Mercury-Atlas 7

O calendário do Projeto Mercury atribuía o quarto voo tripulado a Donald K. «Deke» Slayton, com Wally Schirra como reserva. Slayton havia chegado até a escolher o nome da nave: Delta 7, por ser delta a quarta letra do alfabeto grego e aquele o quarto voo com homem a bordo. Durante uma sessão de treino na centrífuga de aceleração detectou-se nele uma fibrilação atrial paroxística idiopática, uma arritmia intermitente e de origem desconhecida, e a NASA o retirou do serviço de voo.

A decisão sobre o substituto não seguiu a lógica que depois se tornaria habitual nos programas tripulados. Em vez de promover o reserva designado, a agência entregou a missão a M. Scott Carpenter, que havia sido o suplente de John Glenn na Mercury-Atlas 6. O raciocínio era operacional: Carpenter havia treinado ombro a ombro com Glenn durante toda a preparação daquele voo, conhecia o plano de três órbitas melhor do que ninguém, exceto o próprio Glenn, e era considerado o astronauta mais bem preparado para repeti-lo. Schirra voaria depois, na Mercury-Atlas 8.

Carpenter rebatizou a nave como Aurora 7: aurora pelo céu aberto e o amanhecer, como símbolo do alvorecer de uma nova era, e sete pelos sete astronautas do grupo Mercury. A coincidência com o endereço de sua infância em Boulder, Colorado — a esquina da avenida Aurora com a rua Sétima — alimentou por décadas uma explicação mais pitoresca; o próprio Carpenter, numa palestra dada no Boulder Theater em 2003, afirmou que não havia notado essa coincidência até que amigos a apontaram depois do voo, e em outras ocasiões negou explicitamente ter tirado dali o nome.

A nave designada para a missão foi a cápsula Mercury número 18, fabricada pela McDonnell Aircraft e entregue em Cabo Canaveral em 15 de novembro de 1961. Durante as verificações trocou-se o periscópio e trabalhou-se no circuito do paraquedas de freio para evitar que disparasse antes da hora, como havia ocorrido no voo anterior. Acrescentou-se ainda um comutador de baixo nível destinado a registrar temperaturas em vinte e oito pontos distintos do exterior e do interior da cápsula: uma instrumentação pensada para entender o comportamento térmico da nave em missões cada vez mais longas. Essa instalação de sensores e a correção do circuito do paraquedas foram as causas do atraso do lançamento até maio.

O lançador foi um Atlas LV-3B, o veículo 107-D, que saiu da fábrica da Convair em San Diego em 25 de fevereiro de 1962 e chegou ao Cabo em 6 de março. As diferenças em relação ao foguete de Glenn eram menores. Havia-se acordado que a manta isolante do anteparo de tanques era desnecessária e seria suprimida nos Mercury-Atlas seguintes, embora o 107-D ainda a conservasse; o revestimento do tanque de oxigênio líquido foi engrossado mais uma vez devido ao aumento de peso da cápsula à medida que as missões se tornavam mais ambiciosas.

Em 16 de maio, a Junta de Revisão de Segurança de Voo revisou as doze missões Atlas voadas desde o lançamento de Glenn e as anomalias que preocupavam. Quatro haviam sofrido avarias graves em voo, três delas atribuídas a defeitos aleatórios de controle de qualidade que dificilmente ocorreriam na cadeia muito mais vigiada do programa Mercury. Preocupavam mais dois acontecimentos: a explosão de um Atlas quase imediatamente após a decolagem em 9 de abril e a de outro durante um teste estático em Sycamore Canyon em 13 de maio. A causa não estava clara e foi atribuída provisoriamente à combustão instável, um velho problema que já havia destruído vários Atlas. A NASA concluiu que esse modo de falha era improvável num Mercury-Atlas, porque estes mantinham o veículo preso três segundos antes de liberá-lo e usavam uma sequência de partida diferente; a análise posterior demonstrou que aquelas duas explosões tinham uma origem completamente distinta. A explosão do primeiro Atlas-Centaur pouco depois da decolagem, em 8 de maio, causou outro alarme momentâneo até que a análise posterior situasse a culpa no estágio Centaur e não no Atlas.

