A Little Joe 1B (más jelöléssel LJ–1B) a NASA kísérleti repülése volt a Mercury-program során 1960. január 21-én. Az űrhivatal az ember világűrbe juttatása érdekében a világ első űrhajója felbocsátásával kísérletezett, amely egy sor előzetes tesztet kívánt meg. Ilyen teszt volt, hogy a rakéta vészhelyzeti mentőrendszere valóban megbízhatóan működik-e a felbocsátás legkritikusabb szakaszában, az ún. Max Q zónában. Erre korábban már két sikertelen, vagy részben sikeres tesztet is elvégeztek a Little Joe 1 és a Little Joe 1A jelű teszten, de továbbra is szükség volt rá, hogy a tesztet sikerrel elvégezzék, ezért egy harmadik próbára is szükség volt. Ez lett 1960. január 21-én, a Wallops-szigetről felbocsátott 1B jelű repülés.
A korábbi két sikertelennek elkönyvelt repülés kapott még egy kiterjesztett feladatot is: az űrhajóba ezúttal egy élőlényt, egy Miss Sam nevű rézuszmajmot ültettek, hogy figyeljék a startfolyamat hatásait egy élő szerkezetre. Ezúttal tehát az űrszerelvény mindhárom komponense (rakéta, űrkabin, mentőrakéta) működőképes volt, igaz a kabin csak annyiban, hogy a majmot épen és egészségesen kellett vízre szállítania, az űrbe még nem mehetett volna. A röppályája a szokásos volt, 15 km magasra emelkedett és 18,9 km-re szállt le a starthelytől. A majmot 45 perccel a vízreszállás után mentették ki az óceánból.
Előzmények
Mercury-program fejlesztések
Az 1950-es évek második felére a két nagyhatalom egyrészt ádáz katonai ellenállásba sodródott egymással, amelynek a hidegháború nevet adta a történelem, másrészt sok területen, így a műszaki tudományok területén is komoly versenyt vívtak, így például a leginkább csúcstechnikának számító rakétatechnikában. Ennek egy nagyon fontos csatáját nyerte meg a Szovjetunió, amikor 1957. október 4-én felbocsátotta – a világon elsőként – Szputnyik–1 nevű műholdját. Az USA teljes közvéleménye visszavágást sürgetett, ami hosszú időn át nem sikerült, de egy fontos mérföldkőnek tartották, hogy egy ember az űrbe jusson és az lehetőleg amerikai legyen. Eisenhower elnök erre koncentrált erőfeszítést hirdetett, létrehozva a NASA-t és annak egyik fő feladatává tette egy ember szállító űrhajó sikeres felbocsátását, természetesen mindenki előtt a világon.
Ezen célok egyik fontos része volt, hogy kiválasszák és véglegesen kifejlesszék a megfelelő tolóerőt képviselő rakétát, valamint az űrhajós biztonságos repüléséhez – a felszállás és a visszatérés során – szükséges technológiákat. Erre két egymás mellett futó módszert választottak: egy parabolapályán vezetett űrugrást, amely csak pár percig repül az űrben, a 100 km magasan meghúzott Kármán-vonal, mint a világűr elméleti földrajzi határa felett és egy igazi, végig Föld körüli pályán vitt repülést. Az űrugráshoz pedig a US Army fegyvertárából a vadonatúj Redstone rakétát, míg az orbitális repüléshez a még újabb, még tesztfázisban levő Atlas rakétát jelölték ki. Ám a NASA hamar arra a felismerésre jutott, hogy az Atlas rakéta egyrészt kiforratlan még és maga is tesztelésre szorul, mindemellett egy-egy felbocsátás költsége is magasra, 2,5 millió dollárra rúg startonként, miközben egy sor teszthez nincs is szükség az Atlas kapacitására. Mindemellett a Redstone rakéta – amely ezekben a kisebb igényű tesztekben kiválthatta az Atlast – maga is drága, felbocsátásonként 1 millió dollárt felemésztő eszköz volt. Ezért egy olcsóbb hordozóeszköz használatba vétele mellett döntöttek. A döntés pillanatában ugyanakkor még nem létezett a rakéta, azt ki kellett fejleszteni.
A követelményrendszert még 1958 végén lefektette a NASA, amely aztán még tovább finomodott. Ezek szerint a leendő rakétának képesnek kellett lenni a Mercury űrhajó olyan jellegű felbocsátására, amelynek során a kabint érő erőhatások tesztelhetők voltak nagyobb magasságon történő repülés esetén, továbbá kipróbálható volt a mentőrendszer, a leszállító ejtőernyőrendszer és értékelhetőek voltak a leszállás utáni keresési és mentési folyamatok. A későbbi specifikáció finomítások során a követelmények közé kerültek a kabin repülés közbeni és leszálláskori (becsapódáskori) paramétereinek mérhetősége, a rakéta által keltett zajterhelés, hő és nyomás paraméterek, különös tekintettel a fedélzeten levő élőlény(ek)re gyakorolt hatások vizsgálata minimális telemetriai műszerezettség mellett. Ezen paramétereket különböző kritikus magasságokon (6000, és méteren) kellett tudni monitorozni. A követelményrendszer alapján Max Faget csapata hozta létre az első rakétát a NASA-n belül, ami a Little Joe nevet kapta és első startkísérletre 1959. augusztus 21-én került sor a Wallop-szigeten, majd az első valóban sikeres felszállásra 1959. október 4-én, szintén ugyanonnan.
