Proyecto Mercurio

Tras el fin de la Segunda Guerra Mundial , se desencadenó una carrera armamentística nuclear entre Estados Unidos y la Unión Soviética (URSS). Dado que la URSS no contaba con bases en el hemisferio occidental desde donde desplegar bombarderos , Iósif Stalin decidió desarrollar misiles balísticos intercontinentales , lo que impulsó una carrera armamentística. ^{[ 10 ]} La tecnología de cohetes, a su vez, permitió a ambos bandos desarrollar satélites en órbita terrestre para comunicaciones y la recopilación de datos meteorológicos e inteligencia . ^{[ 11 ]}

Los estadounidenses se sorprendieron cuando la Unión Soviética puso en órbita el primer satélite en octubre de 1957, lo que generó un creciente temor de que Estados Unidos estuviera cayendo en una " brecha de misiles ". ^{[ 12 ] [ 11 ]} Un mes después, los soviéticos lanzaron el Sputnik 2 , llevando un perro a la órbita. Aunque el animal no fue recuperado con vida, era obvio que su objetivo era el vuelo espacial tripulado. ^{[ 13 ]} Incapaz de revelar detalles de proyectos espaciales militares, el presidente Eisenhower ordenó la creación de una agencia espacial civil encargada de la exploración espacial civil y científica. Basada en la agencia federal de investigación Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA), se denominó Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA). ^{[ 14 ]} La agencia logró su primer objetivo de lanzar un satélite al espacio, el Pioneer 1 , en 1958. El siguiente objetivo era poner un hombre allí. ^{[ 15 ]}

El límite del espacio (también conocido como la línea de Kármán ) se definió en ese momento como una altitud mínima de 62 millas (100 km) , y la única forma de alcanzarlo era mediante el uso de cohetes propulsores. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Esto creaba riesgos para el piloto, incluyendo explosión, altas fuerzas G y vibraciones durante el despegue a través de una atmósfera densa, ^{[ 18 ]} y temperaturas de más de 10 000 °F (5500 °C) debido a la compresión del aire durante la reentrada. ^{[ 19 ]}    

En el espacio, los pilotos necesitarían cámaras presurizadas o trajes espaciales para recibir aire fresco. ^{[ 20 ]} Allí experimentarían ingravidez , lo que podría causar desorientación. ^{[ 21 ]} Otros riesgos potenciales incluían la radiación y los impactos de micrometeoroides , ambos absorbidos normalmente por la atmósfera. ^{[ 22 ]} Todo parecía superable: la experiencia con satélites sugería que el riesgo de micrometeoroides era insignificante, ^{[ 23 ]} y los experimentos de principios de la década de 1950 con ingravidez simulada, altas fuerzas g en humanos y el envío de animales al límite del espacio, sugerían que los problemas potenciales podían superarse con tecnologías conocidas. ^{[ 24 ]} Finalmente, se estudió la reentrada utilizando las ojivas nucleares de misiles balísticos, ^{[ 25 ]} que demostraron que un escudo térmico romo orientado hacia adelante podría resolver el problema del calentamiento. ^{[ 25 ]}

T. Keith Glennan había sido nombrado primer Administrador de la NASA, con Hugh L. Dryden (último Director de la NACA) como su Adjunto, en la creación de la agencia el 1 de octubre de 1958. ^{[ 26 ]} Glennan informaría al presidente a través del Consejo Nacional de Aeronáutica y del Espacio . ^{[ 27 ]} El grupo responsable del Proyecto Mercury fue el Grupo de Tareas Espaciales de la NASA , y los objetivos del programa eran orbitar una nave espacial tripulada alrededor de la Tierra, investigar la capacidad del piloto para funcionar en el espacio y recuperar tanto al piloto como a la nave espacial de forma segura. ^{[ 28 ]} Se utilizaría tecnología existente y equipo disponible en el mercado siempre que fuera práctico, se seguiría el enfoque más simple y confiable para el diseño del sistema, y ​​se emplearía un vehículo de lanzamiento existente, junto con un programa de prueba progresivo. ^{[ 29 ]} Los requisitos de la nave espacial incluían: un sistema de escape de lanzamiento para separar la nave espacial y su ocupante del vehículo de lanzamiento en caso de falla inminente; control de actitud para la orientación de la nave espacial en órbita; un sistema de retrocohetes para sacar la nave espacial de órbita; un cuerpo romo de frenado por arrastre para la reentrada atmosférica ; y aterrizaje en el agua. ^{[ 29 ]} Para comunicarse con la nave espacial durante una misión orbital, se tuvo que construir una extensa red de comunicaciones. ^{[ 30 ]} En consonancia con su deseo de evitar que el programa espacial estadounidense adquiriera un carácter abiertamente militar, el presidente Eisenhower dudó inicialmente en otorgar al proyecto la máxima prioridad nacional (clasificación DX según la Ley de Producción de Defensa ), lo que significaba que Mercury tenía que esperar en la fila detrás de los proyectos militares para obtener materiales; sin embargo, esta clasificación se otorgó en mayo de 1959, poco más de un año y medio después del lanzamiento del Sputnik. ^{[ 31 ]}

