Mercury-Atlas 3

Quando MA-3 arrivò sulla rampa, il programma Mercury aveva risolto metà del suo problema e l'altra metà restava in sospeso. La capsula era già passata attraverso gli abort della serie Little Joe, la prova di salvataggio dalla spiaggia e Mercury-Atlas 2, che nel febbraio 1961 aveva dimostrato l'integrità della struttura, dello scudo ablativo e delle piastrelle del corpo posteriore in un rientro conseguente a un abort critico. Ciò che restava da dimostrare era il lanciatore. L'Atlas era un missile balistico intercontinentale convertito in razzo con equipaggio, e quella transizione richiedeva di intervenire su quasi tutti i suoi sistemi: un missile progettato per lanciare una testata o un satellite non portava a bordo nulla pensato per proteggere un passeggero.

Mercury-Atlas 1 era andato perso in salita nel luglio 1960, e l'analisi successiva aveva imposto di riprogettare la parete del serbatoio di ossigeno liquido. Nel frattempo restava in piedi l'impegno politico e tecnico del programma: mettere un astronauta in orbita. MA-3 era la prova preliminare a quel volo, con il veicolo equipaggiato come se portasse un occupante e con un simulatore meccanico al suo posto. L'obiettivo, nella formulazione della NASA, era una prova rapida della combinazione veicolo-Atlas in orbita.

La capsula assegnata a MA-3 fu il veicolo Mercury numero 8, consegnato al centro di lancio il 18 novembre 1960. Trascorse ventitré settimane di preparazione al Capo prima di volare, un periodo lungo anche per gli standard di quei primi voli, nei quali ogni veicolo arrivava con sistemi ancora in evoluzione e lasciava la rampa con elenchi di modifiche in sospeso. Il veicolo portava il simulatore meccanico di equipaggio — l'«astronauta meccanico» — e l'equipaggiamento normale di una missione orbitale; non c'era alcun animale a bordo, a differenza di MR-2 con Ham o della successiva MA-5 con Enos.

Il lanciatore originariamente previsto per MA-3 era l'Atlas 77D, che aveva superato l'ispezione di uscita dallo stabilimento nel settembre 1960. Poco dopo arrivarono le conclusioni dell'esame successivo al volo di MA-1, e il 77D, a pelle sottile, fu ritirato e sostituito dal 100-D. Quel cambiamento rese il 100-D il primo Atlas a pelle spessa consegnato al programma: su Big Joe e MA-1 solo il serbatoio del carburante aveva la lamiera rinforzata, mentre quello dell'ossigeno liquido conservava lo spessore del missile di serie, e dopo la perdita di MA-1 la NASA concluse che quello spessore era insufficiente. Il lanciatore di MA-2 (67D), ancora a pelle sottile, era dovuto partire con una fascia di rinforzo in acciaio alla giunzione tra capsula e razzo; il 100-D non ne aveva più bisogno.

Il 100-D inaugurò inoltre una centralina di telemetria transistorizzata che sostituiva l'apparecchiatura a valvole termoioniche impiegata fino ad allora sugli Atlas, ingombrante, avida di energia e con un segnale che si degradava durante il lancio. La nuova unità era stata concepita per l'Atlas-Centaur e fu adattata rapidamente al programma Mercury.

MA-3 fu il primo Mercury-Atlas a volare con una torre di salvataggio attiva. Big Joe e MA-1 avevano volato senza torre — e nel caso di MA-1 si sospettò che la sua assenza avesse alterato il profilo aerodinamico dell'insieme —, e MA-2 aveva portato una torre simulata. Il sistema di salvataggio era identico nei voli Redstone e Atlas; ciò che cambiava tra i due era il sistema di rilevamento degli abort, molto più complesso sull'Atlas trattandosi di un veicolo maggiore, con cinque motori, due dei quali sganciabili in volo, guida più sofisticata e serbatoi pressurizzati che collassavano se perdevano pressione.

Quel sistema, l'Abort Sensing and Implementation System (ASIS), sorvegliava un breve elenco di parametri scelti tra i modi di guasto più probabili degli Atlas della serie D: deviazione eccessiva della traiettoria, calo della spinta o della pressione idraulica, perdita di pressione nei serbatoi, indizi di guasto strutturale nel diaframma intermedio, interruzione del sistema elettrico del razzo o arresto dello stesso ASIS. Era progettato con ridondanza deliberata: se l'ASIS si guastava, la perdita di alimentazione da sola scatenava l'abort. Aveva volato in diverse prove del missile e, in MA-1, ad anello aperto, capace di generare il segnale di abort ma non di ordinare l'interruzione della propulsione. In MA-3 operò ad anello chiuso per la prima volta.

