Mercury-Redstone 3

El programa Mercury nació con un objetivo declarado desde el principio: poner a un astronauta en órbita alrededor de la Tierra y devolverlo con vida. Los vuelos suborbitales con el cohete Redstone no eran el fin, sino el escalón previo, la manera de comprobar con un vector modesto lo que después habría que confiar al Atlas. En ese esquema, MR-3 era el primer vuelo con hombre a bordo de una secuencia que ya llevaba años de preparación.

La secuencia se rompió el 12 de abril de 1961. Ese día la Unión Soviética lanzó a Yuri Gagarin en Vostok 1 y completó una órbita alrededor de la Tierra. El primer ser humano en el espacio no era estadounidense, y no lo sería tampoco el primero en órbita. Cuando MR-3 despegó tres semanas después, la comparación estaba servida: quince minutos de arco balístico frente a una vuelta completa al planeta. Buena parte de la historia posterior del programa —y del compromiso lunar que llegó pocas semanas más tarde— se explica por esa distancia entre lo que se pudo hacer y lo que ya había hecho el rival.

La nave destinada a MR-3, la cápsula Mercury número 7 salida de la factoría de McDonnell, llegó a Cabo Cañaveral el 9 de diciembre de 1960. La expectativa inicial era lanzar poco después de tenerla disponible, pero el examen de la nave demostró que necesitaba un trabajo de desarrollo y pruebas mucho más largo de lo previsto antes de considerarla segura para llevar a una persona. Como esa cápsula concreta estaba reservada desde el verano para el primer vuelo tripulado, la decisión fue esperar a que estuviera lista en lugar de sustituirla por otra: la fecha tentativa se movió al 6 de marzo.

El lanzador siguió un camino igual de accidentado. El Redstone previsto originalmente para la misión, la unidad número 3, había llegado al Cabo a primeros de diciembre, pero acabó empleándose en el vuelo de prueba MR-1A del 19 de diciembre. El sustituto, el Redstone número 7, no llegó hasta finales de marzo, cuando la misión ya se había vuelto a aplazar por un motivo distinto y más serio.

A finales de 1960 crecía la inquietud sobre la fiabilidad del Redstone como lanzador tripulado, y el vuelo MR-2 la confirmó. Aquella misión llevaba a bordo al chimpancé Ham y sufrió problemas técnicos durante el ascenso que empujaron la nave más alto, más lejos y más rápido de lo planeado. El vuelo se alargó dos minutos sobre lo previsto y la reentrada sometió al animal a 14,7 g en lugar de los aproximadamente 12 g calculados. El amerizaje se produjo a sesenta millas del barco de recuperación más próximo y pasaron más de dos horas y media hasta que un helicóptero pudo izar la cápsula, que para entonces estaba a punto de hundirse.

Con ese antecedente, la NASA no estaba dispuesta a lanzar MR-3 sin más trabajo de desarrollo. A finales de febrero seguía habiendo siete modificaciones importantes del lanzador pendientes de verificación en vuelo. Se añadió al calendario un vuelo adicional de prueba, MR-BD —de «Booster Development», inicialmente designado MR-2A—, que despegó el 28 de marzo. Ese vuelo empujó MR-3 un mes más, hasta el 25 de abril, pero resultó prácticamente perfecto y despejó el camino: la misión tripulada podía seguir adelante sin más retrasos significativos por el lado del cohete.

Vista desde hoy, la cadena MR-2 → MR-BD → MR-3 es el mejor argumento a favor de los vuelos no tripulados del programa. El susto de Ham no fue una anécdota simpática con un chimpancé: fue el aviso que evitó que un piloto humano volara sobre un vector con siete correcciones sin comprobar.

El piloto de MR-3 se había decidido varios meses antes, a principios de enero, y la decisión fue de Robert R. Gilruth, responsable del programa. Gilruth eligió a Alan Shepard, de la Armada, como piloto principal, y designó como reservas a John Glenn, del Cuerpo de Marines, y a Gus Grissom, de la Fuerza Aérea. El resto de los Mercury Seven siguió entrenando para misiones posteriores.

Los tres nombres se anunciaron a la prensa el 22 de febrero sin decir cuál de ellos volaría. Gilruth quería mantener abiertas sus opciones por si hacía falta un cambio de última hora, de modo que el nombre de Shepard solo se hizo público después de que se cancelara el primer intento de lanzamiento. El día del vuelo, Glenn actuó como reserva de Shepard, mientras Grissom concentraba su preparación en MR-4, el siguiente vuelo suborbital.