Doce empresas presentaron ofertas para construir la nave espacial Mercury en un contrato de 20  millones de dólares ( 221 millones de dólares ajustados por inflación). ^{[ 32 ]} En enero de 1959, McDonnell Aircraft Corporation fue elegida como contratista principal de la nave espacial. ^{[ 33 ]} Dos semanas antes, North American Aviation , con sede en Los Ángeles, recibió un contrato para Little Joe , un pequeño cohete que se utilizaría para el desarrollo del sistema de escape de lanzamiento. ^{[ 34 ] [ n 3 ]} La Red Mundial de Seguimiento para la comunicación entre la tierra y la nave espacial durante un vuelo fue adjudicada a Western Electric Company . ^{[ 35 ]} Los cohetes Redstone para lanzamientos suborbitales fueron fabricados en Huntsville , Alabama, por Chrysler Corporation ^{[ 36 ]} y los cohetes Atlas por Convair en San Diego, California. ^{[ 37 ]} Para lanzamientos tripulados, la USAF puso a disposición el Campo de Pruebas de Misiles del Atlántico en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida. ^{[ 38 ]} Este también fue el sitio del Centro de Control Mercury, mientras que el centro de computación de la red de comunicaciones estaba en el Centro Espacial Goddard , Maryland. ^{[ 39 ]} Los cohetes Little Joe se lanzaron desde Wallops Island , Virginia. ^{[ 40 ]} El entrenamiento de astronautas tuvo lugar en el Centro de Investigación Langley en Virginia, el Laboratorio de Propulsión de Vuelo Lewis en Cleveland, Ohio, y el Centro de Desarrollo Aeronaval Johnsville en Warminster, PA. ^{[ 41 ]} Los túneles de viento de Langley ^{[ 42 ]} junto con una pista de trineos de cohetes en la Base de la Fuerza Aérea Holloman en Alamogordo, Nuevo México, se utilizaron para estudios aerodinámicos. ^{[ 43 ]} Tanto las aeronaves de la Armada como las de la Fuerza Aérea estuvieron disponibles para el desarrollo del sistema de aterrizaje de la nave espacial, ^{[ 44 ]} y los buques de la Armada y los helicópteros de la Armada y el Cuerpo de Marines estuvieron disponibles para la recuperación. ^{[ n 4 ]} Al sur de Cabo Cañaveral, la ciudad de Cocoa Beach experimentó un gran auge. ^{[ 46 ]} Desde aquí, 75.000 personas presenciaron el lanzamiento del primer vuelo orbital estadounidense en 1962. ^{[ 46 ]}

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  Instalación de pruebas de Wallops Island , 1961
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  Centro de Control de Mercurio , Cabo Cañaveral, 1963
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  Ubicación de las instalaciones de producción y operación del Proyecto Mercury

El astronauta yacía sentado, de espaldas al escudo térmico, posición que se consideró la más adecuada para soportar las elevadas fuerzas G del lanzamiento y la reentrada. Se fabricó un asiento de fibra de vidrio a medida, moldeado a partir del cuerpo de cada astronauta con su traje espacial, para brindarle el máximo apoyo. Cerca de su mano izquierda se encontraba una palanca de aborto manual para activar el sistema de escape de lanzamiento si fuera necesario antes o durante el despegue, en caso de que fallara el disparador automático. ^{[ 73 ]}

Para complementar el sistema de control ambiental a bordo, usó un traje de presión con su propio suministro de oxígeno , que también lo enfriaría. ^{[ 74 ]} Se eligió una atmósfera de cabina de oxígeno puro a una baja presión de 5,5 psi o 38 kPa (equivalente a la presión parcial de oxígeno al nivel del mar o la presión del aire atmosférico a una altitud de 24 800 pies o 7600 metros ), en lugar de la atmósfera al nivel del mar. ^{[ 75 ]} Esto era más fácil de controlar, ^{[ 76 ]} evitaba el riesgo de enfermedad por descompresión ("el buzo"), ^{[ 77 ] [ n 5 ]} y también ahorraba peso en la nave espacial. Los incendios (que nunca ocurrieron durante el transcurso del Proyecto Mercury) tendrían que extinguirse vaciando la cabina de oxígeno. ^{[ 62 ]} En tal caso, o falla de la presión de la cabina por cualquier razón, el astronauta podría hacer un regreso de emergencia a la Tierra, confiando en su traje para sobrevivir. ^{[ 78 ] [ 62 ]} Los astronautas normalmente volaban con la visera levantada, lo que significaba que el traje no estaba inflado. ^{[ 62 ]} Con la visera bajada y el traje inflado, el astronauta solo podía alcanzar los paneles laterales e inferiores, donde se ubicaban botones y manijas vitales. ^{[ 79 ]}  