Little Joe 1 és 1A
A rakétatípus és egyben a Mercury-program első kísérlete a Little Joe 1 jelű teszt volt. A kísérletre még nem is Cape Canaveralen került sor, hanem a Wallop-szigeten és a mérnökök a Mercury rakéta és űrhajórendszer mentőtornyának viselkedésére voltak kíváncsiak, különösképpen a startkor fellépő legnagyobb dinamikus nyomás, az ún. Max Q (a felszálláskor tapasztalható legnagyobb légellenállás) idején. Ehhez elegendő volt egy Little Joe rakéta, mivel ezzel is szimulálni lehetett a kívánt dinamikus nyomást, majd erre a hordozóeszközre építettek egy Mercury űrhajó modellt, végül a rendszer egyetlen teljes értékű darabját, a mentőtornyot. A tervezett repülés azonban teljes kudarcba fulladt 1959. augusztus 21-én: 35 perccel a tervezett start előtt, amikor az automatikát és az önmegsemmisítőt a saját akkumulátorának áramforrására kapcsolták, teljesen váratlanul az űrhajóegységeket egymástól elválasztó robbanótöltetek működésbe jöttek és végül a (vészhelyzetet helyesen észlelő) mentőtorony startolt csak el a hozzá kapcsolt űrhajómodellel, míg a rakéta az indítóállásban maradt. A mentőrakéta aztán mintaszerűen tette a dolgát, az előírt kb. 600 méter magasba vitte a Mercury-t, ott engedte el.
A sikertelen kísérlet után 1959. november 4-én indult Little Joe 1A, pontosan megismételve a kudarccal végződött Little Joe 1 repülését. A célok is ugyanazok voltak, a mentőrakéta megfelelőségének igazolására szánták a repülést, kiegészítve az ejtőernyőrendszerrel kapcsolatos minél részletesebb adatgyűjtéssel. A repülésre kijelölt kapszula ismét működésképtelen makett volt, csak a mentőrakéta volt éles. A végül elstartoló LJ–1A egy részben sikeres repülést teljesített. A rakéta látszólag hibátlanul a magasba emelte az űrkapszulát, ám a kellő pillanatban technikai problémák léptek fel. Egy nyomásérzékelő rendszer érzékelte, hol éri el a rakéta a Max Q zónát és jelet küldött, hogy a robbanócsavarok válasszák le az űrkabint és a mentőrakétát. Ugyanez az impulzus indította a mentőrakéta hajtóművét is. A jelzés átment, a robbanócsavarok leváltak, csak éppen a mentőrakéta motorjában csigalassan épült fel a tolóerő, így végül a mentőrakéta csak 10 másodperccel a maximális dinamikus terhelés pontját követően lépett normális működésbe. Az ejtőernyőrendszer tökéletesen működött, ahogy a mentési műveletek is, így a másodlagos és harmadlagos műveleti célt sikerült 100%-osan teljesíteni. A hiba miatt a kísérlet megismétlését tűzték ki célul.
A teszt
Egy sikeres majomkísérletet követően kerülhetett sor a Little Joe 1 és 1A repüléseknél nem teljes sikerrel végrehajtott kísérlet ismétlésére, azzal a kisebb csavarral, hogy az űrhajóban ismét utazott „valaki”, Miss Sam, egy kis nőstény rézuszmajom. 1960. január 21-én startolt a Wallop-szigetről az újabb Little Joe rakéta, amely ezúttal végre az elvárások szerint teljesített. A rakéta csak méterekkel maradt el a kitűzött, tervezett 15-es magasságtól, és az elért sebessége meghaladta a 3200 km/h-t. Miss Sam feladatot is kapott a repülés idejére: egy felgyulladó fényt megpillantva egy kart kellett megrántania.
A repülés egyetlen igazi újdonsága egy mentési gyakorlat volt, a Little Joe kiégési magasságán szimulált vészhelyzetet imitáltak a mérnökök és a mentőrakétának be kellett indulni. A művelet rendben le is zajlott, további 75 m/s sebességnövekedést indukálva. Miss Sam űrhajója mindössze 19 kilométerre szállt le a mentőalakulatot vezető rombolótól. A repülés 8,5 percig tartott, a gyors helikopteres mentést követően a kis majom a felszállást követő 45 percen belül ismét a Wallop-szigeten volt. Az egész repülés során egyetlen eltérés volt a tervezetthez képest, a mentőrakéta beinduláskor olyan zajhatások keletkeztek, hogy a majom annyira megrémült, hogy rövid időre kiesett a feladatából.
Galéria
Források [chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19670005605/downloads/19670005605.pdf Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury (NASA, 1966)]
Jegyzetek
Kategória:Mercury-program Kategória:1960 az űrkutatásban