Mercury-Atlas 9

Quando Walter Schirra amerissou depois das seis órbitas de Mercury-Atlas 8, em outubro de 1962, a Mercury já havia feito o que lhe fora pedido: colocar um norte-americano em órbita, mantê-lo ali por várias voltas, trazê-lo de volta e repetir o processo. A discussão que se abriu então dentro da NASA não era técnica, mas estratégica. Uma parte da agência sustentava que a MA-8 deveria ser o último voo Mercury: o material de primeira geração já havia sido levado suficientemente longe, arriscar-se numa missão ainda mais longa não se justificava e o sensato era concentrar o esforço no programa Gemini.

Os responsáveis do Manned Spacecraft Center defenderam o contrário. Acreditavam que a equipe da Mercury deveria ter a oportunidade de verificar como se comportava um ser humano no espaço durante um dia inteiro. Havia ainda um argumento de comparação direta: todas as naves soviéticas Vostok de um único tripulante lançadas depois da Vostok 1 haviam durado mais de um dia, de modo que um voo longo da Mercury colocaria a nave norte-americana no mesmo nível que a soviética.

A discussão foi resolvida a favor de voar. Em setembro de 1962 a NASA fechou com a McDonnell a negociação para modificar quatro cápsulas Mercury — as números 12, 15, 17 e 20 — para uma configuração capaz de sustentar uma missão de um dia. Em outubro, a cápsula 20 foi entregue em Cabo Canaveral já designada explicitamente para o voo de um dia MA-9, e no dia 19 desse mês a McDonnell informou que todos os testes de sistemas dessa nave estavam concluídos. A engrenagem do programa foi posta em marcha em paralelo: em 16 de novembro o Manned Spacecraft Center apresentou ao Departamento de Defesa os requisitos de recuperação e de rede de rastreamento para a missão, em 28 de novembro o Simulador Mercury 2 foi modificado para a configuração orbital de um dia, e nos dias 3 e 4 de dezembro realizou-se na base aérea de Patrick, na Flórida, uma conferência pré-operacional para revisar os planos e o estado de prontidão do apoio militar.

O alcance do voo cresceu ao longo do caminho. Em 3 de janeiro de 1963 a NASA fez planos preliminares para estender a missão de 18 para 22 órbitas, e nesse mesmo mês o chefe de relações públicas do centro chegou a dizer, diante de uma plateia de diretores da Associated Press do Texas, que o voo de Cooper poderia chegar a 22 órbitas e durar 34 horas. Também em dezembro de 1962 foram propostas as três categorias de experimentos que acabariam dando forma ao plano de voo: engenharia e operações de voo espacial, experimentos biomédicos e ciência espacial. E quando em janeiro de 1963 um comitê do Congresso perguntou à NASA se haveria outro voo Mercury depois da MA-9, a resposta foi que, se os dados obtidos não bastassem, restavam lançador e nave reserva disponíveis para cobrir os requisitos.

As modificações da configuração de um dia seguiram uma lógica simples e dura: retirar o que não fosse imprescindível para abrir espaço para o que permitisse durar mais. Foram retirados o periscópio e um conjunto redundante de propulsores, e foram acrescentadas baterias suplementares e reservatórios de oxigênio adicionais. O preço foi o peso. O equipamento acrescentado e os consumíveis necessários para um dia de voo elevaram consideravelmente a massa de Faith 7, que passou a superar as 3.000 libras (1.400 kg) e se tornou a cápsula Mercury mais pesada a voar.

O acompanhamento dessas mudanças foi meticuloso. Em 11 de janeiro de 1963 o escritório de engenharia de projeto em Cabo Canaveral registrou em ata o número de modificações introduzidas na nave 20 desde seu recebimento, num relatório dedicado justamente às diferenças entre a nave 16 (MA-8) e a nave 20 (MA-9). Três dias depois, a nave 15A foi redesignada 15B e designada como reserva da MA-9. O treinamento foi planejado com o mesmo detalhe: em 21 de janeiro, depois de revisar os sistemas da nave e as regras de missão, a seção de simulações redigiu um plano de treinamento em simulador para o voo.