El astronauta también llevaba electrodos en el pecho para registrar su ritmo cardíaco , un manguito para medir su presión arterial y un termómetro rectal para registrar su temperatura (este último fue reemplazado por un termómetro oral en el último vuelo). ^{[ 80 ]} Los datos de estos dispositivos se enviaban a tierra durante el vuelo. ^{[ 74 ] [ n 6 ]} El astronauta normalmente bebía agua y comía gránulos de comida. ^{[ 82 ]}

A pesar de las lecciones aprendidas del programa U2 , que también utilizaba un traje presurizado, inicialmente no se incluyó ningún dispositivo de recolección de orina para los astronautas del Mercury. Un estudiante preguntó sobre el tema en febrero de 1961, pero la NASA respondió que "no se esperaba que el primer hombre en el espacio tuviera que orinar". ^{[ 83 ]} Los cortos tiempos de vuelo previstos hicieron que esto se pasara por alto, aunque después de que Alan Shepard sufriera un retraso de cuatro horas en el lanzamiento, se vio obligado a orinar en su traje, lo que provocó un cortocircuito en algunos de los electrodos que monitoreaban sus signos vitales. Gus Grissom usó dos pantalones de goma en el segundo vuelo del Mercury como una solución improvisada. No fue hasta el tercer vuelo, en febrero de 1962, que se instaló un dispositivo específico para la recolección de orina. ^{[ 84 ]}

Una vez en órbita, la nave espacial podía girar en guiñada, cabeceo y balanceo : a lo largo de su eje longitudinal (balanceo), de izquierda a derecha desde el punto de vista del astronauta (guiñada) y hacia arriba o hacia abajo (cabeceo). ^{[ 85 ]} El movimiento se generaba mediante propulsores de cohete que utilizaban peróxido de hidrógeno como combustible. ^{[ 86 ] [ 87 ]} Para la orientación, el piloto podía mirar a través de la ventana frente a él o podía mirar una pantalla conectada a un periscopio con una cámara que podía girar 360°. ^{[ 88 ]}

Los astronautas del programa Mercury participaron en el desarrollo de su nave espacial e insistieron en que el control manual y una ventana fueran elementos de su diseño. ^{[ 89 ]} Como resultado, el movimiento de la nave y otras funciones podían controlarse de tres maneras: de forma remota desde tierra al pasar sobre una estación terrestre, guiada automáticamente por instrumentos a bordo o manualmente por el astronauta, quien podía reemplazar o anular los otros dos métodos. La experiencia validó la insistencia de los astronautas en los controles manuales. Sin ellos, la reentrada manual de Gordon Cooper durante el último vuelo no habría sido posible. ^{[ 90 ]}

El diseño de la nave espacial Mercury fue modificado tres veces por la NASA entre 1958 y 1959. ^{[ 92 ]} Después de que se completó la licitación de los contratistas potenciales, la NASA seleccionó el diseño presentado como "C" en noviembre de 1958. ^{[ 93 ]} Después de que fallara en un vuelo de prueba en julio de 1959, surgió una configuración final, "D". ^{[ 94 ]} La forma del escudo térmico se había desarrollado a principios de la década de 1950 a través de experimentos con misiles balísticos, que habían demostrado que un perfil romo crearía una onda de choque que dirigiría la mayor parte del calor alrededor de la nave espacial. ^{[ 95 ]} Para proteger aún más contra el calor, se podía agregar un disipador de calor o un material ablativo al escudo. ^{[ 96 ]} El disipador de calor eliminaría el calor mediante el flujo de aire dentro de la onda de choque, mientras que el escudo térmico ablativo eliminaría el calor mediante una evaporación controlada del material ablativo. ^{[ 97 ]} Después de las pruebas no tripuladas, este último fue elegido para los vuelos tripulados. ^{[ 98 ]} Además del diseño de la cápsula, se consideró un avión cohete similar al X-15 existente. ^{[ 99 ]} Este enfoque aún estaba demasiado lejos de poder realizar un vuelo espacial y, en consecuencia, se descartó. ^{[ 100 ] [ n 7 ]} El escudo térmico y la estabilidad de la nave espacial se probaron en túneles de viento , ^{[ 42 ]} y posteriormente en vuelo. ^{[ 104 ]} El sistema de escape de lanzamiento se desarrolló a través de vuelos no tripulados. ^{[ 105 ]} Durante un período de problemas con el desarrollo de los paracaídas de aterrizaje, se consideraron sistemas de aterrizaje alternativos como el ala planeadora Rogallo , pero finalmente se descartaron. ^{[ 106 ]}

