Little Joe 2

O Projeto Mercury nasceu de uma contradição de fundo: era preciso qualificar uma nave tripulada com dezenas de voos de teste, e não havia dinheiro nem lançadores suficientes para os realizar com foguetes de primeira linha. A saída foi encontrada pela equipa do Langley Research Center. Em janeiro de 1958, Max Faget e Paul Purser tinham trabalhado no papel a ideia de agrupar quatro foguetes sólidos Sergeant — já utilizados rotineiramente em Wallops — para impulsionar uma cápsula para além da estratosfera. A proposta ficou arquivada, mas em agosto de 1958 William Bland e Ronald Kolenkiewicz retomaram esses desenhos preliminares de um conjunto barato de foguetes sólidos, capaz de elevar maquetas de cápsula com tamanho e peso reais.

O nome saiu dos próprios desenhos. As primeiras secções mostravam quatro círculos, e os projetistas chamaram ao projeto «Little Joe» em referência à jogada de dados de dois ases no craps; quando mais tarde se acrescentaram quatro círculos menores para os motores Recruit, a alcunha já tinha ficado, reforçada pelas quatro grandes aletas estabilizadoras que sobressaíam da fuselagem. A atribuição do nome costuma ser feita a Maxime Faget.

A razão de ser do veículo era estritamente económica. O Little Joe custava cerca de um quinto do custo base de um Redstone, tinha custos de operação muito menores, era desenvolvido e entregue em muito menos tempo e — pormenor nada menor — podia ser lançado a partir das instalações que Wallops Island já possuía. Foi o primeiro de apenas dois sistemas de lançamento concebidos especificamente e exclusivamente para qualificar cápsulas tripuladas, e um dos veículos operacionais pioneiros a aplicar o princípio do agrupamento de foguetes. Com os quatro Sergeant modificados — chamados Castor ou Pollux consoante a modificação — e os quatro Recruit suplementares a disparar em sequências distintas, o impulso na descolagem variava muito de um perfil para outro.

O calendário administrativo do programa Little Joe está documentado em pormenor. Em novembro de 1958, o Space Task Group apresentou a Langley uma proposta de apoio para a fase Little Joe do Mercury; Langley mostrou-se favorável e, a 5 de dezembro, comunicou formalmente a sua disponibilidade para participar, assumindo a contratação de engenharia, construção, serviços, tratamento de dados, análise e publicação dos resultados. Doze empresas responderam durante novembro de 1958 ao convite para construir a fuselagem. A Divisão de Mísseis da North American Aviation ganhou o contrato a 29 de dezembro de 1958, e a 31 de dezembro já estava emitida a carta de intenções para o fabrico das fuselagens dos veículos de ensaio, com entregas previstas de três em três semanas a partir de junho de 1959. A 23 de janeiro de 1959, foram disponibilizados fundos adicionais ao Langley Research Center para o programa de desenvolvimento do Little Joe; o restante dos custos totais do programa já lhe tinha sido transferido numa operação anterior.

O plano de voos foi redigido a 29 de janeiro de 1959 e atualizado a 14 de abril. Os seus objetivos primários já antecipavam aquilo que o LJ-2 acabaria por executar: investigar a dinâmica de voo, verificar o funcionamento do paraquedas de travagem, determinar os efeitos fisiológicos da aceleração sobre um pequeno primata e, em certa medida, verificar as características aerodinâmicas da nave. Nesse mesmo mês de janeiro ficou registado que alguns voos Little Joe transportariam cargas animais, incluindo porcos e pequenos primatas.

O LJ-2 chegou depois de uma sequência irregular. A 21 de agosto de 1959, durante a contagem decrescente do primeiro lançamento Little Joe programado, o foguete de escape disparou prematuramente 31 minutos antes da hora prevista: a cápsula subiu cerca de 2000 pés e caiu a cerca de 2000 pés da rampa. A causa foi um circuito de escape defeituoso. A 4 de outubro de 1959, o LJ-6 voou como previsto, com objetivos centrados na integridade da fuselagem e do sistema de motores, na operação do lançador, na validade das correções de vento calculadas, na obtenção de dados de desempenho e resistência e na verificação do sistema de destruição; o voo durou 5 minutos e 10 segundos, atingiu 37,12 milhas estatutárias de altitude e 79,4 milhas de alcance. A 4 de novembro de 1959, o LJ-1A repetiu o ensaio de aborto sob elevada carga aerodinâmica que o LJ-1 não tinha chegado a realizar, mas o crescimento dinâmico durante a manobra revelou-se demasiado baixo.

Assim, quando chegou dezembro, continuavam por demonstrar dois pontos capitais: o comportamento do conjunto num aborto a grande altitude e a resposta de um organismo vivo à sequência completa. A documentação interna da NASA refere-se ao voo como «Little Joe Test No. 3 (LJ-2)», uma numeração de ensaio distinta da designação pública do veículo.

O objetivo biomédico não era decorativo. Antes do Mercury, a medicina aeroespacial norte-americana já tinha acumulado experiência com primatas em voos balísticos — Albert I, um macaco rhesus, tinha voado a mais de 63 km em 1948 —, mas o que faltava era saber como um ser vivo suportava a sequência concreta que um astronauta sofreria se o foguete falhasse: aceleração na subida, disparo do motor de escape, separação, queda livre sem controlo, abertura do paraquedas de travagem, amaragem e espera até à recuperação.

O passageiro escolhido foi «Sam», um macaco rhesus (Macaca mulatta) nascido nos Estados Unidos e proveniente da School of Aviation Medicine de San Antonio, Texas; o seu nome é o acrónimo dessa instituição. As fontes de divulgação apontam até 12 g de aceleração suportada e cerca de três minutos de tempo em ausência de peso.

