머큐리아틀라스 9호

머큐리아틀라스 9호

L. Gordon Cooper, Faith 7에 탑승한 저속 스캔 텔레비전 카메라에 의해 사진 찍음
미션형	시험비행
연산자	나사
COSPAR	1963-015a
새캣	576
임무 기간	34시간 19분 49초
주행 거리	87만8971km(47만4606해리)
궤도 완료	22
우주선 속성
우주선	수성로20번길
제조사	맥도넬 항공기
발사 질량	1360kg(3000lb)
크루
크루 사이즈	1
회원들	L. 고든 쿠퍼 주니어
호출부호	신앙7길
미션의 시작
출시일자	1963년 5월 15일 13:04:13 (1963-05-15)UTC13:04:13Z) UTC
로켓	아틀라스 LV-3B 130-D
발사장	케이프 커내버럴 LC-14
미션 종료
복구자	USS 키어저지
착륙일	1963년 5월 16일 23:24:02 (1963-05-16)UTC23:24:03Z) UTC
궤도 매개변수
참조 시스템	지리학
정권	지구 저궤도
페리기 고도	163km(88해리)
아포기 고도	265km(해리 2.6km)
기울기	32.5도
기간	88.77분
신기루	1963년[1] 5월 15일
레로이 고든 "고르도" 쿠퍼 주니어 프로젝트 머큐리 승무원 임무 ← 수성아틀라스 8

머큐리-아틀라스 9호는 1963년 5월 15일 플로리다 케이프 커내버럴의 런칭 콤플렉스에서 발사된 미국 머큐리 프로그램의 최종 승무원 우주 임무였다. Faith 7이라는 이름의 이 우주선은 태평양에서 첨벙거리기 전에 22개의 지구 궤도를 완성했고, 당시 미 공군 소령이었던 우주비행사 고든 쿠퍼가 조종했다. 아틀라스 로켓은 130-D호였고, 수성 우주선은 20호였다^[update]. 2022년 현재, 이 임무는 전적으로 단독 궤도 임무를 수행하기 위해 미국인이 단독으로 발사된 마지막이다.

크루

포지션	우주인
파일럿	L. 고든 쿠퍼 주니어 첫 우주비행

백업팀

포지션	우주인
파일럿	앨런 B. 셰퍼드 주니어

비행감독

• 크리스 크래프트—레드 팀
• 존 호지—블루 팀

미션 파라미터

• 질량: 3,000파운드(1,400 kg)
• 페리지: 161km
• 아포기: 267km
• 경사: 32.5°
• 기간: 88.5분

미션 배경

Mercury 프로젝트 지속에 대한 논쟁

1962년 10월 3일 월터 쉬라의 머큐리-아틀라스 8편 비행은 너무 완벽해서 NASA의 일부 사람들은 미국이 앞서가는 동안 그만두고 MA-8을 미래의 재앙을 무릅쓰기 보다는 마지막 수성 임무로 만들어야 한다고 생각했다. MA-8이 NASA가 1세대 머큐리 하드웨어를 충분히 멀리까지 밀어붙인 마지막 수성 임무가 되어야 한다는 주장은 정당화되지 않았다. 대신 나사는 제미니 프로그램으로 옮겨가야 한다. 그러나 유인 우주선 센터 관계자들은 머큐리 팀에 하루 종일 우주에서 사람을 시험할 수 있는 기회가 주어져야 한다고 믿었다. 또 보스톡 1호 이후 발사된 소련 단좌석 보스토크 우주선은 모두 하루 이상 지속돼 머큐리 9호 비행으로 수성 우주선이 소련과 같은 수준으로 올라오게 된다.

미션기획

1962년 9월 NASA는 맥도넬과 4개의 머큐리 우주선(#12, #15, #17, #20)을 1일 임무를 지원하는 구성으로 수정하는 협상을 타결했다. 우주선에 대한 이러한 변화에는 잠망경 제거, 추력기 중복 세트 제거, 여분의 배터리와 산소 탱크 추가 등이 포함되었다.

