Little Joe 5B

O sistema de escape da Mercury era uma torre coroada por um foguete sólido, montada sobre o nariz da nave, capaz de a arrancar do lançador e afastá-la caso algo corresse mal durante a subida. O momento crítico desse resgate não é a decolagem nem o vácuo da alta atmosfera, mas sim o trecho intermédio em que a combinação de velocidade e densidade do ar produz a pressão dinâmica máxima: é aí que a torre tem de puxar a cápsula contra a maior carga aerodinâmica possível, e a estrutura tem de aguentar. O propósito declarado dos ensaios da família LJ-5 era precisamente demonstrar a integridade estrutural da nave e do sistema de escape numa manobra de escape iniciada na pressão dinâmica mais alta prevista durante um lançamento com Atlas para voo orbital.

Para levar uma cápsula real até essas condições sem gastar um Atlas, a NASA dispunha do Little Joe: um lançador barato, nascido da ideia de agrupar foguetes de combustível sólido para empurrar maquetes de tamanho e peso completos acima da atmosfera. A necessidade tinha surgido em 1958, quando os ensaios de queda de maquetes já forneciam dados aerodinâmicos sobre a estabilidade da configuração em queda livre, mas faltavam dados comparáveis da fase propulsionada. Desde então, o Little Joe tinha voado repetidamente a partir de Wallops Island, na costa da Virgínia, cobrindo a parte do programa de qualificação que não exigia o lançador orbital.

A primeira tentativa do teste de pressão dinâmica máxima com uma cápsula de produção foi o Little Joe 5, lançado em 8 de novembro de 1960 com a nave número 3. Fracassou: a cápsula não se separou do lançador. Segundo o resumo do local de lançamento da NASA, essa nave tinha chegado a Wallops em 27 de setembro de 1960 e foi preparada em seis semanas, e sobre o voo anotou-se escuetamente que nem todos os objetivos foram alcançados.

A segunda tentativa, Little Joe 5A, voou em 18 de março de 1961 com a nave número 14, entregue em Wallops em 20 de janeiro daquele ano e preparada em oito semanas. Estava pensada expressamente para cumprir os objetivos que tinham ficado por satisfazer em novembro devido à falta de separação. A decolagem foi normal, mas aos 19 segundos a torre de escape acendeu antes do tempo, numa situação muito parecida com a do voo anterior. Foi dada a ordem de iniciar a manobra de aborto e o anel de fixação entre o lançador e o adaptador libertou-se conforme previsto, mas a nave permaneceu presa ao lançador. A separação acabou por ser conseguida através dos retrofoguetes, embora a ordem tenha sido transmitida antes de o voo atingir o apogeu, o que a tornou bastante violenta. Os paraquedas abriram-se por volta dos 40.000 pés e a nave foi recuperada. Os objetivos do LJ-5A também não foram cumpridos.

Em números, o LJ-5A tinha alcançado cerca de 7,7 milhas de altitude, cerca de 18 milhas de alcance e 22 minutos e 48 segundos de duração, com uma velocidade máxima de 1.783 milhas por hora, uma pressão dinâmica máxima de 1.580 psf e uma aceleração de 8 g. A leitura interna foi clara: o problema não estava na resistência da nave, mas sim na sequência de ignição da torre e na separação.

Ao inspecionar a nave recuperada do LJ-5A, descobriu-se que, apesar da separação brusca, os danos estruturais eram apenas superficiais. Essa comprovação teve duas consequências. A primeira, de fundo: a estrutura da Mercury tinha aguentado um tratamento pior do que o previsto no plano de ensaio, o que reforçava a confiança no projeto. A segunda, prática: a mesma cápsula podia voltar a voar. Foi recondicionada e voltou a ser lançada na mesma configuração sob a designação 14A, um caso pouco frequente de reutilização no programa.

A nave 14A chegou a Wallops Island em 4 de abril de 1961 para a missão de aborto a pressão dinâmica máxima Little Joe 5B. O resumo do local de lançamento da NASA regista um prazo de preparação de três semanas e meia, de longe o mais curto de toda a tabela Mercury: face às 21 semanas da nave do MR-3 ou às 25 da do MA-2, a 14A foi recondicionada e colocada na rampa em pouco mais de vinte dias. A pressa não era caprichosa: o primeiro voo tripulado do programa estava marcado para o início de maio e convinha encerrar antes o processo do sistema de escape.

O Little Joe 5B decolou de Wallops Island em 28 de abril de 1961 para testar o sistema de escape da Mercury em condições de pressão dinâmica máxima. O lançador era o oitavo Little Joe da lista de missões não tripuladas da NASA e a carga útil era a nave 14A; o objetivo da missão resume-se na própria ficha oficial como ensaio de escape e de sequência no ponto de pressão dinâmica máxima.