O lançador recebeu tantos cuidados quanto a cápsula. O Atlas empregado na MA-9 incorporava várias melhorias técnicas, a mais notável um sistema de propulsão aperfeiçoado com ignitor hipergólico que eliminava a necessidade de manter o veículo preso por alguns segundos no mastro para evitar uma combustão irregular. Os motores MA-2 aperfeiçoados traziam cabeças de injetor com defletores além do ignitor hipergólico, de modo que os sensores de corte por combustão irregular passaram a operar em malha aberta e apenas em caráter qualitativo. Suprimir os três segundos de retenção teve ainda uma consequência útil: o propelente economizado permitia prolongar o tempo de combustão do lançador. Na MA-8 haviam sido retirados 112 galões de combustível antes do lançamento e essa prolongação não havia sido possível; neste voo, sim, haveria propelente suficiente.

A confiança, no entanto, não era cega. Com sete lançamentos Mercury consecutivos coroados de sucesso, as falhas dos primeiros tempos pareciam distantes no início de 1963, mas o histórico do Atlas continuava irregular. Na primeira reunião de responsáveis do ano, em 11 de janeiro, Walter Williams observou que a Força Aérea ainda não havia explicado duas falhas de Atlas F ocorridas na segunda metade de 1962; até que as comissões de investigação publicassem suas conclusões e isentassem o Atlas D por associação, o voo de Cooper poderia atrasar. Entre o voo de Schirra e o de Cooper houve cinco falhas de veículos Atlas D, uma delas um Atlas-Agena e o restante testes operacionais do míssil.

O próprio 130-D deu um susto administrativo antes de voar: em sua saída de fábrica em 30 de janeiro constatou-se cabeamento danificado e foi preciso devolvê-lo para reparo. Saiu pela segunda vez em 15 de março e passou pelos testes sem problemas, a ponto de os engenheiros da Convair dizerem que era o melhor pássaro deles até então. Os atuadores do lançador foram levemente deslocados para evitar que se repetisse o transitório de balanço na decolagem que havia aparecido na MA-8, e foram introduzidas várias modificações menores derivadas das análises posteriores às falhas de Atlas do ano anterior: um revestimento plástico no interior das turbobombas para impedir que as pás roçassem na carcaça e provocassem uma explosão por faísca de atrito, melhorias na fiação do programador e medidas adicionais para evitar um incêndio na seção de empuxo ou ao seu redor.

Gordon Cooper havia sido o suplente de Schirra na MA-8. Em 13 de novembro de 1962 foi nomeado piloto da missão de um dia MA-9, então prevista para abril de 1963, com Alan Shepard como suplente. Cooper decidiu chamar sua cápsula de Faith 7 pela fé que tinha no lançador Atlas e na nave Mercury para cumprir a missão, um nome que, segundo publicado pelo The Washington Post, alguns responsáveis da NASA viram com ceticismo.

Em sua primeira entrevista coletiva, em 8 de fevereiro, Cooper reconheceu não saber muito sobre os problemas do lançador e preferiu falar das melhorias introduzidas em sua cápsula. A preparação seguiu seu curso até que, em 22 de abril de 1963, o Atlas 130-D e a nave 20 foram empilhados na rampa do Complexo de Lançamento 14.

O dispositivo montado para acompanhar e recuperar o voo foi enorme, e reflete uma particularidade da missão: a MA-9 sobrevoaria quase todas as regiões do planeta compreendidas entre os 32,5 graus de latitude norte e os 32,5 graus de latitude sul. Para cobrir essa faixa foram designados à missão 28 navios, 171 aviões e 18.000 militares. Os próprios colegas de turma de Cooper se espalharam pelo mundo: além de Shepard como suplente, John Glenn embarcou num navio de comando perto do Japão, Scott Carpenter se posicionou no Havaí, Gus Grissom numa estação de rastreamento no México, Wally Schirra atuou como comunicador de cápsula no controle de missão de Cabo Canaveral e Deke Slayton atuou como observador no Cabo. A direção de voo foi organizada em dois turnos, com Chris Kraft à frente da equipe vermelha e John Hodge da azul.

