Mercury-Redstone BD

No início de 1961, o programa Mercury tripulado dependia inteiramente do Redstone. Não era uma máquina nova: provinha do míssil balístico do Exército e do primeiro estágio do Jupiter-C, com os depósitos alongados para levar propelente suficiente e com o motor Rocketdyne A-7 do Redstone militar em vez do que o Exército estava a retirar de serviço. Sobre essa base tinha-se feito um trabalho minucioso de qualificação para voo tripulado: substituiu-se a orientação inercial ST-80 pelo piloto automático LEV-3, mais simples e, por isso, mais fiável; acrescentaram-se um cilindro de azoto para pressurização e um depósito extra de peróxido de hidrogénio para alimentar a turbobomba durante uma combustão mais longa; exigiram-se aletas defletoras de jato de alta qualidade porque o álcool e o tempo de queima corroíam o grafite; e, sobretudo, incorporou-se um sistema automático de deteção de abortos em voo que vigiava o controlo, o empuxo e a alimentação elétrica e que, perante uma anomalia, cortava o motor e ativava a torre de escape da cápsula. Até o sistema de segurança de alcance foi ajustado, com um atraso de três segundos entre o corte do motor e a destruição do veículo para dar tempo a que a torre levasse a nave.

O resultado foi paradoxal: de tanto o modificar, a NASA não estava a usar um foguete testado, mas sim, na prática, um novo, sem o apoio direto dos dados de voo acumulados pelos Redstone e Jupiter-C anteriores. E os três primeiros voos Mercury-Redstone demonstraram-no. O primeiro mal se moveu da plataforma. Mercury-Redstone 1A e Mercury-Redstone 2 voaram, mas ambos sobreaceleraram: o primeiro por causa de um acelerómetro defeituoso, o segundo por causa de um regulador de oxigénio líquido que sobrealimentou o motor e adiantou o fim do empuxo. Na MR-2, o voo do chimpanzé Ham, essa cadeia de acontecimentos terminou num aborto indesejado, com o disparo da torre de escape e a cápsula a cair muito mais longe do que o previsto.

Em 24 de março de 1961, a cronologia oficial do programa resume-o sem rodeios: depois de analisar o comportamento do lançador na MR-1A e na MR-2, os responsáveis do Marshall Space Flight Center e do Space Task Group entendiam que havia uma série de problemas a corrigir antes da chegada do voo tripulado. A lista era concreta — vibração das aletas defletoras, vibração do compartimento de instrumentação, falha do sistema de controlo de empuxo e algumas outras áreas que exigiam atenção — e as soluções tinham sido estudadas e formuladas nos gabinetes de engenharia. O que faltava era a prova em voo. Considerou-se necessário voar para verificar as correções, e assim se programou e voou o teste de desenvolvimento do lançador.

A decisão não foi unânime. Von Braun acrescentou a MR-BD ao calendário entre a MR-2 e a MR-3, apesar dos protestos de quem considerava que os problemas da MR-2 já tinham sido identificados e corrigidos com facilidade; entre eles estava o próprio Alan Shepard, que era quem mais tinha a ganhar com uma antecipação do voo tripulado. Von Braun manteve-se inflexível: o Redstone só poderia ser considerado apto para levar uma pessoa depois de fazer um voo perfeito, e o desempenho do lançador na MR-1A e na MR-2 não tinha atingido um nível aceitável para transportar um passageiro humano. Em perspetiva, a discussão resume duas escolas da engenharia de voo: a de quem confia no diagnóstico e a de quem só confia na demonstração.

Os objetivos de teste publicados para a MR-BD são de uma brevidade reveladora: investigar as correções aos problemas do lançador derivados do voo MR-2, enumerados como realimentação estrutural no sistema de controlo que produzia o «bater» das aletas, vibração do compartimento de instrumentos e mau funcionamento do controlo de empuxo. Todo o voo existia para responder a esses três pontos.

A causa das sobreacelerações anteriores localizou-se numa servoválvula que não regulava corretamente o caudal de peróxido de hidrogénio para o gerador de vapor e que, por consequência, fazia trabalhar em excesso as bombas de propelente. Na MR-BD e nas Mercury-Redstone posteriores modificaram-se o regulador de empuxo e o integrador de velocidade para impedir que o foguete voltasse a ultrapassar o limite de velocidade. Introduziram-se ainda alterações para evitar que o corte do motor se desse por esgotamento do propelente em vez de por um sinal programado, que era exatamente a sequência que na MR-2 tinha desembocado num aborto inadvertido e na ativação do sistema de escape.

A terceira frente era estrutural. A secção superior do Redstone alongado sofria vibrações harmónicas induzidas pela carga aerodinâmica. A resposta foi acrescentar quatro reforços à secção de lastro e aplicar cerca de 210 libras (95 kg) de isolamento à pele interior da parte alta do compartimento de instrumentos do Mercury-Redstone. Não era uma solução elegante — consistia, no essencial, em enrijecer e amortecer —, mas atacava o fenómeno onde ele se manifestava.