1962년 11월 고든 쿠퍼는 MA-9 미션을 조종하기 위해 선택되었고 앨런 셰퍼드는 예비역으로 선택되었다.

1963년 4월 22일, 아틀라스 부스터 130-D와 머큐리 우주선 #20호가 발사 14단지의 발사대에 쌓여 있었다.

MA-9은 북위 32.5도에서 남위 32.5도까지 전 세계 거의 모든 지역을 공전하기 때문에 총 28척의 선박과 171대의 항공기, 18,000명의 군인이 임무를 지원하도록 배치되었다.

MA-9에 사용된 Atlas 부스터는 여러 가지 기술적 개선을 자랑했는데, 특히 발진 시 거친 연소를 방지하기 위해 발사 시 정지 시간이 필요 없는 쌍곡 점화기가 장착된 향상된 추진 시스템이 가장 두드러졌다. 수성호 발사가 7회 연속 성공하면서 초기의 실패는 1963년 초까지 먼 기억처럼 보였고 NASA 관계자들은 여전히 얼룩진 발사 기록을 무색하게 하는 아틀라스에 대한 높은 신뢰도를 가지고 있었다. 월터 윌리엄스는 그해 1월 11일 MSFC 고위 간부들의 첫 회의에서 공군이 1962년 하반기 동안 아틀라스 F의 두 번의 고장에 대해 아직 설명을 하지 않았다고 언급했다. 조사위원회가 조사 결과를 발표하고 연합회별 아틀라스 D호의 유죄를 확정할 때까지 쿠퍼의 비행은 지연될 수 있다. 시라스와 쿠퍼의 비행 사이에 있었던 7개월 동안 아틀라스 D 차량의 고장은 5건(그 중 하나는 아틀라스-아제나, 나머지 운용 ICBM 시험)이었다. NASA는 최근 수성 프로젝트가 누리는 높은 성공에도 불구하고 아틀라스에 대한 경계를 늦추지 않았다.

아틀라스 130D는 지난 1월 30일 공장 출동을 받았을 때 배선이 파손돼 수리를 위해 돌려보내야 했던 것으로 드러났다. 2월 8일 그의 첫 기자회견에서 고든 쿠퍼는 부스터 문제에 대해 잘 알지 못한다는 것을 인정했고 대신 그의 머큐리 캡슐의 향상된 기능에 초점을 맞췄다. 하루 동안의 임무를 위해 추가된 수많은 장비와 소모품들은 믿음 7의 무게를 상당히 증가시켰고, 현재는 3,000 파운드 (1,400 kg)가 넘는 무게였다.

3월 15일, 아틀라스는 두 번째로 공장에서 굴러 나와 날랜 색으로 테스트를 통과했다. 컨베이어 엔지니어들은 이것이 "아직까지 최고의 새였다"고 자신감을 나타냈다. 부스터 액츄에이터는 Mercury-Atlas 8에서 발생한 리프토프 롤 과도현상이 재발하지 않도록 약간 상쇄되었다. 전년도 실패한 Atlas 발사의 비행 후 발견 결과 130D로 몇 가지 사소한 수정 작업이 이루어졌다. 여기에는 터빈 날개가 케이스에 마찰되지 않도록 터빈 날개의 내부에 플라스틱 라이너를 추가하고 마찰 스파크에서 폭발을 유발하는 것, 프로그래머의 배선 개선, 추력 부분 내부 또는 주변에서 화재가 발생할 가능성을 방지하기 위한 추가 조치 등이 포함되었다.

