A Mercury–Atlas–6 a Mercury-program harmadik repülése volt űrhajóssal a fedélzeten, egyben az első olyan repülés, amelyben a NASA Föld körüli keringésbe állított egy űrhajót. Az utasától Friendship 7 rádió hívójelet kapott űrhajó 1962. február 20-án startolt Cape Canaveralről, utasa John Glenn – az amerikai tengerészgyalogság berepülőpilótájából az Eredeti Hetek tagjaként űrhajóssá vált ezredes – volt. A felszálláshoz először használták az Atlas-rakétát emberrel a fedélzeten (maga a repülés is leginkább a rakéta korábbi hibáit kijavítandó tesztrepülések csúszásai miatt késett 1962 februárjáig).
A repülés három Föld körüli keringésig tartott, 4 óra 55 perc 23 másodperc időtartamban. Az űrhajó egy 32,5°-os pályahajlású, 265×159 km-es ellipszispályán keringett bolygónk körül, 88,5 perc alatt megtéve egy Föld körüli fordulatot. A repülés idejére a NASA egy földi rádióállomásokból és követőhajókból álló, a teljes körre kiterjedő – ám a kört teljesen le nem fedő – követőhálózatot állított fel, amely tartotta az űrhajóssal a kapcsolatot a repülés során.
Glenn számos kisebb problémát oldott meg, illetve a repülés nagy részét beárnyékolta az irányítás aggodalma, hogy – egy később tévesnek bizonyult műszerjelzés miatt – a hőpajzs leeshet a légkörbe lépés közben és az űrhajó utasával együtt eléghet. Emellett egy rejtély is felbukkant a repülés során, valahol a Csendes-óceán felett Glenn apró szikrákat látott áramlani az űrhajó körül, amely jelenségre csak a következő repülés során sikerült magyarázatot találni, a napsütés hatására a kabinról leváló apró jégszilánkokban. A leszállás az Atlanti-óceánon történt a harmadik keringés végén, mintegy 64 kilométerrel a tervezett leszállási pont mellett. Glennt a USS Noa romboló vette a fedélzetére.
A repülés után John Glenn a NASA Kiváló Szolgálatért kitüntetését kapta meg John F. Kennedy elnöktől, majd több várost érintő utat szerveztek számára. Glenn a repüléssel nemzeti hőssé vált az Egyesült Államokban.
Személyzet
Tartalék személyzet
(1) Zárójelben a sikeres űrrepülések száma személyenként, beleértve ezt a küldetést is.
Előzmények Az Egyesült Államok, mint az űrverseny egyik résztvevője 1958-ban indította el a Mercury-programot, amelynek célja a Szovjetunió utolérése és megelőzése volt az űrteljesítmények terén. E célt a frissen létrehozott NASA az első ember világűrbe juttatásával tervezte elérni. Ehhez kifejlesztettek egy vadonatúj űrhajót és a hadsereg, a légierő, valamint a haditengerészet kísérleti programjaiból származó interkontinentális ballisztikus rakétákat alakították át az űrkísérletekhez. Hosszú, és sok esetben kudarcokkal teli tesztsorozat és a program űrugrásokra és orbitális repülésekre megosztását követően 1961 tavaszára érkezett el az idő az első amerikai űrbe bocsátására. Ám a Vosztok–1 és Jurij Gagarin 1961. április 12-i repülésével a szovjetek elvették az elsőséget az USA-tól. Az amerikai elnök nyomására ekkor a NASA is végrehajtotta az első űrrepülést, egy 187 km magasságba emelkedő űrugrást – bizonyítandó az amerikai közvélemény előtt, hogy Amerika is állja a versenyt az űrteljesítmények terén – ám a versenyben ez kevésnek számított, hiszen a szovjetek űrhajósa egy Föld körüli fordulatot is tett. A NASA (és az USA) előtt tehát az az elvárás állt, hogy ők is bemutassanak egy orbitális repülést.