A primeira tentativa foi em 14 de maio. Quando Cooper entrou em Faith 7 às 6h36 da manhã encontrou um presente deixado por Shepard: sabendo que Cooper disporia de uma nova versão do dispositivo de contenção de urina que ele não tivera em seu voo Mercury-Redstone 3 — e que o obrigara a urinar dentro do traje durante uma retenção longa da contagem regressiva —, Shepard lhe deixara uma bomba de sucção como brincadeira, com a instrução "retirar antes do lançamento" escrita no cabo. Nem o presente nem Cooper voaram naquele dia: problemas com o radar das Bermudas e com o motor a diesel que retirava a torre de serviço obrigaram a cancelar até 15 de maio.

Faith 7 decolou do Complexo de Lançamento 14 às 8h04min13s da manhã, horário do Leste, de 15 de maio de 1963. Em T+60 segundos o Atlas iniciou seu programa de arfagem e pouco depois a nave atravessou a zona de máxima pressão dinâmica. Em T+2min14s Cooper notou o corte dos motores aceleradores e a separação: os dois motores laterais do Atlas ficavam para trás. Em seguida foi ejetada a torre de escape. Em T+3 minutos a cabine selou sua pressão em 5,5 psi (38 kPa) e Cooper transmitiu que Faith 7 estava em ordem.

Por volta de T+5 minutos ocorreu o corte do motor sustentador e Faith 7 entrou em órbita a 17.547 mph (7.844 m/s). Depois da separação, a nave girou para a atitude orbital e Cooper viu o Atlas exaurido ficar para trás e capotar por cerca de oito minutos. Sobre Zanzibar, na primeira órbita, soube que os parâmetros orbitais eram bons o suficiente para pelo menos 20 voltas; e ao passar sobre Guaymas, no México, ainda na primeira órbita, o comunicador de cápsula Gus Grissom lhe transmitiu que os computadores em terra o davam como apto para sete órbitas.

O comportamento do lançador foi, no conjunto, excelente. O sistema de propulsão aperfeiçoado funcionou bem, com um empuxo dos motores aceleradores ligeiramente acima do nominal. Entre T+55 e T+120 segundos registrou-se um chapinhar mensurável do propelente, causado por ganhos do piloto automático um pouco inferiores aos nominais. A trajetória resultou ligeiramente mais alta que a nominal porque a tensão contínua do sistema elétrico do lançador estava cerca de 0,7 volts acima do normal, efeito que foi compensado pelo desempenho superior ao nominal dos motores. O corte dos aceleradores ocorreu em T+132 segundos, a ejeção da torre de escape em T+141 e o corte do sustentador em T+303.

Ao iniciar a terceira órbita Cooper revisou sua lista de onze experimentos. O primeiro consistia em ejetar pela proa da nave uma esfera de seis polegadas (152 mm) de diâmetro equipada com luzes estroboscópicas de xenônio, para verificar se um piloto conseguia localizar e seguir um farol intermitente em órbita. Em T+3h25min acionou o interruptor e ouviu e sentiu como o farol se separava, mas não conseguiu vê-lo nem no crepúsculo nem na passagem noturna. Na quarta órbita conseguiu vê-lo, piscando, e contou isso a Scott Carpenter desde Kauai, no Havaí, dizendo que havia passado a noite toda com o "bicho". Voltou a vê-lo nas órbitas quinta e sexta.

Também na sexta órbita, por volta de T+9 horas, preparou as câmeras, ajustou a atitude da nave e posicionou os interruptores para implantar um balão rebocado a partir da proa: um balão de película de PET de 30 polegadas (762 mm) pintado de laranja fluorescente, inflado com nitrogênio e ligado por um cabo de náilon de 100 pés (30 m) ao contêiner de antena. Um extensômetro no contêiner deveria medir a diferença de resistência atmosférica entre o perigeu, a cerca de 100 milhas (160 km), e o apogeu, a cerca de 160 milhas (260 km). Cooper tentou ejetá-lo várias vezes e o balão não saiu.

Na sétima órbita, enquanto realizava experimentos de radiação, Cooper superou o recorde orbital de Schirra. Passadas dez horas de voo, a estação de rastreamento de Zanzibar lhe comunicou que estava autorizado para 17 órbitas. Dava uma volta à Terra a cada 88 minutos e 45 segundos, com uma inclinação de 32,55 graus em relação ao equador.