업그레이드된 MA-2 엔진은 당황한 인젝터 헤드와 쌍곡선 점화기를 특징으로, 거친 연소 우려나 리프팅 전 정지 시간이 필요하지 않았다. 이와 같이 130D의 RCC(Rough Ingnation Cutoff) 센서는 개방 루프와 정성적 목적으로만 작동되었다. 3초의 정지 시간을 수행하지 않음으로써 보존된 추진제는 더 긴 부스터 화력을 허용할 것이다. 수성-아틀라스 8호에서는 발사 전에 112갤런의 연료를 제거하여 홀드다운을 제거해도 연장 연소가 가능하지 않았지만, 이 비행에서는 연소 시간을 연장할 수 있는 충분한 추진제가 있을 것이다.

쿠퍼가 자신의 캡슐 이름을 '믿음7'로 정한 것은 일부 NASA 관계자들이 이 생각에 회의적이라고 워싱턴포스트(WP)에 보도된 바 있지만 성공적으로 임무를 수행하기 위해 아틀라스 부스터와 머큐리 캡슐에 담았던 신념에 따른 것이었다.

미션 하이라이트

쿠퍼는 14일 오전 6시36분 페이스7에 탑승해 자신에게 남겨진 작은 선물을 발견했다. 앨런 셰퍼드는 쿠퍼가 머큐리-레드스톤 3 비행기에 갖고 있지 않았던 소변 억제장치의 새 버전을 가지고 있을 것이라는 것을 알고는 농담으로 화장실 플런저를 두고 왔다. 손잡이에는 "출시 전에 제거"라고 쓰여 있었다. 그 선물은 여행에 성공하지 못했다. 그날 쿠퍼도 마찬가지였다. 버뮤다의 레이더와 갠트리호를 굴린 디젤 엔진에 각종 문제가 발생해 15일까지 발사가 취소됐다.

1963년 5월 15일 오전 8시 4분 13초, 론칭 14단지에서 페이스 7이 발사되었다.^[2] T+60초에서 아틀라스는 피치 프로그램을 시작했다. 그 직후, MA-9은 최대 Q를 통과했다. T+2분 14초에서 쿠퍼는 BECO(부스터 엔진 컷오프)와 스테이징을 느꼈다. 두 개의 아틀라스 부스터 엔진은 뒤에 남겨져 있었다. Launch Escape Tower는 그때 폐기되었다. T+3분에서 실내 압력은 5.5psi(38kPa)로 씰링된다. 쿠퍼는 "신앙7은 모두 끝났다"고 보고했다.

약 T+5분에는 SECO(Sustainer Engine Cutoff)가 있었고 페이스 7은 7844m/s(17,547mph)로 궤도에 진입했다. 우주선이 분리되어 궤도태도로 선회한 후 쿠퍼는 사용한 아틀라스가 뒤처져 약 8분 동안 굴러떨어지는 것을 지켜보았다. 첫 번째 궤도의 잔지바르 상공에서 그는 궤도 매개변수가 적어도 20개의 궤도에 충분히 적합하다는 것을 알게 되었다. 구스 그리솜 캡슐 통신사는 쿠퍼에게 우주선이 멕시코 과이마스 상공을 지나갈 때 지상 컴퓨터들은 "7번 궤도를 돌고 있다"고 말했다."

아틀라스 연주는 전체적으로 훌륭했다. 업그레이드된 추진 시스템은 명목상의 부스터 엔진 추진력을 약간 상회하는 등 잘 작동했다. 측정 가능한 추진제 슬로쉬는 T+55에서 T+120초 사이에 발생했는데, 이는 공칭 자동 조종 이득보다 약간 낮기 때문이다. 비행 궤적은 부스터 전기 시스템의 DC 전압이 정상보다 약 0.7V 높기 때문에 공칭보다 약간 더 많이 로프트되었지만, 이는 공칭 부스터 엔진 성능보다 더 높은 것에 의해 상쇄되었다. BECO는 T+127초, 탈출 타워는 T+141초, SECO는 T+301초에서 각각 발생했다.