Para a missão dispôs-se ao redor do planeta a chamada rede Mercury, um conjunto de estações terrestres e navios que deveria dar cobertura contínua à nave. Na Mercury-Atlas 7 ela era composta por quinze estações Mercury reforçadas com várias do Atlantic Missile Range e com o Centro de Voo Espacial Goddard. Os comunicadores de cápsula estavam distribuídos por essas estações: Gus Grissom atendia a partir de Cabo Canaveral e Alan Shepard a partir da Califórnia.

Um detalhe menor daquela preparação acabou ganhando vida própria. Ao escolher o relógio para o voo, Carpenter pediu à Breitling um mostrador de vinte e quatro horas em vez das doze habituais, porque em órbita não há dia nem noite que sirvam de referência. A casa fabricou um Navitimer de vinte e quatro horas com a régua de cálculo do bisel alargada a pedido do astronauta, para que pudesse ser manuseado com as luvas grossas do traje pressurizado.

A Mercury-Atlas 7 foi a primeira missão do programa cujo eixo declarado era a ciência. O plano de voo reunia o primeiro estudo do comportamento de um líquido em ausência de peso, realizado sobre uma garrafa de vidro fechada; fotografia terrestre e meteorológica com câmeras de mão; medições de visibilidade de um sinalizador disparado da terra por meio de um fotômetro especial; o estudo da camada de resplendor atmosférico que Glenn havia observado, para o qual Carpenter recebeu treinamento específico; e o experimento do balão amarrado.

O balão era uma esfera inflável de mylar de trinta polegadas, dobrada e embalada junto com sua garrafa de gás no contêiner de antena; o conjunto pesava duas libras. Estava dividido em cinco setores de cores distintas — alumínio sem coloração, amarelo, laranja, branco e um revestimento fosforescente que parecia branco de dia e azul à noite — e deveria ser solto perto do perigeu, depois da primeira órbita, para flutuar livremente na extremidade de um cabo de náilon de trinta metros. Buscavam-se duas coisas: estudar como o ambiente espacial afeta as propriedades refletoras de superfícies coloridas, por meio de observação visual e fotografia, e obter medições de resistência aerodinâmica com um extensômetro. O experimento resultou apenas parcialmente satisfatório.

Carpenter foi acordado à 1h15 da madrugada e tomou café da manhã com suco de laranja, filé, ovos, torradas e café; antes de entrar na cápsula seguiu ainda um esquema de hidratação com água, suco, café e chá adoçado. Subiu à torre de serviço às 4h36 e entrou na nave às 4h43. Diferentemente do que ocorreu na Mercury-Atlas 6, os parafusos de vedação da escotilha não deram problema algum. A decolagem ocorreu às 7h45 da manhã, horário do leste.

O comportamento do lançador foi excelente, exceto por uma pequena anomalia: um dos comutadores hidráulicos do motor sustentador registrou uma perda de pressão e passou à posição de aborto aos 265 segundos de voo. Outros dados telemétricos confirmavam que o sistema hidráulico funcionava normalmente e, como o sistema de detecção de avarias exigia que dois comutadores disparassem para ordenar um aborto, nada aconteceu e o voo prosseguiu conforme o planejado. Atribuiu-se a falha do comutador às baixas temperaturas provocadas por tubulações de oxigênio líquido próximas; em voos posteriores acrescentou-se isolamento térmico para evitar que se repetisse. O corte dos motores de decolagem ocorreu aos 124 segundos e o do sustentador aos 305. A trajetória do Atlas foi tão precisa que a Aurora 7 alcançou quase exatamente os parâmetros orbitais planejados.

Carpenter levou a bordo, pela primeira vez no programa, alimentos sólidos: cubos liofilizados em um saco plástico, em vez da pasta que se espremia de um tubo. Os cubos vinham revestidos de um agente antifarelo, mas é provável que tenham sido esmagados antes do lançamento e rompido esse revestimento. O astronauta expressou preocupação com as migalhas flutuantes, que poderiam ser aspiradas pelas tomadas de ventilação ou provocar um engasgo. Uma barra de chocolate incluída no suprimento derreteu-se com a temperatura da cabine, que chegou a rondar os 102 graus Fahrenheit. Ao final da segunda órbita, Carpenter informou ao controle que a comida estava um desastre e que não voltaria a tocá-la, exceto para tomar uma cápsula de xilose.

A cada amanhecer orbital reapareciam os «vaga-lumes» que Glenn havia descrito. Carpenter os viu mais parecidos com flocos de neve, observou que não pareciam realmente luminosos e descreveu partículas de tamanhos, brilhos e cores diferentes: umas cinzas, outras brancas e uma em particular com forma de apara helicoidal saída de um torno. Embora parecessem se mover em velocidades diferentes, não se afastavam da nave como fazia o confete do experimento do balão. Também fotografou dezenove vezes o Sol achatado nos poentes orbitais.