Shepard bautizó su cápsula como Freedom 7. Su razonamiento era el de un piloto de pruebas: los aviadores siempre han puesto nombre a sus aparatos, es una tradición, y no se le ocurrió no hacerlo. Consultó el nombre con su esposa Louise, con su reserva John Glenn y con Gilruth, y a todos les gustó.

El «7» final quedó asociado a los siete astronautas del primer grupo, aunque algunas fuentes lo relacionan con que la nave era el modelo número 7 de McDonnell. Fuera cual fuera el origen, el gesto fijó un doble precedente que siguieron todas las tripulaciones Mercury: poner nombre a la nave y terminarlo en siete.

El primer intento de lanzamiento fue el 2 de mayo de 1961 y se canceló por el tiempo dos horas y veinte minutos antes de la hora prevista, con Shepard ya vestido y preparado esperando en un hangar. El vuelo se reprogramó para dos días después y volvió a retrasarse una jornada por meteorología adversa, hasta el 5 de mayo, con una hora de lanzamiento fijada a las 7:20 de la mañana.

La cuenta atrás arrancó a las 8:30 de la tarde anterior. Shepard desayunó bistec con huevos, tostadas, café y zumo de naranja: un menú que acabaría convirtiéndose en tradición para las mañanas de lanzamiento. Entró en la nave a las 5:15, algo más de dos horas antes de la hora prevista. A las 7:05 se detuvo la cuenta durante una hora para dejar que se despejara la nubosidad —la buena visibilidad era esencial para las fotografías de la Tierra— y para reparar una unidad de alimentación eléctrica. Poco después de reanudarla, hubo que pararla otra vez para reiniciar un ordenador del Goddard Space Flight Center.

Las retenciones no planificadas sumaron algo más de dos horas y media, y con ellas Shepard acumuló casi tres horas tumbado de espaldas dentro de la cápsula. De ahí salió uno de los episodios más citados del vuelo: como la misión iba a durar menos de veinte minutos, nadie había previsto un dispositivo de recogida de orina, y Shepard comunicó al blocao que la necesidad era urgente. Sacarlo habría exigido volver a montar la sala blanca y desmontar la escotilla atornillada, así que anunció que se orinaría en el traje; cuando le objetaron que eso cortocircuitaría los electrodos médicos, respondió que cortaran la corriente. Así se hizo. La postura hizo que el líquido se encharcara bajo su espalda y el oxígeno que circulaba por el traje acabó secándolo. Después del vuelo, el traje Mercury se modificó y se le incorporó un dispositivo de recogida de residuos líquidos.

Mercury-Redstone 3 despegó finalmente a las 9:34 de la mañana, con una audiencia televisiva estimada en 45 millones de personas solo en Estados Unidos. El Redstone se comportó bien durante la fase propulsada, con algunas vibraciones, y el corte del motor quedó dentro de los límites especificados, dos minutos y 22 segundos después del despegue. Justo antes del corte Shepard soportó una aceleración máxima de 6,3 g. La velocidad de Freedom 7 referida al espacio fue de 5.134 millas por hora (8.262 km/h), muy cerca del valor planificado; el registro de la cronología de la NASA para la velocidad máxima del vuelo es de 5.180 millas por hora (8.340 km/h).

Con el motor apagado se soltó la torre de escape. Diez segundos después llegó la separación de la cápsula: los pernos explosivos del anillo Marman que la unía al cohete detonaron y los retrocohetes posigrados la alejaron del vector agotado. El sistema automático de estabilización amortiguó los movimientos residuales y giró la nave 180 grados en guiñada, dejando los retrocohetes mirando hacia delante y el escudo térmico orientado para la reentrada.

El sistema de control manual de la Mercury era deliberadamente redundante: usaba un juego de toberas distinto del automático y tenía su propio depósito de combustible; al activarlo, la palanca de tres ejes abría las válvulas de forma proporcional al desplazamiento. El sistema podía habilitarse eje por eje, dejando los restantes en manos del piloto automático.

Shepard fue asumiendo el control por partes. Primero el cabeceo: reorientó la nave desde la actitud de crucero, con el morro catorce grados hacia abajo, hasta la actitud de retrofrenado de treinta y cuatro grados, y regresó después a la posición inicial. Luego añadió la guiñada, moviendo la nave a la izquierda y devolviéndola a la derecha para alinearla. Por último tomó también el balanceo, lo comprobó y restituyó la posición normal. Con los tres ejes en la mano, su conclusión fue que la respuesta de la nave era muy parecida a la del simulador en el que había entrenado, con una diferencia notable: en vuelo no oía disparar las toberas, algo que sí percibía en tierra, porque el ruido de fondo lo tapaba.