세 번째 궤도를 시작할 때, 쿠퍼는 자신의 일정에 있던 11개의 실험 목록을 점검했다. 그의 첫 번째 임무는 크세논 스트로브 조명이 장착된 직경 152mm의 구체를 우주선의 코에서 배출하는 것이었다. 이 실험은 궤도에서 번쩍이는 봉화를 포착하고 추적하는 그의 능력을 시험하기 위해 고안되었다. T+3시간 25분, 쿠퍼는 스위치를 뒤집고 신호기가 우주선에서 분리되는 것을 듣고 느꼈다. 그는 다가오는 황혼과 밤길 고갯길에서 번쩍이는 불빛을 보려고 했으나 그러지 못했다. 네 번째 궤도에서, 그는 봉화를 발견했고 그것이 맥동하는 것을 보았다. 쿠퍼는 하와이 카우아이에서 스콧 카펜터에게 "나는 그 꼬마 악당과 밤새 함께 있었다"고 보고했다. 그는 또한 그의 다섯 번째와 여섯 번째 궤도에서 그 봉화를 발견했다.

또한 6번째 궤도에서는 T+9시간쯤 쿠퍼는 카메라를 설치하고 우주선 자세를 조정하고 스위치를 설정해 우주선의 코에서 테더로 연결된 풍선을 전개했다. 그것은 형광 주황색으로 칠해진 30인치(762mm)의 PET 필름 풍선이었는데 질소로 부풀어올라 안테나통으로부터 100피트(30m) 나일론 라인에 부착되어 있었다. 안테나 캐니스터의 스트레인 게이지는 주변 100마일(160km)과 160마일(260km) 사이의 대기 항력 차이를 측정할 수 있다. 쿠퍼는 풍선을 몇 번이나 꺼내려고 했지만, 풍선은 꺼내지 못했다.

쿠퍼는 방사선 실험에 종사하던 중 7번째 궤도에서 쉬라의 궤도 기록을 통과했다. 잔지바르 추적소는 10시간 후 쿠퍼에게 이 비행이 17번 궤도를 도는 것이라고 알렸다. 쿠퍼는 적도 32.55도의 경사로 88분 45초마다 지구 궤도를 돌고 있었다.

그의 예정된 휴식 시간은 궤도를 도는 9에서 13시간이었다. 그는 분말구이 소고기 머쉬와 약간의 물로 저녁식사를 했고 아시아 사진을 찍고 우주선의 상태를 보고했다. 쿠퍼는 졸리지 않았고 9번 궤도를 도는 동안 비행 중에 만들어진 최고의 사진 몇 장을 찍었다. 그는 티베트 고원과 히말라야 산맥의 사진을 찍었다.

비행 중 쿠퍼는 조명과 배경 조건이 맞으면 도로, 강, 작은 마을, 심지어 개별 주택까지 볼 수 있다고 보고했다. 이것은 나중에 (쿠퍼 포함) 비행한 2명의 제미니 승무원에 의해 확인되었다. 쿠퍼는 다음 6시간 동안 간헐적으로 잠을 잤다. 10에서 13번 궤도를 도는 동안. 그는 이따금씩 일어나 사진을 더 찍고, 현황 보고서를 녹음하고, 너무 덥거나 너무 추워진 우주복 온도 조절을 계속 조정했다.

그의 14번째 궤도에서 쿠퍼는 우주선의 상태를 평가했다. 산소 공급은 충분했다. 자세조절을 위한 과산화수소 연료는 자동탱크가 69%, 매뉴얼이 95%로 나타났다. 15번째 궤도에서 그는 대부분의 시간을 장비를 교정하고 시계를 맞추는데 보냈다.

16번 궤도에서 밤으로 접어들자 쿠퍼는 우주선을 던져 천천히 황반도의 비행기를 따라갔다. 우주선 창문을 통해 그는 12궁도의 빛과 밤공기하층을 보았다. 그는 잔지바르에서 지구의 밤길을 가로질러 광동섬에 이르는 이 두 가지 "딤빛" 현상을 사진으로 찍었다. 이 사진들은 나중에 과다 노출된 것으로 밝혀졌지만 여전히 귀중한 자료가 들어 있었다. 쿠퍼는 북아프리카, 아라비아 반도와 인도 동부, 버마, 히말라야 지역의 사진과 함께 태평양과 인도양의 몇 가지 이미지를 입수했다.