Junto com o primata, o voo transportou uma experiência adicional. A 27 de novembro de 1959, a Air Force School of Aviation Medicine acordou fornecer um biopack para o voo do Little Joe 2: no pacote seguiam placas de germinação de cevada, células nervosas de rato, culturas de tecidos e outras amostras desse tipo. A ideia era aproveitar cada minuto de voo para expor material biológico à aceleração e à radiação do perfil.

Nesse mesmo dia 27 de novembro, o Arnold Engineering Development Center testou o motor de combustível sólido da Grand Central utilizado para propulsionar o sistema de escape da nave Mercury, com o fim de verificar a ignição em altitude e determinar a curva de pressão da câmara em função do tempo. Ou seja: o elemento cujo comportamento o LJ-2 iria demonstrar em voo real estava a ser caracterizado em banco de ensaios apenas uma semana antes.

O LJ-2 descolou de Wallops Island. A sequência de aborto foi iniciada por temporizadores aos 59 segundos de voo decorrido, a cerca de 96 000 pés de altitude e Mach 5,5 — ou seja, a meio da subida e num regime realista de emergência. O motor de escape acendeu conforme previsto e impulsionou a nave a uma velocidade de cerca de Mach 6, levando-a até um apogeu de 53,03 milhas estatutárias. Todas as restantes sequências funcionaram conforme planeado.

O resumo oficial de dados de voo do Mercury regista para o LJ-2 uma altitude máxima de 280 000 pés (53,03 milhas estatutárias; 46,08 milhas náuticas), um alcance máximo de 194,40 milhas estatutárias, uma velocidade máxima de 5720 pés por segundo em relação ao solo e 6550 pés por segundo em relação ao espaço — 4465,9 milhas por hora no referencial espacial — e uma duração de voo de 11 minutos e 6 segundos, medida desde a descolagem até ao impacto. A telemetria tinha sido preparada para registar da ordem de 80 bits de informação durante o trajeto.

A recuperação da nave foi concluída em cerca de duas horas desde a descolagem. A amaragem ocorreu no Atlântico e o resgate ficou a cargo do destróier USS Borie, que recuperou a cápsula com o macaco vivo e intacto. A NASA registou que o passageiro primata, «Sam», suportou a viagem e a recuperação em boas condições, e considerou cumpridos todos os objetivos da missão.

Esse pormenor — a recuperação como objetivo de pleno direito, e não como mero trâmite posterior — explica por que razão o voo só foi considerado completo quando o animal esteve a bordo do navio. A operação de resgate em mar aberto era uma das incógnitas do programa, e no voo seguinte seria ensaiada a variante com helicóptero.

O valor do LJ-2 não está na sua altitude, modesta em comparação com a do Big Joe 1 ou com a dos voos Redstone posteriores, mas sim na combinação de condições que reproduziu pela primeira vez: aborto real a grande altitude, dinâmica de reentrada sem sistema de controlo, abertura do paraquedas de travagem, passageiro vivo e recuperação no mar, tudo na mesma missão e tudo a funcionar.

Os seus dados continuaram a ser trabalhados depois do voo. A 1 de fevereiro de 1960 foi concluído um estudo sobre o ruído externo e interno das cápsulas espaciais, que abrangia os ambientes acústicos de mísseis e veículos espaciais — ruído dos motores-foguete, da camada limite e dos equipamentos de bordo — e que utilizou, entre outras, as medições obtidas nos voos de teste do Big Joe I e do Little Joe 2. A conclusão da NASA nesse momento continuava a ser que o nível de ruído interior era demasiado elevado para o conforto do piloto, e o Space Task Group pediu dados de transmissão de ruído através da estrutura de uma nave de produção real. É um bom exemplo de como um voo de qualificação não encerra uma questão, mas transforma-a num requisito mensurável.

A 21 de janeiro de 1960, o Little Joe 1B descolou de Wallops com outra macaca rhesus, «Miss Sam», a bordo. Os seus objetivos repetiam os do LJ-1 e do LJ-1A — os voos que tinham falhado por disparo prematuro e por crescimento dinâmico insuficiente — e acrescentavam um estudo fisiológico do primata centrado nos efeitos do início rápido da aceleração inversa durante um aborto à pressão dinâmica máxima; além disso, foi exercitado o sistema de recuperação por helicóptero do Mercury. Todas as sequências funcionaram: a nave atingiu 9,3 milhas estatutárias de altitude, 11,7 milhas de alcance e 2021,6 milhas por hora, e trinta minutos após o lançamento um helicóptero dos Marines depositou a cápsula e a sua ocupante na Wallops Station, com «Miss Sam» em bom estado.

Com o LJ-2 e o LJ-1B, o programa encerrou o bloco de ensaios de aborto com passageiro vivo e pôde concentrar-se nos voos de qualificação com Redstone e Atlas que levariam ao Ham, ao Enos e, finalmente, aos astronautas.

A maqueta estrutural do Mercury utilizada na missão Little Joe 2 está conservada em exposição no Airpower Park and Museum, em Hampton, Virgínia.

Quanto aos números, há que ter cuidado. O apogeu surge nas fontes de divulgação como 55 milhas (88 km) no texto e 53 milhas na ficha resumida do mesmo artigo, enquanto o resumo oficial de dados de voo do Mercury indica 280 000 pés, ou seja, 53,03 milhas estatutárias, valor que coincide com o registado para a missão nesta enciclopédia. Optou-se pelo dado da NASA. Do mesmo modo, o impulso do lançador surge citado como 250 000 libras na cronologia do projeto e como pouco menos de 230 000 libras (1020 quilonewtons) de impulso máximo de projeto em fontes secundárias; ambas são aqui reportadas tal como são, dois números distintos com proveniências distintas.