Il decollo avvenne alle 11:15 del mattino, ora orientale, dal complesso 14 della base dell'Aeronautica di Capo Canaveral. La salita fu normale fino a circa venti secondi di volo, il momento in cui doveva iniziare la sequenza di beccheggio e rollio. Quella manovra avrebbe trasformato la traiettoria verticale iniziale in una più inclinata, che avrebbe portato l'Atlas al largo, sopra l'Atlantico. Non avvenne: il razzo continuò a salire dritto.

Nella sala di controllo, l'ufficiale di dinamica di volo Tec Roberts avvisò che non c'era programma di rollio e beccheggio, e la conseguenza fu immediata per tutti i presenti, come ricordò poi il direttore di volo Gene Kranz: un Atlas che saliva in verticale minacciava lo stesso Capo e le comunità vicine, e più saliva prima di esplodere, più larga sarebbe stata l'impronta dei detriti sulla zona. L'ufficiale di sicurezza di volo confermò l'assenza della manovra, scoprì il pulsante di distruzione e concesse al razzo alcuni secondi per riprendersi e dirigersi verso l'Atlantico. Non li sfruttò. L'ordine di distruzione fu trasmesso quando il veicolo attraversava i limiti del corridoio di sicurezza; il radar segnalò poi che seguiva bersagli multipli, il segno inequivocabile che il lanciatore si era spezzato in pezzi.

La torre di salvataggio si attivò nello stesso istante in cui fu inviato l'ordine di distruzione e separò il veicolo numero 8 dal razzo. La capsula salì fino a un apogeo di 7,2 chilometri e ricadde a soli 1,8 chilometri dal punto di lancio; il suo volo completo durò 7 minuti e 19 secondi, quasi tutti in discesa sotto paracadute. Un elicottero CH-37 del Corpo dei Marines degli Stati Uniti la recuperò dall'Atlantico circa venti minuti dopo il decollo.

Per il team Mercury quello fu l'unico conforto della giornata: il guasto del lanciatore si trasformò in una prova non pianificata del sistema di salvataggio, e il sistema rispose. La missione, tuttavia, restò registrata come fallimento, e il riepilogo del centro di lancio lo scrisse senza mezzi termini: lanciata e abortita, obiettivi non raggiunti.

Il 17 maggio 1961 fu costituita una commissione d'inchiesta per determinare la causa del guasto del lanciatore di MA-3. La commissione considerò diverse aree e, a partire dalla revisione dei dati di prova, ne isolò tre come cause probabili. L'analisi della telemetria collocò presto l'origine nel sistema di guida, senza però riuscire a precisare il guasto: tutto indicava che il programmatore del missile si fosse spento completamente poco dopo il decollo, oppure avesse subito un'interruzione di alimentazione e si fosse riavviato, senza arrivare a eseguire la sequenza di beccheggio e rollio.

Due mesi dopo il volo, il programmatore dell'Atlas fu ritrovato sepolto nel fango di una spiaggia non lontana dalla rampa e poté essere esaminato. L'esame non chiuse la causa con certezza — si ipotizzarono la contaminazione dei piedini dello stesso programmatore e un transitorio di tensione che lo avesse riavviato —, ma rivelò qualcosa di più scomodo: l'insieme presentava diversi difetti seri di progettazione che dovettero essere corretti. La conseguenza pratica fu che il volo di qualificazione orbitale senza equipaggio slittò di diversi mesi, fino a settembre.

Il veicolo numero 8 recuperato dal mare fu ricondizionato e tornò al centro di lancio l'11 maggio 1961 con la designazione 8A, già assegnata a Mercury-Atlas 4. Dopo diciotto settimane di preparazione, volò il 13 settembre 1961 con la stessa configurazione, questa volta sull'Atlas 88-D. MA-4 portava strumentazione speciale per vibrazioni e rumore e un simulatore meccanico di equipaggio oltre all'equipaggiamento normale del veicolo, e divenne il primo veicolo Mercury a raggiungere l'orbita terrestre: apogeo di 123 miglia nautiche e perigeo di 86, secondo la cronologia del programma. Dopo un'orbita, il temporizzatore di bordo attivò i retrorazzi e la capsula ammarò. Il riepilogo del centro di lancio lo registra come veicolo ricondizionato e volato nella stessa configurazione, missione riuscita.

Che la stessa capsula strappata a un Atlas in fase di autodistruzione sia arrivata cinque mesi dopo in orbita riassume bene il metodo di quel programma: si recuperava il materiale, lo si riparava, lo si faceva volare di nuovo e ogni fallimento diventava un elenco di correzioni. MA-3 non raggiunse nessuno dei suoi obiettivi, ma lasciò tre cose al programma: la certezza che la torre di salvataggio funzionasse in condizioni reali, un catalogo dei difetti del programmatore dell'Atlas e una capsula intatta con cui compiere il volo che MA-3 non era riuscito a fare.