비행 중 전세계적인 기상 조건은 우주선이 고압 지역에 의해 지배되는 지구의 대부분의 지역에 매우 호의적이었다. 이전 세 번의 비행에서 서부 사하라와 서남미만이 믿을 수 있게 구름 한 점 없었다. 그럼에도 불구하고, 안개와 대기 오염으로 인해 쿠퍼의 시야가 확보되지 못했는데, 그는 로스앤젤레스와 캘커타를 지나갔음에도 불구하고 스모그로 인해 어느 도시도 볼 수 없었다.

플로리다주 케이프 커내버럴을 횡단하던 중 17번째 궤도가 시작될 때 쿠퍼는 흑백 텔레비전 사진들을 느린 스캔으로 수성 컨트롤에 전송했다.^[3] 그 사진은 우주 비행사의 유령 같은 모습을 보여주었다. 흐릿한 사진 속에는 헬멧과 호스가 보였다. 미국 우주비행사가 우주에서 텔레비전 영상을 전송한 것은 이번이 처음이었다.

17, 18일 궤도에서 쿠퍼는 적외선 기상 사진과 월셋 지구 림프 사진을 찍었다. 그는 또한 가이거의 방사선 카운터 측정을 재개했다. 그는 18번과 19번 궤도를 도는 동안 노래를 불렀고, 지구의 녹색에 경탄했다. 이륙한 지 30시간이 다 되어 가고 있었다.

비행 중 기술적 문제

19번째 궤도에서는 우주선 0.05g(0.5m/s²)의 불이 들어오자 첫 번째 문제 징후가 나타났다. 하지만, 이것은 결함이 있는 표시기로 밝혀졌고, 우주선은 재진입하지 않고 있었다. 20번째 궤도에서 쿠퍼는 모든 태도 판독값을 잃었다. 21번째 궤도는 250볼트 메인 인버터를 서비스하는 버스 바에서 단락이 발생하는 것을 보았다. 이로 인해 자동 안정화 및 제어 시스템은 전원이 공급되지 않게 되었다.

21번 궤도에서 일본 규슈 인근 추적선 코스트 센트럴 퀘벡호에 탑승한 존 글렌은 쿠퍼호가 역화 체크리스트 수정안을 준비하는 것을 도왔다. 시스템 오작동으로 인해 많은 단계를 수동으로 수행해야 할 것이다. 이 마지막 궤도에는 하와이와 잔지바르만이 무선 레인지에 있었지만, 통신은 좋았다. 쿠퍼는 그의 우주복과 오두막에서 이산화탄소 수치가 상승하고 있다고 지적했다. 그는 잔지바르를 지나갈 때 카펜터에게 "일이 조금씩 쌓이기 시작하고 있다"고 말했다. 그 문제들 내내 쿠퍼는 냉정하고 침착하며 침착했다.

쿠퍼는 비행 중 식욕을 별로 느끼지 못했고 예정된 시간이라는 이유만으로 식사를 했다. 음식 용기와 물 분사기 시스템은 다루기 힘든 것으로 판명되었고 그는 냉동 건조 식품 포장을 제대로 준비할 수 없었기 때문에 그는 그의 소비를 컵이 든 음식과 한 입 크기의 샌드위치로 제한했다. 쿠퍼는 이 컵 모양의 음식이 대체로 맛이 없다는 것을 알게 되었고, 이것이 그의 식사 부족의 원인이 되었다. 그는 비좁은 캡슐 안의 보관용 봉투에 소변을 옮기는 것이 힘들었지만 비행 중 소변을 보는 데 어려움이 없었고 소변 수집 시스템도 잘 작동했다. 쿠퍼는 비행 중에 여러 번 낮잠을 잤고, 각각 1시간 정도 지속되었다. 그는 무릎을 압박하는 압박수트로 인해 약간의 불편함을 경험했는데, 그 불편함을 발을 약간 위로 움직여서 완화시켰다. 복고 화재 1시간 20분 전에 쿠퍼는 경각심을 보장하기 위해 덱스트로암페타민 알약을 복용했다. 쿠퍼는 남은 비행시간 동안 졸리지 않았다고 보고했다.