A MR-BD não levava uma nave Mercury operacional. A carga era um boilerplate, uma maqueta estrutural, com uma torre de escape inerte; também não levava pacote retro nem foguetes de separação positiva. A razão é que o voo não testava a nave: testava o lançador. Qualquer sistema da cápsula que tivesse funcionado a bordo teria acrescentado variáveis sem trazer informação sobre o que se pretendia medir. Pelo mesmo motivo, não havia qualquer intenção de separar o foguete da maqueta.

A preparação seguiu o ritmo habitual do programa naquelas semanas. Em 7 de março de 1961, o lançador Redstone número 5 foi entregue em Cabo Canaveral para o voo de desenvolvimento do lançador, no mesmo dia em que chegava a nave número 11 destinada ao voo tripulado de Grissom. Em 20 de março de 1961, o Marshall Space Flight Center remeteu ao Space Task Group e às demais organizações interessadas os dados de trajetória do teste, com uma descrição do seu propósito que não admitia interpretação: proporcionar uma verificação final do sistema do lançador antes dos voos suborbitais tripulados.

A descolagem ocorreu às 0h30, hora do Leste, a partir do complexo de lançamento 5 da base da Força Aérea em Cabo Canaveral. A missão durou oito minutos e vinte e três segundos. O conjunto atingiu um apogeu de 113,5 milhas (182,7 km) e percorreu 307 milhas (494 km) de alcance, com uma velocidade máxima de 5123 mph (8245 km/h), uma pressão dinâmica máxima de 580 psf e uma carga máxima de 11 g.

Foguete e maqueta caíram juntos, como previsto, a 307 milhas (494 km) do ponto de lançamento, cinco milhas (8 km) antes do previsto, e afundaram-se no Atlântico depois de detonar uma bomba sofar durante a descida. O desempenho do lançador foi excelente, com a única ressalva de alguma vibração na zona do adaptador, ou seja, precisamente no troço que tinha motivado os reforços e o isolamento. A correção tinha reduzido o problema sem o eliminar por completo.

A avaliação oficial foi taxativa: todos os objetivos do teste foram cumpridos e, como resultado deste teste, o lançador ficou qualificado para voo tripulado nas missões suborbitais previstas. George Low comunicou-o ao administrador da NASA num memorando de 27 de março de 1961, três dias depois do voo, e o estado do programa ficou registado no relatório trimestral do Space Task Group referente ao período encerrado em 30 de abril de 1961. A missão regista-se como plenamente bem-sucedida.

Convém medir o que isso significava no calendário. Aquelas mesmas semanas foram as piores do programa na vertente de testes: em 18 de março de 1961, seis dias antes da MR-BD, o voo Little Joe 5A tinha voltado a falhar por causa do disparo prematuro da torre de escape, repetindo quase ponto por ponto o problema de novembro de 1960 e deixando por cumprir os seus objetivos. Nesse contexto, um voo que corre exatamente como estava previsto tem um valor que vai além dos dados: restabelece a confiança.

Com o lançador qualificado, a missão seguinte do calendário já podia ser a tripulada. A Mercury-Redstone 3 foi lançada em 5 de maio de 1961 com Alan Shepard a bordo, e os seus objetivos de teste — familiarizar o homem com uma experiência completa de voo espacial, avaliar a sua capacidade para atuar como unidade funcional, estudar as suas reações fisiológicas e recuperar o astronauta e a nave — eram já os de um voo de exploração humana, e não os de um teste de máquina. A Mercury-Redstone 4, com Grissom, seguiu-se em 21 de junho de 1961.

A MR-BD deixou também uma herança menos visível. Os três voos Mercury-Redstone não tripulados tinham mostrado níveis altos de vibração e flexão estrutural na zona do adaptador, de modo que o foguete de Shepard incorporou 340 libras de plástico carregado com chumbo na secção do adaptador, juntamente com arriostramento e reforços adicionais. Como Shepard ainda notou vibração apreciável durante a ascensão, o lançador de Grissom levou ainda mais lastro. A cadeia de correções que começa na análise da MR-2 e passa pela MR-BD não se fechou com o voo de março: continuou a ajustar-se voo a voo.

A MR-BD teve uma leitura curiosa na União Soviética, onde foi interpretada como um fracasso. Nos seus diários, Nikolai Kamanin anotou que, em 24 de março, os americanos tinham tido um grande falhanço, com a cápsula Mercury a não se separar do portador e a afundar-se no oceano, e usou isso para reforçar a ideia de que não lançariam um homem antes da URSS. A confusão é compreensível vista de fora: sem o plano de voo à mão, um foguete e uma cápsula que caem juntos ao mar parecem um acidente. Era exatamente o contrário. A ausência de separação era o desenho do teste, e a amaragem conjunta foi o sinal de que tudo tinha corrido conforme previsto.

Mercury-Redstone BD é o exemplo mais claro de uma decisão que quase nunca aparece nos relatos do programa: gastar um foguete e várias semanas de calendário, em plena corrida espacial, para não testar nada de novo. O seu objetivo não era alargar o envelope de voo nem ensaiar uma capacidade inédita, mas demonstrar que umas correções já diagnosticadas funcionavam em voo. Foi, no sentido literal do termo, o voo que qualificou o Redstone para levar pessoas, e o único da série que existiu apenas por exigência da qualificação.