Las naves espaciales fueron producidas en McDonnell Aircraft , St. Louis , Missouri, en salas limpias y probadas en cámaras de vacío en la planta de McDonnell. ^{[ 107 ]} La nave espacial tuvo cerca de 600 subcontratistas, como Garrett AiResearch que construyó el sistema de control ambiental de la nave espacial. ^{[ 33 ] [ 61 ]} El control de calidad final y los preparativos de la nave espacial se hicieron en el Hangar S en Cabo Cañaveral. ^{[ 108 ] [ n 8 ]} La NASA ordenó 20 naves espaciales de producción, numeradas del 1 al 20. ^{[ 33 ]} Cinco de las 20, los números 10, 12, 15, 17 y 19, no volaron. ^{[ 111 ]} Las naves espaciales n.° 3 y n.° 4 fueron destruidas durante vuelos de prueba no tripulados. ^{[ 111 ]} La nave espacial n.° 11 se hundió y fue recuperada del fondo del Océano Atlántico después de 38 años. ^{[ 111 ] [ 112 ]} Algunas naves espaciales fueron modificadas después de la producción inicial (reacondicionadas después de un aborto de lanzamiento, modificadas para misiones más largas, etc.). ^{[ n 9 ]} Varias naves espaciales Mercury de prueba (hechas con materiales no aptos para vuelos o que carecían de sistemas de naves espaciales de producción) también fueron construidas por la NASA y McDonnell. ^{[ 115 ]} Fueron diseñadas y utilizadas para probar los sistemas de recuperación de naves espaciales y la torre de escape. ^{[ 116 ]} McDonnell también construyó los simuladores de naves espaciales utilizados por los astronautas durante el entrenamiento, ^{[ 117 ]} y adoptó el lema "Primer hombre libre en el espacio". ^{[ 118 ]}

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  Imagen de la onda de choque de reentrada simulada en un túnel de viento , 1957.
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  Evolución del diseño de cápsulas, 1958-1959
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  Experimento con naves espaciales de diseño estándar, 1959

Un vehículo de lanzamiento de 17 m (55 pies ) de largo llamado Little Joe se usó para pruebas no tripuladas del sistema de escape de lanzamiento, usando una cápsula Mercury con una torre de escape montada en ella. ^{[ 119 ] [ 120 ]} Su propósito principal era probar el sistema a q máximo , cuando las fuerzas aerodinámicas contra la nave espacial eran máximas, lo que hacía que la separación del vehículo de lanzamiento y la nave espacial fuera más difícil. ^{[ 121 ]} También era el punto en el que el astronauta estaba sujeto a las vibraciones más fuertes. ^{[ 122 ]} El cohete Little Joe usaba propulsor de combustible sólido y fue diseñado originalmente en 1958 por la NACA para vuelos tripulados suborbitales, pero fue rediseñado para el Proyecto Mercury para simular un lanzamiento Atlas-D. ^{[ 105 ]} Fue producido por North American Aviation . ^{[ 119 ]} No podía cambiar de dirección; en cambio, su vuelo dependía del ángulo desde el que se lanzaba. ^{[ 123 ]} Su altitud máxima era de 160 km (100 millas ) completamente cargado. ^{[ 124 ]} Se utilizó un vehículo de lanzamiento Scout para un único vuelo destinado a evaluar la red de seguimiento; sin embargo, falló y fue destruido desde tierra poco después del lanzamiento. ^{[ 125 ]}   

Los pioneros espaciales Ham (izquierda), que se convirtió en el primer gran simio en el espacio durante su misión del 31 de enero de 1961, y Enos , el único chimpancé y el tercer primate en orbitar la Tierra ( 29 de noviembre de 1961 ), fueron sujetos de investigación en el programa Proyecto Mercury.

El vehículo de lanzamiento Mercury-Redstone era un vehículo de lanzamiento de una sola etapa de 25 m de altura (con cápsula y sistema de escape) utilizado para vuelos suborbitales ( balísticos ). ^{[ 126 ]} Tenía un motor de combustible líquido que quemaba alcohol y oxígeno líquido, produciendo aproximadamente 330 kN de empuje, lo cual no era suficiente para misiones orbitales. ^{[ 126 ]} Era descendiente del V-2 alemán , ^{[ 36 ]} y fue desarrollado para el Ejército de los EE. UU . a principios de la década de 1950. Fue modificado para el Proyecto Mercury eliminando la ojiva y agregando un collar para sostener la nave espacial junto con material para amortiguar las vibraciones durante el lanzamiento. ^{[ 127 ]} Su motor cohete fue producido por North American Aviation y su dirección podía alterarse durante el vuelo mediante sus aletas. Funcionaban de dos maneras: dirigiendo el aire a su alrededor o dirigiendo el empuje mediante sus partes internas (o ambas al mismo tiempo). ^{[ 36 ]} Tanto el vehículo de lanzamiento Atlas-D como el Redstone contenían un sistema automático de detección de aborto que les permitía abortar un lanzamiento activando el sistema de escape de lanzamiento si algo salía mal. ^{[ 128 ]} El cohete Júpiter , también desarrollado por el equipo de Wernher von Braun en el Arsenal Redstone en Huntsville, también se consideró para vuelos suborbitales intermedios del programa Mercury a mayor velocidad y altitud que el Redstone, pero este plan se descartó cuando se descubrió que la certificación tripulada del Júpiter para el programa Mercury costaría más que volar un Atlas debido a las economías de escala. ^{[ 129 ] [ 130 ]} Más allá de su función de misil balístico de alcance intermedio (IRBM), el misil Júpiter se reutilizó únicamente para el vehículo de lanzamiento Juno II, de corta duración, y mantener un personal técnico dedicado exclusivamente para un puñado de lanzamientos de cápsulas Mercury habría sido prohibitivo en términos de costos. ^{[ 131 ]}  