La siguiente tarea era observar el suelo. La nave de Shepard, una versión temprana de la cápsula Mercury, tenía dos ventanillas redondas pequeñas, una a cada lado, pero su medio principal de observación era un periscopio que salía por el fondo del casco, bajo sus pies. El periscopio admitía un campo amplio de baja magnificación o uno estrecho de alta, y distintos filtros ópticos que se seleccionaban girando un mando.

Durante la larga espera en la plataforma, Shepard había colocado un filtro gris medio para reducir el deslumbramiento del sol y no le dio tiempo a retirarlo antes del despegue. En vuelo descubrió que, al estirar la mano hacia el mando del filtro, la muñeca del traje rozaba la palanca de activación manual del sistema de escape que tenía a su izquierda. Aunque la torre de escape hacía rato que se había soltado, prefirió no arriesgarse y dejó el filtro puesto el resto del vuelo. El gris lavaba los colores, pero aun así distinguió sin dificultad las masas continentales de las nubes: identificó la costa este de Florida, el lago Okeechobee y la isla de Andros, la mayor de las Bahamas, mientras la nubosidad le impedía reconocer otras islas del archipiélago.

Mientras pilotaba a mano usando el periscopio en lugar de los instrumentos del panel como referencia de actitud, Shepard mantuvo bien el balanceo y la guiñada, pero dejó derivar el cabeceo sin darse cuenta. Cerca del punto más alto del arco se encendió la luz que anunciaba la secuencia de retrofrenado: los tres retrocohetes iban a dispararse con cinco segundos de separación y diez segundos de combustión cada uno. Shepard empezó a bajar el morro hacia los treinta y cuatro grados de la actitud de retrofrenado, pero solo había alcanzado unos catorce cuando disparó el primero; llegó a unos veinticinco grados a tiempo para el segundo y el tercero.

En un vuelo suborbital la discrepancia no era crítica: la trayectoria conducía a la reentrada de todos modos y la diferencia de actitud apenas alteraba el punto de amerizaje. Lo que se estaba probando era la capacidad del piloto de controlar manualmente la actitud durante el retrofrenado, y de ahí el interés del análisis posterior. En el primer interrogatorio tras el vuelo Shepard supuso que se había confundido con la referencia, pero la explicación era otra: el indicador de cabeceo de esa nave estaba ajustado originalmente de forma que su posición de referencia para el retrofrenado —la de «las nueve en punto»— correspondía a cuarenta y tres grados de morro abajo, y no a los treinta y cuatro que se adoptaron después. Shepard compensó deliberadamente creyendo que el ajuste antiguo seguía vigente, cuando en realidad el indicador ya se había corregido y nadie se lo había comunicado.

Justo después del retrofrenado, Shepard pasó al modo «fly-by-wire», en el que los movimientos de la palanca disparaban eléctricamente las toberas del sistema automático en lugar de abrir proporcionalmente las del manual. Poco después se soltó el paquete de retrocohetes, sujeto sobre el escudo térmico por correas y liberado siempre antes de la reentrada. Shepard oyó el ruido y vio pasar una de las correas por la ventanilla, pero la luz de confirmación no se encendió. Deke Slayton, otro de los astronautas Mercury, que actuaba como capsule communicator (CAPCOM) en el centro de control, le confirmó que el paquete se había soltado, y Shepard accionó el mando manual del sistema de expulsión para forzar el encendido de la luz. El análisis posterior localizó la causa en las cargas pirotécnicas que liberaban el paquete: al dispararse, absorbían tanta corriente que la caída de tensión reiniciaba el temporizador encargado de encender esa luz. Las cargas se modificaron para las misiones siguientes.

Shepard describió el fly-by-wire como suave y con sensación de mando pleno sobre la nave. Dejó brevemente que los sistemas automáticos la reorientaran para la reentrada, retomó el control y lo mantuvo mientras las fuerzas g crecían hasta el pico de 11,6 g; cuando la nave se estabilizó, devolvió el mando al sistema automático. El descenso fue más rápido de lo previsto, pero los paracaídas se desplegaron según lo planeado: el de frenado a 21.000 pies (6,4 km) y el principal a 10.000 pies (3,0 km).

El amerizaje tuvo un impacto comparable al de un aterrizaje de un reactor sobre un portaaviones. Freedom 7 se escoró unos sesenta grados sobre su costado derecho sin dar señales de entrada de agua y se enderezó sola al cabo de un minuto; Shepard pudo informar a los aviones que sobrevolaban la zona de que estaba bien y listo para la recuperación. El helicóptero llegó pocos minutos después y, tras un problema breve con la antena de la nave, izó parcialmente la cápsula fuera del agua para que el piloto pudiera salir por la escotilla principal. Shepard se deslizó al arnés de izado y subió al helicóptero, que llevó al astronauta y a su nave hasta el USS Lake Champlain. Todo el proceso de recuperación, desde el impacto hasta la llegada a cubierta, duró once minutos. La propia cronología de la NASA subrayó que las operaciones de recuperación fueron perfectas: los helicópteros siguieron visualmente el descenso, el contacto con el piloto se estableció dos minutos después del impacto y la nave no sufrió daños.