No instante da decolagem surgiu a anomalia. Um dos motores-foguete do lançador só se acendeu passados cerca de quatro segundos. Esse atraso desequilibrou o impulso e o veículo inclinou-se para uma trajetória mais baixa do que a planeada. A consequência direta foi que, quando chegou o momento de executar o aborto, a manobra ocorreu com pressões dinâmicas maiores do que as especificadas no plano de ensaio: a atmosfera estava mais densa do que o previsto no ponto da trajetória onde a torre disparou.

A partir daí, no entanto, tudo funcionou. O resto dos sistemas sequenciais operou conforme o plano — ignição da torre, separação, jettison, abertura dos paraquedas — e, após a amaragem, a recuperação por helicóptero foi concluída normalmente. O voo durou 5 minutos e 25 segundos, alcançou cerca de 2,8 milhas de altitude (cerca de 4,5 km) e cerca de 9 milhas de alcance (cerca de 14 km), com uma velocidade máxima de 1.780 milhas por hora (2865 km/h), uma aceleração máxima em torno de 10 g e uma pressão dinâmica máxima de 1.920 psf. A nave, construída pela McDonnell, tinha uma massa de lançamento de cerca de 1141 kg.

A lógica do veredito é o que torna interessante esta missão. Uma falha de ignição de quatro segundos num motor do lançador é, por si só, uma anomalia séria, e assim ficou refletida no balanço oficial, que qualifica o voo como sucesso da nave e sucesso apenas parcial do lançador. Mas o objetivo do ensaio não era qualificar o Little Joe: era submeter a cápsula e a torre de escape à pior carga aerodinâmica credível. O desvio de trajetória, ao empurrar o aborto para ar mais denso, fez exatamente isso, e mais ainda.

Daí que o relatório preliminar enviado ao administrador da NASA concluísse que não só se tinham cumprido todos os objetivos do ensaio, como se tinham superado, porque a nave tinha resistido a pressões dinâmicas superiores às exigidas. A margem que até então era teórica ficou demonstrada em voo por acidente. Comparado com os 1.580 psf do LJ-5A, o pico de 1.920 psf do LJ-5B representava um ensaio apreciavelmente mais duro, e a estrutura passou-o sem novidade. Era, além disso, a terceira oportunidade: depois de dois voos com objetivos por cumprir, um terceiro adiamento teria empurrado a qualificação do sistema de escape para além do primeiro voo tripulado.

O LJ-5B foi o último Little Joe do Mercury. A série tinha começado em 1959 com o LJ-1 — cujo lançamento acidental meia hora antes da contagem decrescente, com a cápsula e a torre a saírem sozinhas do suporte devido a uma fuga elétrica num relé do foguete de escape, ficou como o primeiro sobressalto do programa — e continuou com BJ-1, LJ-6, LJ-1A, LJ-2, LJ-1B, LJ-5 e LJ-5A. Com o aborto a pressão dinâmica máxima já demonstrado, o pequeno lançador de Wallops Island não tinha mais trabalho pendente no Mercury: as missões seguintes do censo já são Mercury-Redstone e Mercury-Atlas, ou seja, voos tripulados e qualificação orbital.

A série deixa um balanço instrutivo. Dos seus oito voos, vários saldaram-se com objetivos parcialmente por cumprir, e, no entanto, foi a informação obtida — incluindo a dos fracassos — que permitiu declarar apto o sistema de escape antes de colocar um astronauta em cima de um foguete. O LJ-5B é o caso extremo dessa lógica: uma anomalia do lançador transformada em argumento a favor da nave.

O voo cai numa das semanas mais tensas do programa. Em 12 de abril de 1961, a União Soviética anunciava que Iuri Gagarin tinha orbitado a Terra num voo de 108 minutos, o primeiro ser humano a consegui-lo. Em 25 de abril, três dias antes do LJ-5B, o Mercury-Atlas 3 foi lançado a partir de Cabo Canaveral com um «astronauta mecânico» a bordo e fracassou: o lançador não girou para o rumo previsto nem inclinou para a trajetória correta, o sistema de deteção de aborto disparou os foguetes de escape e o oficial de segurança destruiu o veículo cerca de quarenta segundos após o voo. E em 5 de maio, uma semana depois do LJ-5B, Alan Shepard voou na MR-3.

Nesse calendário, um ensaio de escape que finalmente se cumpre — mesmo que à custa de uma anomalia do lançador — tem um peso que não se percebe olhando apenas para os números do voo. No mesmo 28 de abril, completava-se com sucesso uma contagem decrescente simulada do primeiro voo suborbital tripulado.

A cápsula 14A sobreviveu aos seus dois voos e está conservada em exposição no Virginia Air and Space Center, em Hampton (Virgínia), a pouca distância do centro que dirigiu o programa. É um objeto pouco comum: uma nave Mercury que voou duas vezes, que foi arrancada do seu lançador por uma torre de escape em duas ocasiões distintas e que, na segunda, aguentou mais carga do que aquela que o plano de ensaio lhe exigia.