Atlas rakéta A program talán legfontosabb eleme a hordozóeszköz volt, amely elegendő tolóerejű, hogy feljuttasson a világűrbe egy akkora méretű és tömegű űreszközt, amelyben egy ember utazhat. A Space Task Group számba vette a lehetséges alternatívákat – lényegében a különböző haderőnemek által szolgálatba állított, vagy még szolgálatba állítás előtt álló, de már tesztelés alatt álló ballisztikus rakétákat – és két alternatívát talált: a Légierő igényei szerint megrendelt, a Redstone Arsenal által fejlesztett és Wernher von Braun által tervezett Redstone rakétát és a Consolidated Vultee Aircraft Corporation (Convair) által fejlesztett Atlas rakétát. Az 1,7 km/s égésvégi sebességű Redstone-t tesztekhez és szuborbitális repülésekre szánták, míg az Atlas rakéta (vagy katonai típusjelzése szerint az SM–65 Atlas) volt az egyetlen jelölt az Egyesült Államokban, amely a Mercury űrhajó Föld körüli pályára állítására potenciálisan megfelelt a Mercury-program kezdetén. Igaz, az Atlas még csak a tervasztalon hozta az elvárt paramétereket a döntés idején, a valódi képességet később kellett bizonyítania.
Az Atlas egy úgynevezett kerozin-oxigén rakéta volt (azaz üzemanyagként RP–1-es kerozint,Tisztított petróleum oxidálóanyagként cseppfolyós oxigént használt), amelynek első sikeres startja 1957. december 17-én történt még mint hadászati ballisztikus rakéta. A szerkezet tervezési filozófiája egészen egyedi volt, a mérnökök az úgynevezett „gázballon” módszert alkalmazták: az űrhajó tartályai a papírnál is vékonyabb rozsdamentes acélból voltak, és a kiürülésük ütemében 170-413 kPA nyomású héliumgázzal töltötték fel, ami szerkezeti szilárdságot biztosított az egész rakéta számára. Később ez lett a legfőbb problémaforrás az űrkutatási alkalmazások során. A Space Task Group ajánlása alapján ennek az interkontinentális ballisztikus rakétának a kisebb módosításával jött létre az Atlas űrrepülésre alkalmas altípusa, az Atlas LV–3B. Űrkutatási szerepkörben 1958. december 18-án debütált az Atlas, a SCORE műholdat állította Föld körüli pályára. Nem sokkal korábban, 1958. december 8-án adta le a hivatalos megrendelést a NASA a rakétára a Mercury–program számára.
Azonban a rakéta kipróbálatlan volta miatt hosszabb tesztsorozatra volt szükség, amivel a megbízhatóságát arra a szintre emelhették, hogy embert ültethessenek az általa hordozott kabinba.
Mercury–Atlas–1 bélyegkép|balra|250px|A baleset után összegyűjtött roncsdarabokból rekonstruált Mercury–Atlas–1 űrkabinja
1960. július 29-én végezte el az első kísérletet a NASA az Atlas rakéta és a Mercury űrhajó kombinációjával, de a kísérlet kudarcba fulladt, amikor a repülés 58. másodpercében, 9,1 km magasságban a rakéta felrobbant. A célkitűzés a Mercury űrhajó és az Atlas összeépítése, majd felbocsátása során keletkező tapasztalatok összegyűjtése és a repülés során a szerkezet viselkedésének, az azt érő hatások és terhelések megfigyelése volt, első lépésben egy szuborbitális repülésen. Hosszas vita eredményeként a mentőtornyot sem szerelték fel a kabin tetejére, emellett a kabin sem volt teljes értékű, a belsejéből számos berendezés hiányzott. A felbocsátás napjának hajnalán még várni kellett az időjárás jobbra fordulására, de végül ki lehetett adni a startengedélyt és helyi idő szerint 9:13-kor (13:13 UTC) a Mercury–Atlas–1 elstartolt Cape Canaveral 14-es indítóállásáról. 58 másodperccel a startot követően a telemetriai rendszer jelzése szerint az üzemanyagtartály és a cseppfolyós oxigén tartálya közötti nyomáskülönbség megszűnt, majd megszakadt minden kapcsolat az űrhajóval. Szemtanúk robbanásról számoltak be. A Mercury–Atlas–1 megsemmisült és nem lévén mentőrakéta a szerelvényen, a kabin is a robbanás áldozata lett és a rakétával együtt a tengerbe zuhant.