Las misiones orbitales requerían el uso del Atlas LV-3B , una versión tripulada del Atlas D que fue desarrollado originalmente como el primer misil balístico intercontinental (ICBM) operativo de los Estados Unidos ^{[ 132 ]} por Convair para la Fuerza Aérea a mediados de la década de 1950. ^{[ 133 ]} El Atlas era un cohete de "una etapa y media" alimentado con queroseno y oxígeno líquido (LOX). ^{[ 132 ]} El cohete por sí solo medía 67 pies (20 m) de altura; la altura total del vehículo espacial Atlas-Mercury en el lanzamiento era de 95 pies (29 m) . ^{[ 134 ]}  

La primera etapa del Atlas era una falda propulsora con dos motores que quemaban combustible líquido. ^{[ 135 ] [ n 10 ]} Esto, junto con la segunda etapa de sustentación más grande, le proporcionaba la potencia suficiente para lanzar una nave espacial Mercury a órbita. ^{[ 132 ]} Ambas etapas se encendían desde el despegue con el empuje del motor de sustentación de la segunda etapa pasando a través de una abertura en la primera etapa. Después de separarse de la primera etapa, la etapa de sustentación continuaba sola. La etapa de sustentación también dirigía el cohete mediante propulsores guiados por giroscopios. ^{[ 136 ]} Se añadieron cohetes vernier más pequeños en sus costados para un control preciso de las maniobras. ^{[ 132 ]}

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  El pequeño Joe se reúne en Wallops Island.
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  Montaje de Redstone en el Complejo de Lanzamiento 5
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  Descarga de Atlas en Cabo Cañaveral
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  Atlas, con la nave espacial montada, en la plataforma de lanzamiento del Complejo de Lanzamiento 14.

Antes del Proyecto Mercury, no existía un protocolo para la selección de astronautas, por lo que la NASA sentó un precedente trascendental tanto con su proceso de selección como con las elecciones iniciales. A finales de 1958, se discutieron en privado diversas ideas para la selección dentro del gobierno nacional y el programa espacial civil, así como entre el público en general. Inicialmente, se planteó la idea de lanzar una convocatoria pública masiva a voluntarios. Se habría permitido la participación de personas aventureras como escaladores y acróbatas, pero esta idea fue rápidamente descartada por los funcionarios de la NASA, quienes comprendieron que una empresa como el vuelo espacial requería personas con formación y educación profesional en ingeniería aeronáutica. A finales de 1958, los funcionarios de la NASA decidieron seguir adelante con los pilotos de prueba como núcleo de su grupo de selección. ^{[ 156 ]} Por insistencia del presidente Eisenhower, el grupo se redujo aún más a pilotos de prueba militares en servicio activo , lo que estableció el número de candidatos en 508. ^{[ 157 ]} Estos candidatos eran pilotos de aviación naval (NAP) de la USN o USMC , o pilotos de la USAF con rango de Comando o Superior . Estos aviadores tenían largos historiales militares, lo que proporcionaría a los funcionarios de la NASA más información de antecedentes en la que basar sus decisiones. Además, estos aviadores eran expertos en volar las aeronaves más avanzadas hasta la fecha, lo que les otorgaba las mejores calificaciones para el nuevo puesto de astronauta. ^{[ 156 ]} Durante este tiempo, las mujeres tenían prohibido volar en el ejército y, por lo tanto, no podían calificar con éxito como pilotos de prueba. Esto significaba que ninguna candidata podía ser considerada para el título de astronauta. El piloto civil del X-15 de la NASA, Neil Armstrong, también fue descalificado, aunque había sido seleccionado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en 1958 para su programa Man in Space Soonest , que fue reemplazado por Mercury. ^{[ 158 ]} Aunque Armstrong había sido un NAP con experiencia en combate durante la Guerra de Corea, dejó el servicio activo en 1952. ^{[ 7 ] [ n 11 ]} Armstrong se convirtió en el primer astronauta civil de la NASA en 1962 cuando fue seleccionado para el segundo grupo de la NASA, ^{[ 160 ]} y se convirtió en el primer hombre en la Luna en 1969. ^{[ 161 ]}