21번째 궤도 끝에서 쿠퍼는 다시 해안 보초 퀘벡에 있는 글렌과 연락했다. 그는 우주선이 복고적인 자세로 수동적으로 유지되고 있다고 보고했다. 체크리스트는 완성되었다. 글렌은 10초 카운트다운을 해서 역효과를 냈다. 쿠퍼는 우주선을 34° 피치다운 각도로 정렬하고 수동으로 "마크!"에 대한 레트로코켓을 발사했다.

쿠퍼는 우주선을 날릴 때 별자리와 일직선을 유지하기 위해 창문에 선을 그었다. 그는 나중에 자신이 손목시계를 이용해 화상 시간을 재고, 눈을 이용해 자세를 유지했다고 말했다.^[4]

15분 후 페이스 7호는 1차 복구함인 키어사르게호에서 불과 4마일(6km) 떨어진 곳에 착륙했다. 이것은 자동제어가 없음에도 불구하고 지금까지 가장 정확한 착륙이었다. 페이스 7은 태평양 미드웨이 섬 남동쪽 130km 지점에 착륙했다.^[5] 거의 다 왔어. 27°30′N 176°15′W / 27.500°N 176.250°W / 27.500; -176.250250.

스플래시다운은 이륙 후 34시간 19분 49초 만에 나왔다. 그 우주선은 순간적으로 물에 빠져 넘어졌다가 스스로 방향을 바꾸었다. 헬리콥터들은 구조용 수영선수들을 떨어뜨렸고 쿠퍼는 공군 장교가 해군 수송기에 탑승할 수 있도록 허락해 달라는 요청을 중계했다. 허락을 받았다. 40분 후 커어저지의 갑판 위에서 폭발성 해치가 열렸다. 쿠퍼는 따뜻한 인사를 하기 위해 믿음7에서 나왔다.

쿠퍼에 대한 비행 후 건강검진 결과 그는 하루 종일 캡슐에 앉아있다가 약간의 탈수 증세를 경험했지만, 비행으로 인한 유의미한 영향은 지적되지 않았다.

MA-9 임무 이후, 수성-아틀라스 10편(MA-10)을 한 편 더 비행할 것인가에 대한 또 다른 논쟁이 있었다. 1963년 10월 앨런 셰퍼드가 비행하는 3일간의 48 비트 임무로 제안되었다. 결국, NASA 관계자들은 제미니 프로젝트로 옮겨갈 때라고 결정했고, MA-10은 결코 비행하지 않았다.

머큐리 프로그램은 모든 목표를 달성했다.

우주선 위치

페이스 7 우주선은 현재 텍사스 주 휴스턴의 우주 센터에 전시되어 있다.

참조

이 기사는 미국 항공우주국의 웹사이트나 문서의 공개 도메인 자료를 통합하고 있다.

• 이 새로운 해양: 수성 프로젝트의 역사 - NASA SP-4201
• 프로젝트 수성 - 제4차 유인 궤도 비행의 결과 - NASA SP-45 - 1963
• Mercury-Atlas 9 복합 공대지 및 온보드 음성 테이프 필사

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 머큐리-아틀라스 9와 관련된 미디어가 있다.

• 텍사스 박물관 존슨 우주 센터에 있는 미국 우주선 믿음의 사진 필드 가이드.
• 단편 영화 "The Flight of Faith 7"은 인터넷 아카이브에서 무료로 다운로드 받을 수 있다.