O mistério se resolveu no amanhecer da terceira e última órbita. Carpenter bateu sem querer com a mão na parede interna da cabine e provocou do lado de fora uma chuva brilhante de partículas; comprovou depois que podia soltar mais «vaga-lumes» à vontade batendo no anteparo. Chegou-se a suspeitar que fossem corante marcador ou repelente de tubarões, ambos de cor verde, mas os testes descartaram que pudessem escapar de seus recipientes em ausência de peso. Restaram duas explicações: vapor do sistema de suporte de vida convertido em cristais de gelo ao sair para o vácuo, ou resíduos aderidos ao exterior que se soltavam com o impacto. A primeira foi considerada mais provável: o vapor gerado pelo suporte de vida condensava entre o anteparo e o escudo térmico, escapava para o espaço e congelava.

A cobertura de nuvens foi espessa sobre boa parte da trajetória orbital e limitou as observações terrestres. O sudoeste dos Estados Unidos e a África ocidental estavam sem nuvens; a Flórida não chegou a ser vista em nenhum momento.

A falha determinante do voo foi uma avaria intermitente do sensor de horizonte de arfagem, um componente do sistema de controle automático. Nem o astronauta nem o controle em terra a perceberam enquanto ocorria, e seu efeito foi um consumo excessivo de peróxido de hidrogênio, o propelente dos propulsores de atitude.

Aqui as fontes divergem num ponto importante e a ficha as registra sem fundi-las. A história oficial do projeto publicada pela NASA sustenta que, quando Carpenter passava sobre o Havaí na terceira órbita, conservava mais de quarenta por cento do combustível em ambos os depósitos, quantidade que, segundo as regras de missão, o próprio Kraft considerava suficiente para colocar a cápsula em atitude de retrofrenagem, mantê-la e reentrar com o sistema automático ou com o manual. O relato do voo registrado em outras fontes descreve, em vez disso, um desperdício acumulado desde antes, agravado por um erro de procedimento: ao passar para o modo de controle assistido, Carpenter esqueceu de desligar o sistema manual, de modo que ambos ficaram ativos ao mesmo tempo durante dez minutos.

Sobre o que não há divergência é a respeito da sequência final. Quando o diretor de voo lhe ordenou iniciar a contagem de retrofrenagem e passar ao controle automático de atitude, Carpenter reconheceu que havia começado tarde os preparativos, em parte por ter estado observando as partículas. Ao alinhar a nave, descobriu que o sistema de estabilização automática não mantinha a atitude exigida de trinta e quatro graus de arfagem e zero de guinada; enquanto buscava a origem do problema, atrasou-se no restante das verificações. Ao perceber que seus indicadores de atitude não coincidiam com o que via pela janela e pelo periscópio, estabeleceu a atitude de retrofrenagem visualmente. A nave ficou apontada vinte e cinco graus à direita do vetor retrógrado verdadeiro.

Ao desvio de atitude somou-se um acionamento dos retrofoguetes três segundos atrasado, que por si só acrescentou algo em torno de vinte e quatro quilômetros ao erro de trajetória. Depois de soltar o pacote retro, os indicadores davam vinte por cento de combustível no depósito automático e cinco por cento no manual. Carpenter pretendia usar esse remanescente manual para fixar a atitude de reentrada, mas o indicador era impreciso e o depósito estava vazio. O resultado foi uma amerissagem a cerca de quatrocentos quilômetros do ponto previsto.

A distribuição quantitativa desse erro também foi contada de mais de uma maneira. Uma reconstrução atribui cerca de duzentos e setenta quilômetros de excesso à guinada de vinte e cinco graus provocada pelo sensor avariado, entre trinta e trinta e dois quilômetros ao atraso no acionamento — que exigiu duas pressões do botão de anulação — e mais de uma centena de quilômetros ao desajuste da sequência de ignição dos retrofoguetes ao dispará-los manualmente, e sustenta que, sem a intervenção manual do piloto, o excesso teria sido ainda maior. A nave amerissou a nordeste de Porto Rico, cerca de cinquenta milhas náuticas ao norte de Anegada, nas Ilhas Virgens Britânicas.