El vuelo duró 15 minutos y 22 segundos, con unos cinco minutos de ingravidez. La nave recorrió 302 millas estatutarias (486 km) desde el punto de lanzamiento y alcanzó una altitud de 116,5 millas (187,5 km); en unidades náuticas, 101,2 millas de altitud y 263,1 de alcance. El amerizaje se produjo en 27,23° N, 75,88° O. La aceleración máxima en el ascenso fue de 6,3 g y en la reentrada Shepard soportó algo menos de 12 g según el registro de la cronología, con un pico de 11,6 g en el relato del vuelo. La velocidad máxima quedó registrada en 5.180 millas por hora (8.340 km/h).

La misión se siguió en directo por televisión en un país que llevaba tres semanas digiriendo el vuelo de Gagarin. El 8 de mayo, tres días después del amerizaje, el presidente John F. Kennedy impuso a Shepard la Distinguished Service Medal de la NASA en una ceremonia en la Casa Blanca; Shepard acudió con su esposa Louise. Por el vuelo recibió también la Distinguished Service Medal de la Armada.

El 25 de mayo, veinte días después de MR-3, Kennedy se dirigió al Congreso con un mensaje que pedía un programa espacial enormemente acelerado en torno a un objetivo nacional a largo plazo: llevar un hombre a la Luna y devolverlo a la Tierra sano y salvo. Ese discurso no fue una consecuencia mecánica de quince minutos de vuelo suborbital, pero sí llegó cuando el país acababa de comprobar que su primer astronauta había volado y había vuelto. La secuencia —Vostok 1, Freedom 7, el compromiso lunar— explica buena parte de la década siguiente.

En 2017 se celebró el primer National Astronaut Day el 5 de mayo, en recuerdo de este vuelo.

El resultado técnico fue inequívoco: el primer vuelo suborbital tripulado de Mercury fue un éxito y Shepard llegó a cubierta en excelente estado. Las conclusiones se recogieron en la conferencia sobre los resultados del primer vuelo suborbital tripulado estadounidense, celebrada el 6 de junio de 1961.

Los cambios concretos fueron menores y muy prácticos, que es exactamente lo que se espera de un primer vuelo que sale bien: se rediseñaron las cargas pirotécnicas de liberación del paquete de retrofrenado para que su consumo de corriente no reiniciara el temporizador de la luz de confirmación; se añadió al traje un dispositivo de recogida de orina; y quedó documentado el desajuste entre el indicador de cabeceo y la actitud de retrofrenado adoptada, un problema de comunicación interna más que de ingeniería. Al mismo tiempo, la misión validó lo esencial: el sistema de control de actitud funcionó bien, con pocas fugas en las toberas, y la reentrada y el aterrizaje se completaron sin dificultad.

Sobre todo, MR-3 despejó la duda de fondo. Un piloto podía trabajar en ingravidez, controlar manualmente la nave en tres ejes, observar y describir lo que veía y soportar el ascenso y la reentrada sin merma. Con eso resuelto, la siguiente misión suborbital, MR-4 de Gus Grissom, pudo volar en julio, y el programa se concentró ya en el salto orbital con el Atlas que llegaría con Mercury-Atlas 6.

Los ingenieros examinaron la cápsula tras la recuperación y la encontraron en tan buen estado que consideraron que podría haberse vuelto a lanzar sin problemas. La NASA la entregó a la Smithsonian Institution. Estuvo expuesta en la Academia Naval de Annapolis (Maryland) hasta 2012, pasó después a la biblioteca John F. Kennedy de Boston y, desde el 5 de mayo de 2021, sexagésimo aniversario del primer estadounidense en el espacio, se expuso en el Steven F. Udvar-Hazy Center de Chantilly (Virginia). Hoy se conserva en el National Air and Space Museum de Washington D. C.

Shepard siguió ligado al programa: fue CAPCOM en el vuelo orbital de John Glenn (Mercury-Atlas 6) y en el de Scott Carpenter (Mercury-Atlas 7), piloto de reserva de Gordon Cooper para Mercury-Atlas 9 y estaba asignado a Mercury-Atlas 10, una misión de tres días que llegó a bautizar como Freedom 7 II y que finalmente no se voló.