Mercury–Atlas–2 A cél a Mercury–Atlas–2 repülésen az előző sikertelen repülés megismétlése volt egy alapvető módosítással: az Atlas rakéta kapott egy acélpántot (az űrhajós-szlengben a kötőfék vagy nadrágszíj nevet kapta) megerősítésként, ezzel ellensúlyozva a „vékony falú” változat szerkezeti gyengeségét. A pántot előbb laboratóriumban és szélcsatornában tesztelték és alkalmasnak találták, ennek ellenére sokáig vita zajlott a Space Task Group, a légierő és a Convair között, hogy a megoldás alkalmas lehet-e. Végül a STG és a Convair többségi véleménye alapján javasolták James Webbnek, a NASA újdonsült vezetőjének, hogy engedélyezze a repülést. (Webb pár napos vezetőként felvállalta a kockázatot, hogy a rakéta üzemeltetésében nagyobb tapasztalattal bíró és a kísérletet ellenző Légierő véleményével szembemegy és egy esetleges kudarc összes következményét magára és a NASA-ra vonja.) A döntés alapján 1961. február 21-én startolt a második Mercury–Atlas teszt és egy sikeres szuborbitális repülést teljesítettek általa a mérnökök. A rakéta helyi idő szerint 9:12-kor (13:12 UTC) hagyta el az indítóállást és a teljes felszállási folyamat (a felszállás, a maximális dinamikus terhelés elérése, a fokozatleválás, majd a hajtóművek leállása és a kiégett rakétafokozat leválása) körülbelül 2 perc alatt futott végig és minden rendben zajlott, az erősítő acélpánt is bevált, mint megoldás.
A kabin 17 perc 59 másodpercig repült, ezután 2305 km-re a starthelytől csobbant az Atlanti-óceánba. A kijelölt leszállási térségben az USS Donner hadihajó várta és emelte ki a vízből az űrhajót. A repülést követő sajtótájékoztatón Robert Gilruth „nagyon sikeres tesztként” jelentette be a repülést.
Mercury–Atlas–3 bélyegkép|jobbra|250px|A Mercury–Atlas–3 startja Cape Canaveralen 1961. április 25-én)
Az első sikeres Atlas rakéta tesztet követően megkezdődött a következő teszt előkészítése. Az biztossá vált, hogy erre a tesztre a D-100-as gyártási számú, továbbfejlesztett rakétát használják majd – a 8-as számú Mercury kabinnal. A továbbfejlesztés a rakéta oldalfalának vastagabb anyagra cserélése volt, amely nagyobb szerkezeti stabilitást ígért, kiküszöbölendő a Mercury–Atlas–1 ilyen okból történt balesetét. Az eredeti tervek szerint az Atlas egy hosszú röppályájú ballisztikus repülésre vitte volna a Mercury kabint az Atlanti-óceán felett (a Mercury-Redstone űrugrások 400-500 kilométeres repülése helyett 2000-2500 kilométerre), ám Gagarin repülését követően teljesen átírták a repülési tervet és immár egy egy fordulatos orbitális út került a tervekbe. Az űrhajóba ezen kívül egy robot űrhajóst is ültettek, „aki” amellett, hogy különböző műszereket fogadott a testébe, a repülés során fellépő terhelések mérésére egy speciális szivattyúrendszerrel a légzés imitálására is képes volt, így tesztelve az életfenntartó rendszer működését is. A „B-terv” szerint, ha az Atlas rakéta nem érte volna el a megfelelő sebességet, akkor a repülés bárhol megszakítható lett volna az Atlanti-óceán felett és átalakult volna az eredetileg tervezett szuborbitális repüléshez legalábbis hasonló küldetéssé.
Különösebb késedelmek nélkül 1961. április 25-én, helyi idő szerint 11:15-kor (15:15 UTC) startolt a Mercury–Atlas–3, ám az irányítórendszer hibája folytán – az űrhajó egyenesen felfelé repült és nem állt rá a pályagörbére – az önmegsemmisítővel meg kellett semmisíteni a repülés 43. másodpercében. Az egyetlen jól működő egység a mentőrakéta volt, amely az Atlas felrobbantása előtt automatikusan leválasztotta a Mercury-t, hogy az később az óceán vizére ereszkedjen. Az Atlas roncsainak egy, az irányító rendszerét is tartalmazó részét két hónappal később megtalálták a lezuhanás helyén, mélyen az iszapba ágyazódva, ami lehetővé tette a hiba okának feltárását.
Mercury–Atlas–4