A localização demorou cerca de uma hora. Embora a baliza SARAH da Aurora 7 emitisse sua posição exata e os navios de resgate já estivessem a caminho, a NASA não repassou essa informação à imprensa; de uma van da CBS na Flórida, Walter Cronkite descreveu uma cena sombria e falou de um silêncio quase intolerável enquanto milhares de pessoas rezavam. Houve uma preocupação pública real sobre se Carpenter havia sobrevivido.

Consciente de que os navios demorariam e do risco de a cápsula afundar, como havia acontecido com Grissom na Liberty Bell 7, Carpenter saiu pelo colar da nave — uma manobra que Glenn, menos ágil, não havia conseguido fazer —, inflou seu bote salva-vidas e esperou. O mar ao seu redor ficou tingido de verde pelo corante de sinalização. O bote não tinha rádio.

Cerca de trinta e seis minutos depois da amerissagem, avistou dois aviões. Um P2V Neptune do esquadrão de patrulha 18, saído da estação naval de Jacksonville, foi o primeiro a vê-lo e marcar sua posição; seguiu-se um Piper Apache que sobrevoou em círculos e fotografou a cena, e depois aviões SC-54 Skymaster, um dos quais lançou de paraquedas dois homens-rã, o aviador de primeira classe John F. Heitsch e o sargento Ray McClure, enquanto outro deixava cair um colar de flutuação que os mergulhadores fixaram à cápsula. Lançou-se uma bateria de rádio, mas não o rádio. Chegou um SA-16 Albatross da Força Aérea disposto a recolhê-los, mas o controle de missão proibiu, por temor de que o hidroavião se rompesse com a ondulação, embora sua tripulação não o considerasse perigoso. Três horas depois, um helicóptero HSS-2 Sea King recolheu Carpenter e o levou ao porta-aviões Intrepid.

No mar, o contratorpedeiro Farragut foi o primeiro navio a chegar junto à nave, cerca de quarenta minutos depois da amerissagem, e permaneceu vigiando-a até que o John R. Pierce chegasse com o equipamento necessário para rebocá-la até Roosevelt Roads, em Porto Rico, de onde a Aurora 7 foi transportada por via aérea a Cabo Canaveral. Salvo um leve esgotamento, Carpenter estava em bom estado e de bom ânimo, e os exames médicos posteriores não encontraram alterações físicas nem anomalias significativas.

O relatório da missão foi explícito em ambas as direções. Classificou a avaria do sensor de horizonte de arfagem como a única falha crítica ocorrida e, ao mesmo tempo, deixou registrado que o piloto a havia compensado adequadamente nas operações posteriores, de modo que o sucesso da missão não ficou comprometido. Todos os objetivos primários foram dados por cumpridos e o comportamento da nave e do lançador foi classificado como excelente em quase todos os aspectos. As temperaturas de cabine e de traje foram altas, mas toleráveis, e houve trechos com incerteza nos dados de bioinstrumentação, embora sempre acompanhados de informação que confirmava o bem-estar do astronauta. A leitura que se fez de tudo isso foi que o sistema de reserva — o piloto humano — podia levar adiante uma missão quando o automatismo falhava.

A leitura dos responsáveis operacionais foi muito diferente. A história oficial do projeto publicada pela NASA em 1989 registra que, até a terceira passagem sobre o Havaí, Christopher C. Kraft, que dirigiu o voo a partir de Cabo Canaveral, considerava aquela a missão mais bem-sucedida até então e que tudo havia corrido perfeitamente, exceto certo excesso de consumo de peróxido de hidrogênio. Em suas memórias de 2001, Kraft escreveu que Carpenter estava ignorando completamente o pedido para verificar seus instrumentos e que jurou que ele não voltaria a voar ao espaço; intitulou «O homem falhou» o capítulo dedicado àquele voo.

Outras vozes do próprio controle de missão nuançaram esse julgamento. Gene Kranz, então diretor de voo adjunto, reconheceu que na Mercury a vigilância do consumo e outros aspectos da operação do veículo eram responsabilidade tanto ou mais dos controladores em terra, e admitiu que se havia demorado demais para abordar o estado do combustível e que seria preciso ter sido mais firme ao fazer avançar as listas de verificação. Um tripulante distraído e atrasado em relação ao plano de voo, escreveu, é um perigo para a missão e para si mesmo.