Se estipuló además que los candidatos debían tener entre 25 y 40 años, no medir más de 1,80 m ( 5 pies 11 pulgadas ) y tener un título universitario en una materia STEM . ^{[ 7 ]} El requisito del título universitario excluyó al piloto del X-1 de la USAF , el entonces teniente coronel (más tarde general de brigada) Chuck Yeager , la primera persona en superar la velocidad del sonido . ^{[ 162 ]} Posteriormente se convirtió en un crítico del proyecto, ridiculizando el programa espacial civil y calificando a los astronautas como "spam enlatado". ^{[ 163 ]} John Glenn tampoco tenía un título universitario, pero utilizó amigos influyentes para que el comité de selección lo aceptara. ^{[ 164 ]} El capitán (más tarde coronel) de la USAF Joseph Kittinger , piloto de caza de la USAF y aeronauta de globos estratosféricos, cumplía todos los requisitos, pero prefirió permanecer en su proyecto contemporáneo. ^{[ 162 ]} Otros candidatos potenciales declinaron porque no creían que los vuelos espaciales tripulados tuvieran futuro más allá del Proyecto Mercury. ^{[ 162 ] [ n 12 ]} De los 508 originales, 110 candidatos fueron seleccionados para una entrevista, y de las entrevistas, 32 fueron seleccionados para pruebas físicas y mentales adicionales. ^{[ 166 ]} Se examinó su salud, visión y audición, junto con su tolerancia al ruido, vibraciones, fuerzas g, aislamiento personal y calor. ^{[ 167 ] [ 168 ]} En una cámara especial, se les puso a prueba para ver si podían realizar sus tareas en condiciones confusas. ^{[ 167 ]} Los candidatos tuvieron que responder más de 500 preguntas sobre sí mismos y describir lo que vieron en diferentes imágenes. ^{[ 167 ]} El teniente de la Armada (más tarde capitán) Jim Lovell , quien más tarde fue astronauta en los programas Gemini y Apolo , no pasó las pruebas físicas. ^{[ 162 ]} Después de estas pruebas, se pretendía reducir el grupo a seis astronautas, pero al final se decidió quedarse con siete. ^{[ 169 ]}   

Los astronautas pasaron por un programa de entrenamiento que cubría algunos de los mismos ejercicios que se usaron en su selección. ^{[ 41 ]} Simularon los perfiles de fuerza g de lanzamiento y reentrada en una centrífuga en el Centro de Desarrollo Aeronaval , y se les enseñaron técnicas especiales de respiración necesarias cuando se someten a más de 6 g. ^{[ 170 ]} El entrenamiento de ingravidez se llevó a cabo en aeronaves, primero en el asiento trasero de un caza biplaza y luego dentro de aviones de carga convertidos y acolchados . ^{[ 171 ]} Practicaron la obtención de control de una nave espacial giratoria en una máquina en el Laboratorio de Propulsión de Vuelo Lewis llamada Instalación de Inercia de Prueba de Giro Multieje (MASTIF), usando una palanca de control de actitud que simulaba la de la nave espacial. ^{[ 172 ] [ 173 ]} Otra medida para encontrar la actitud correcta en órbita fue el entrenamiento de reconocimiento de estrellas y la Tierra en planetarios y simuladores. ^{[ 174 ]} Los procedimientos de comunicación y vuelo se practicaron en simuladores de vuelo, primero con una sola persona que los asistía y luego con el Centro de Control de Misión . ^{[ 175 ]} La recuperación se practicó en piscinas en Langley y luego en el mar con buzos y tripulaciones de helicópteros. ^{[ 176 ]}

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  Entrenamiento de fuerza G, Johnsville , 1960
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  Simulación de ingravidez en un C-131
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  MASTIF en el Centro de Investigación Lewis
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  Instructor de vuelo en Cabo Cañaveral
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  Entrenamiento de evacuación en Langley

Se utilizó un cohete Redstone para impulsar la cápsula durante 2 minutos y 30 segundos a una altitud de 32 millas náuticas (59 km) ; la cápsula continuó ascendiendo en una curva balística después de la separación del propulsor. ^{[ 177 ] [ 178 ]} El sistema de escape de lanzamiento se desprendió al mismo tiempo. En la cima de la curva, se encendieron los retrocohetes de la nave espacial con fines de prueba; no fueron necesarios para la reentrada porque no se había alcanzado la velocidad orbital. La nave espacial aterrizó en el Océano Atlántico. ^{[ 179 ]} La misión suborbital duró unos 15 minutos, tuvo una altitud de apogeo de 102–103 millas náuticas (189–191 km) y una distancia de 262 millas náuticas (485 km) . ^{[ 150 ] [ 180 ]} Desde el momento de la separación del propulsor y la nave espacial hasta la reentrada, cuando el aire comenzó a frenar la nave, el piloto experimentaría ingravidez, como se muestra en la imagen. ^{[ n 13 ]} El procedimiento de recuperación sería el mismo que el de una misión orbital.[AS]   