A colheita de observações foi notável. Cooper relatou que conseguia distinguir estradas, rios, pequenas povoações e até casas isoladas quando a iluminação e o fundo eram favoráveis, uma afirmação que mais tarde seria confirmada pelas tripulações de duas pessoas da Gemini, uma das quais incluiu o próprio Cooper. Na nona órbita, sem sono, tirou algumas das melhores fotografias do voo: os planaltos do Tibete e o Himalaia. Na décima sexta, já de noite, inclinou a nave para seguir lentamente o plano da eclíptica e observou pela janela a luz zodiacal e a camada de luminescência noturna, que fotografou desde Zanzibar até a ilha Canton cruzando o lado noturno; as imagens saíram superexpostas, mas conservavam dados valiosos. Obteve ainda fotografias do norte da África, da península Arábica, do leste da Índia, da Birmânia e da região do Himalaia, e algumas do Pacífico e do Índico. As condições meteorológicas mundiais durante o voo foram extremamente favoráveis, com a maior parte das regiões sobrevoadas dominadas por zonas de alta pressão — nos três voos anteriores apenas o Saara ocidental e o sudoeste dos Estados Unidos haviam estado de forma confiável sem nuvens —, embora a neblina e a poluição atmosférica o tenham impedido de ver Los Angeles e Calcutá apesar de sobrevoá-las.

Ao iniciar a órbita 17, cruzando Cabo Canaveral, Cooper transmitiu ao controle de missão imagens de televisão em preto e branco de varredura lenta. A imagem mostrava uma silhueta fantasmagórica do astronauta, na qual mal se distinguiam o capacete e as mangueiras: era a primeira vez que um astronauta norte-americano enviava imagens de televisão do espaço. Nas órbitas 17 e 18 tirou fotografias meteorológicas em infravermelho e imagens do limbo terrestre com a Lua se pondo, e retomou as medições de radiação com contador Geiger. Cantou durante as órbitas 18 e 19 e se maravilhou com o verdor da Terra. Aproximavam-se as trinta horas de voo.

O período de descanso previsto abrangia da nona à décima terceira órbita. Cooper jantou um purê de carne assada em pó com água, fotografou a Ásia e informou o estado da nave, mas não tinha sono e aproveitou a nona órbita para fotografar. Dormiu de forma intermitente durante as seis horas seguintes, entre as órbitas 10 e 13, acordando de vez em quando para tirar mais fotografias, gravar relatórios de estado e reajustar o controle de temperatura de seu traje, que ora esquentava, ora esfriava demais. Ao longo do voo tirou vários cochilos de cerca de uma hora cada, e sofreu algum desconforto pela pressão do traje sobre os joelhos, que aliviou movendo ligeiramente os pés para cima.

A comida foi o ponto fraco. Cooper quase não teve apetite e comeu apenas porque estava programado. Os recipientes de comida e o dispensador de água mostraram-se pouco manejáveis e ele não conseguiu preparar corretamente os pacotes de comida liofilizada, de modo que se limitou a alimentos em cubos e sanduíches de um bocado; os cubos lhe pareceram, em grande parte, incomíveis, o que contribuiu para que comesse pouco. Não teve dificuldade para urinar e o sistema de coleta funcionou bem, embora transferir a urina para os sacos de armazenamento numa cabine tão estreita tenha sido incômodo. Algum tempo antes da reentrada, cumprindo uma ordem, tomou um comprimido de dextroanfetamina para garantir seu estado de alerta, e relatou que não voltou a sentir sono pelo resto do voo.

Na órbita 14 fez um balanço do estado da nave: o suprimento de oxigênio era suficiente e o peróxido para o controle de atitude estava a 69 por cento no reservatório automático e a 95 por cento no manual. A décima quinta órbita foi dedicada quase inteiramente a calibrar equipamentos e sincronizar relógios.

O primeiro indício de problema apareceu na órbita 19, quando se acendeu a luz de 0,05 g da nave. Revelou-se um indicador defeituoso: a nave não estava reentrando. Na órbita 20 Cooper perdeu todas as indicações de atitude. Na 21 ocorreu um curto-circuito na barra coletora que alimentava o inversor principal de 250 VA (115 V, 400 Hz), o que deixou sem energia elétrica o sistema automático de estabilização e controle. A avaria foi, portanto, progressiva: um aviso falso, depois a perda da referência de atitude e por fim a queda do automatismo que teria orientado a cápsula para o retrofogo.

