillón y el traje subió con rapidez de 65 a 80 °F (de 18 a 27 °C), señal de que el intercambiador de calor se estaba congelando. El aumento hizo que la temperatura corporal de Enos subiera a 99 °F (37 °C) y después a 100 °F (38 °C), y los observadores médicos empezaron a preocuparse por el estado del animal. La temperatura se estabilizó en 100,5 °F (38,1 °C), indicio de que el sistema ambiental había vuelto a funcionar. La refrigeración pareció corregirse sola, pero los problemas de actitud continuaron.

Cuando la nave se acercaba a Hawái en su segunda vuelta, los monitores médicos estaban dispuestos a dejar que Enos completara la tercera órbita: el ocupante aguantaba bien. El equipo de ingeniería, en cambio, temía que el propulsor atascado siguiera devorando combustible y que la nave se quedara sin gas de control de actitud, precisamente lo que se necesitaba para orientar el vehículo en el retrofrenado y la reentrada. Su recomendación fue terminar el vuelo.

El director de vuelo Christopher Kraft avisó a los controladores de Hawái para que estuvieran preparados para iniciar el retrofrenado y traer la nave al Pacífico si hacía falta, y alertó también a los de Point Arguello, en California, por si había que ordenarlo al paso de MA-5 por su vertical. Optó por dejar que la nave llegara a la posición normal de retrofrenado de la segunda órbita, cerca de California, para amerizar en la zona primaria de recuperación del Atlántico. Doce segundos antes de alcanzar ese punto, Kraft decidió hacer volver a Enos; Arnold Aldrich, jefe de controladores en Point Arguello, ejecutó la orden. La misión pasó así de tres órbitas planificadas a dos.

Hubo una última excursión del control de actitud al principio de la reentrada; a partir de ahí, el descenso y la recuperación transcurrieron sin incidentes. Los destructores USS Stormes y USS Compton y un hidroavión P5M esperaban en la estación 8, el punto de amerizaje previsto. Tres horas y trece minutos después del despegue, y nueve minutos antes del amerizaje, el avión avistó la cápsula a 5.000 pies (1.500 m) de altitud descendiendo con el paracaídas principal, unas 250 millas al sur de las Bermudas. La información se transmitió al Stormes y al Compton, que se encontraban a 30 millas (48 km). Todas las ayudas a la recuperación funcionaron salvo la baliza SARAH. El avión siguió sobrevolando la zona e informando de los acontecimientos del amerizaje, y permaneció allí hasta que llegó el Stormes, una hora y quince minutos después del contacto con el agua.

El destructor izó a bordo la cápsula con Enos dentro. Ya en cubierta, la escotilla se abrió con sus pernos explosivos accionados desde el exterior tirando de un cordón; la detonación agrietó la ventana de la nave. El vuelo había durado 3 horas, 20 minutos y 59 segundos, con dos órbitas completas, 50.892 millas estatutarias (81.902 km) recorridas y un perfil de 147,4 millas de apogeo por 99,5 de perigeo.

Tanto la nave como el chimpancé sobrevivieron a la misión en buen estado. Enos, eso sí, se las había arreglado para arrancarse todos los electrodos médicos y el dispositivo de recogida de orina, un detalle que dice bastante de su humor tras la espera. Las crónicas recogen que se había vuelto irritable durante las casi tres horas transcurridas hasta su rescate. La cápsula fue subida a bordo del Stormes a última hora de la tarde y sus cuidadores de la Fuerza Aérea se lo llevaron de inmediato bajo cubierta. El destructor lo desembarcó en el hospital de la base aérea de Kindley, en las Bermudas, donde se comprobó que estaba bien. El 1 de diciembre de 1961 Enos salió de las Bermudas hacia Cabo Cañaveral y, más tarde, hacia Holloman.

Los informes oficiales resumieron el resultado sin matices: el chimpancé desempeñó sus tareas psicomotoras y, en la recuperación, se encontró que estaba en excelente condición física. Enos murió el 4 de noviembre de 1962 de una disentería asociada a una shigelosis resistente a los antibióticos de la época. Había estado bajo observación constante los dos meses anteriores, y los patólogos de Holloman no encontraron ningún síntoma que pudiera atribuirse o relacionarse con su vuelo espacial del año anterior.

El juicio técnico sobre MA-5 fue que la misión había sido muy satisfactoria y que la nave Mercury quedaba bien calificada para el vuelo orbital tripulado. Los dos fallos que obligaron a acortar el vuelo —el propulsor de balanceo inutilizado y el sobrecalentamiento de un inversor del sistema eléctrico— podrían haberse corregido de haber habido un astronauta a bordo, capaz de conmutar sistemas y de pilotar en los modos manuales. Ese argumento, lejos de ser un consuelo retórico, resumía la filosofía del diseño de Mercury: la automatización llevaba la nave, pero el piloto era la redundancia final.

El mismo 29 de noviembre de 1961 se designó a John Glenn como piloto del primer vuelo orbital tripulado y a Scott Carpenter como suplente, y ambos empezaron de inmediato el entrenamiento específico; los otros cinco astronautas se repartieron por los grupos de ingeniería y operaciones del recién rebautizado Manned Spacecraft Center para preparar la misión. El 30 de noviembre llegó a Cabo Cañaveral el Atlas 109-D destinado a MA-6. El 6 de diciembre, la sede de la NASA anunció que el primer vuelo tripulado en órbita se realizaría a comienzos de 1962: la decisión se tomó cuando los datos de MA-5 indicaron que la nave, el lanzador y la red de seguimiento estaban listos. El vuelo de Glenn se produjo el 20 de febrero de 1962. El ensayo general con Enos a bordo había cumplido exactamente el papel para el que se defendió: apurar los fallos en un vuelo donde no había una vida humana en juego.