Los preparativos para una misión comenzaban un mes antes con la selección del astronauta principal y el suplente; ellos practicarían juntos para la misión. ^{[ 181 ]} Durante los tres días previos al lanzamiento, el astronauta siguió una dieta especial para minimizar su necesidad de defecar durante el vuelo. ^{[ 182 ]} La mañana del viaje, normalmente desayunaba un bistec. ^{[ 182 ]} Después de que le colocaran sensores en el cuerpo y se pusiera el traje de presión, comenzó a respirar oxígeno puro para prepararse para la atmósfera de la nave espacial. ^{[ 183 ]} Llegó a la plataforma de lanzamiento, subió en ascensor a la torre de lanzamiento y entró en la nave espacial dos horas antes del lanzamiento. ^{[ 184 ] [ n 14 ]} Una vez que el astronauta estuvo asegurado dentro, se cerró la escotilla con pernos, se evacuó el área de lanzamiento y se retiró la torre móvil. ^{[ 185 ]} Después de esto, el vehículo de lanzamiento se llenó con oxígeno líquido. ^{[ 185 ]} Todo el procedimiento de preparación para el lanzamiento y lanzamiento de la nave espacial siguió un cronograma llamado cuenta regresiva. Comenzó un día antes con un recuento previo, en el que se revisaron todos los sistemas del vehículo de lanzamiento y la nave espacial. Después siguió una espera de 15 horas, durante la cual se instalaron los elementos pirotécnicos. Luego vino la cuenta regresiva principal que para los vuelos orbitales comenzó 6½ horas antes del lanzamiento (T – 390 min), contó hacia atrás hasta el lanzamiento (T = 0) y luego hacia adelante hasta la inserción orbital (T + 5 min). ^{[ 184 ] [ n 15 ]}

En una misión orbital, los motores del cohete Atlas se encendieron cuatro segundos antes del despegue. El vehículo de lanzamiento se mantuvo en el suelo mediante abrazaderas y luego se liberó cuando se acumuló suficiente empuje en el despegue ( A ). ^{[ 187 ]} Después de 30 segundos de vuelo, se alcanzó el punto de máxima presión dinámica contra el vehículo, en el que el astronauta sintió fuertes vibraciones. ^{[ 188 ]} Después de 2 minutos y 10 segundos, los dos motores de refuerzo exteriores se apagaron y se liberaron con la falda trasera, dejando el motor de sustentación central en funcionamiento ( B ). ^{[ 184 ]} En este punto, el sistema de escape de lanzamiento ya no era necesario y se separó de la nave espacial mediante su cohete de eyección ( C ). ^{[ 56 ] [ n 16 ]} El vehículo espacial se movió gradualmente a una actitud horizontal hasta que, a una altitud de 87 millas náuticas (161 km) , el motor de sustentación se apagó y la nave espacial se insertó en órbita ( D ). ^{[ 190 ]} Esto ocurrió después de 5 minutos y 10 segundos en una dirección que apuntaba al este, por lo que la nave espacial ganaría velocidad por la rotación de la Tierra. ^{[ 191 ] [ n 17 ]} Aquí la nave espacial disparó los tres cohetes positivos durante un segundo para separarla del vehículo de lanzamiento. ^{[ 193 ] [ n 18 ]} Justo antes de la inserción orbital y el apagado del motor de sustentación, las cargas g alcanzaron un máximo de 8 g (6 g para un vuelo suborbital). ^{[ 188 ] [ 195 ]} En órbita, la nave espacial giró automáticamente 180°, apuntó el paquete de retropropulsión hacia adelante y su nariz 14,5° hacia abajo y mantuvo esta actitud durante el resto de la fase orbital para facilitar la comunicación con la Tierra. ^{[ 196 ] [ 197 ] [ n 19 ]} 

Una vez en órbita, no era posible que la nave espacial cambiara su trayectoria excepto iniciando la reentrada. ^{[ 199 ]} Cada órbita normalmente tardaría 88 minutos en completarse. ^{[ 200 ]} El punto más bajo de la órbita, llamado perigeo , estaba a una altitud de aproximadamente 87 millas náuticas (161 km) , y el punto más alto, llamado apogeo , estaba a una altitud de aproximadamente 150 millas náuticas (280 km) . ^{[ 180 ]} Al abandonar la órbita ( E ), el ángulo de retroencendido era de 34° hacia abajo del ángulo de la trayectoria de vuelo. ^{[ 196 ]} Los retrocohetes se encendían durante 10 segundos cada uno ( F ) en una secuencia donde uno comenzaba 5 segundos después del otro. ^{[ 193 ] [ 201 ]} Durante la reentrada ( G ), el astronauta experimentaría aproximadamente 8 g (11–12 g en una misión suborbital). ^{[ 202 ]} La temperatura alrededor del escudo térmico aumentó a 3000 °F (1600 °C) y, al mismo tiempo, se produjo un apagón de radio de dos minutos debido a la ionización del aire alrededor de la nave espacial. ^{[ 203 ] [ 58 ]}    