Às falhas somou-se um dado incômodo: Cooper percebeu que o nível de dióxido de carbono estava subindo tanto na cabine quanto em seu traje. Ao passar sobre Zanzibar comentou isso com Carpenter numa frase que ficou no anedotário do programa: as coisas estavam começando a se acumular um pouco. Ao longo de toda a sequência manteve a calma.

Na órbita 21, John Glenn, a bordo do navio de rastreamento Coastal Sentry Quebec, perto de Kyushu (Japão), ajudou Cooper a preparar uma lista de verificação revisada para o retrofogo: por causa das falhas, muitos dos passos teriam de ser feitos manualmente. Nessa última volta apenas o Havaí e Zanzibar permaneciam ao alcance de rádio, mas as comunicações foram boas.

Ao terminar a órbita 21 Cooper voltou a contatar Glenn no Coastal Sentry Quebec. Informou que a nave estava em atitude de retro e que a mantinha manualmente, e que a lista de verificação estava completa. Glenn lhe deu uma contagem regressiva de dez segundos. Cooper manteve a nave alinhada com um ângulo de arfagem para baixo de 34 graus e acionou os retrofoguetes manualmente, na voz de comando. Para pilotar a manobra havia traçado linhas na janela com as quais se manter alinhado com as constelações; depois contou que havia usado seu relógio de pulso para cronometrar a ignição e os próprios olhos para manter a atitude.

Quinze minutos depois Faith 7 amerissava a apenas quatro milhas (6 km) do navio de recuperação principal, o porta-aviões USS Kearsarge, a 70 milhas náuticas (130 km) a sudeste da ilha Midway, no Pacífico. Foi a amerissagem mais precisa conseguida até então, e foi alcançada justamente sem controles automáticos. A amerissagem ocorreu 34 horas, 19 minutos e 49 segundos após a decolagem. A nave tombou momentaneamente na água e voltou a se endireitar sozinha. Os helicópteros lançaram nadadores de resgate e transmitiram o pedido de Cooper — oficial da Força Aérea — de permissão para ser içado a bordo do porta-aviões da Marinha; a permissão foi concedida. Quarenta minutos depois a escotilha explosiva já se abria no convés do Kearsarge e Cooper saiu de Faith 7 recebido com entusiasmo.

O exame médico posterior constatou que Cooper estava levemente desidratado e com certo grau de hipotensão ortostática por ter passado um dia inteiro sentado na cápsula; fora isso, não foram observados efeitos significativos do voo. Era exatamente o tipo de dado que a missão fora buscar: o que acontece a um ser humano depois de longas vinte e quatro horas em ausência de peso.

O reconhecimento público foi imediato. Em 21 de maio de 1963 o presidente John F. Kennedy condecorou Cooper com a Medalha de Serviço Distinto da NASA na Casa Branca, e nesse mesmo dia o astronauta discursou numa sessão conjunta do Congresso. No dia seguinte, 22 de maio, Nova York celebrou as conquistas da missão e de seu piloto com um desfile de confetes pelo Canyon of Heroes, na Broadway, com milhões de pessoas nas ruas.

Depois da MA-9 voltou a debater-se se convinha voar mais uma missão Mercury. A proposta, Mercury-Atlas 10, era um voo de três dias e 48 órbitas que teria sido pilotado por Alan Shepard em outubro de 1963. No fim a NASA decidiu que era o momento de passar para o programa Gemini e a MA-10 nunca voou. O programa Mercury havia cumprido todos os seus objetivos.

O voo de Cooper deixou dois legados de ordem distinta. Um é de dados: a demonstração de que a cápsula e seu piloto conseguiam resistir mais de um dia em órbita, com o registro médico, os consumíveis e o comportamento dos sistemas medidos ao longo desse período. O outro é de doutrina: quando a eletrônica falhou, o voo foi salvo porque havia um piloto a bordo capaz de substituí-la, e essa lição — o ser humano como sistema de reserva, não como passageiro — passou inteira para o programa seguinte, no qual as tripulações de duas pessoas da Gemini confirmariam ainda as observações visuais que Cooper havia relatado desde Faith 7. A própria cápsula sobrevive: Faith 7 está em exibição no Space Center Houston, em Houston, Texas.