Há ainda uma leitura organizacional: boa parte da crítica à atuação de Carpenter foi explicada pelas tensões entre o escritório de astronautas e o de controladores de voo, e pelo ressentimento latente destes últimos diante do status de heróis dos primeiros. Tom Wolfe assinalou que se podia discutir o manejo da reentrada, mas que acusar Carpenter de ter sido tomado pelo pânico não condizia com os dados telemétricos de seu ritmo cardíaco e respiratório. Memórias posteriores, como as de Gene Cernan, reacenderam a polêmica: nelas sustenta-se que Carpenter arruinou seu próprio voo por ficar passeando, não prestar atenção suficiente ao trabalho e perder o sinal de retrofrenagem, e chegam a registrar rumores sobre seu ingresso no programa. Diante de tudo isso, Carpenter respondeu em 2001 com uma carta ao The New York Times, escrita como réplica a uma resenha das memórias de Kraft, na qual sustentou que as falhas de sistema que encontrou durante o voo teriam provocado a perda da cápsula e o fracasso total da missão se não houvesse um homem a bordo, e que seus relatórios e suas sessões de análise posteriores levaram a mudanças importantes no projeto da cápsula e nos planos de voo seguintes. Não foi o único problema desse tipo: Schirra teria depois dificuldades com o botão de anulação na Mercury-Atlas 8.

Carpenter não voltou a voar ao espaço. A consequência imediata do voo foi ficar afastado das missões seguintes. Em 1964 obteve permissão da NASA para uma licença com a qual se incorporou ao projeto SEALAB da Marinha como aquanauta; durante o treinamento sofreu lesões que o deixaram sem aptidão de voo e fecharam definitivamente a possibilidade de um segundo voo espacial. Em 1965 passou vinte e oito dias vivendo no fundo do mar em frente à costa da Califórnia como parte da SEALAB II. Depois voltou à NASA como assistente executivo do diretor do Centro de Naves Tripuladas e, em 1967, incorporou-se ao Projeto de Sistemas de Imersão Profunda da Marinha como diretor de operações de aquanautas para a SEALAB III. Aposentou-se da NASA em 1967 e da Marinha em 1969 com a patente de capitão-tenente. É o único ser humano que foi ao mesmo tempo astronauta e aquanauta.

Além da polêmica, a Mercury-Atlas 7 trouxe ao programa coisas que nenhum outro voo curto trouxe. Seus são os primeiros dados sobre o comportamento de um líquido em ausência de peso, a identificação da camada de resplendor atmosférico que Glenn havia descrito e uma série de fotografias de acidentes geográficos terrestres e fenômenos meteorológicos. O experimento do balão, pensado para medir resistência aerodinâmica e visibilidade de cores no espaço, funcionou apenas em parte. O voo resolveu ainda, quase por acidente, o enigma dos «vaga-lumes» herdado da Mercury-Atlas 6.

Do lado da engenharia, a modificação das unidades de propulsão do sistema de controle da nave foi considerada eficaz, e a instalação de sensores térmicos deixou dados de temperatura em vinte e oito pontos que alimentaram os estudos posteriores. Um desses testes secundários continuou a dar resultados muito depois: em janeiro de 1963, a McDonnell informou ao Centro de Naves Tripuladas o estudo dos efeitos térmicos dos remendos de tinta branca aplicados nas naves da MA-7 e da MA-8, um quadrado de seis polegadas de lado pintado junto a uma superfície oxidada para comparar temperaturas. As diferenças estruturais entre pontos impediram que o teste fosse conclusivo, mas as temperaturas registradas bastaram para determinar que as superfícies pintadas estavam mais frias sob o remendo e no ponto correspondente do interior. O experimento do balão amarrado foi ainda retomado, com abordagem semelhante, entre as propostas para o voo de um dia da Mercury-Atlas 9, e as fotografias tiradas por Carpenter foram usadas em estudos alheios ao programa, como os do Instituto de Tecnologia de Massachusetts sobre observações em fase de cruzeiro.

Em agosto de 1962 realizou-se no hotel Rice, em Houston, uma conferência dedicada aos aspectos técnicos da missão. Em conjunto, o voo qualificou ainda mais os sistemas da nave Mercury para operações orbitais tripuladas e forneceu as evidências necessárias para avançar para missões de duração estendida, com requisitos de sistemas mais exigentes: o caminho que levaria à Mercury-Atlas 8 e, depois, à missão de um dia da Mercury-Atlas 9.

A Aurora 7 está conservada em exposição no Museu de Ciência e Indústria de Chicago, Illinois.