Después de la reentrada, se desplegó un pequeño paracaídas de frenado ( H ) a 21 000 pies (6400 m) para estabilizar el descenso de la nave espacial. ^{[ 67 ]} El paracaídas principal ( I ) se desplegó a 10 000 pies (3000 m) comenzando con una abertura estrecha que se abrió completamente en unos segundos para disminuir la tensión en las líneas. ^{[ 204 ]} Justo antes de tocar el agua, la bolsa de aterrizaje se infló desde detrás del escudo térmico para reducir la fuerza del impacto ( J ). ^{[ 204 ]} Al aterrizar, se soltaron los paracaídas. ^{[ 64 ]} Se elevó una antena ( K ) y envió señales que podían ser rastreadas por barcos y helicópteros . ^{[ 64 ]} Además, se esparció un tinte marcador verde alrededor de la nave espacial para hacer su ubicación más visible desde el aire. ^{[ 64 ] [ n 20 ]} Buzos traídos por helicópteros inflaron un collar alrededor de la nave para mantenerla erguida en el agua. ^{[ 206 ] [ n 21 ]} El helicóptero de recuperación se enganchó a la nave espacial y el astronauta abrió la escotilla de escape para salir de la cápsula. ^{[ 63 ]} Luego fue izado a bordo del helicóptero que finalmente lo llevó a él y a la nave espacial al barco. ^{[ n 22 ]}    

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  Lanzamientos tripulados del programa Mercury
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  John Glenn en órbita, 1962 (Mercury-Atlas 6)
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  El rescate de Alan Shepard en 1961 visto desde un helicóptero (Mercury-Redstone 3).

Todos los seis vuelos tripulados de Mercury fueron exitosos, aunque algunos vuelos planificados fueron cancelados durante el proyecto (ver más abajo). ^{[ 150 ]} Los principales problemas médicos encontrados fueron higiene personal simple y síntomas posteriores al vuelo de presión arterial baja . ^{[ 2 ]} Los vehículos de lanzamiento habían sido probados a través de vuelos no tripulados, por lo tanto, la numeración de las misiones tripuladas no comenzó con 1. ^{[ 223 ]} Además, hubo dos series numeradas por separado: MR para "Mercury-Redstone" (vuelos suborbitales) y MA para "Mercury-Atlas" (vuelos orbitales). Estos nombres no fueron de uso popular, ya que los astronautas siguieron una tradición de pilotos, cada uno dando un nombre a su nave espacial. Seleccionaron nombres que terminaban en "7" para conmemorar a los siete astronautas. ^{[ 56 ] [ 138 ]} Los números de producción de naves espaciales no coinciden con el orden de la misión, ya que algunas cápsulas se reservaron como reserva o se utilizaron en pruebas. ^{[ 224 ]} Las horas indicadas son Tiempo Universal Coordinado , hora local + 5 horas. MA = Mercury-Atlas, MR = Mercury-Redstone, LC = Complejo de Lanzamiento. ^{[ n 25 ]}

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  El vuelo de Shepard fue visto por televisión en la Casa Blanca . Mayo de 1961.
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  John Glenn recibe un homenaje del Presidente. Febrero de 1962.
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  El USS Kearsarge con su tripulación formando la formación Mercury-9. Mayo de 1963.

Los 20 vuelos no tripulados utilizaron los vehículos de lanzamiento Little Joe, Redstone y Atlas. ^{[ 138 ]} Se utilizaron para desarrollar los vehículos de lanzamiento, el sistema de escape de lanzamiento, la nave espacial y la red de seguimiento. ^{[ 223 ]} Un vuelo de un cohete Scout intentó lanzar un satélite especializado equipado con componentes de comunicaciones Mercury para probar la red de seguimiento terrestre, pero el propulsor falló poco después del despegue. El programa Little Joe utilizó siete fuselajes para ocho vuelos, de los cuales tres fueron exitosos. El segundo vuelo de Little Joe se denominó Little Joe 6, porque se insertó en el programa después de que se hubieran asignado los primeros 5 fuselajes. ^{[ 241 ] [ 182 ]} Se utilizaron naves espaciales de producción y prototipos para estos vuelos de prueba. ^{[ 224 ]}

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  El Little Joe 1B en su botadura con la señorita Sam, 1960.
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  Mercury-Redstone 1: despegue del sistema de escape de lanzamiento tras un lanzamiento de 4 pulgadas, 1960
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  Mercury-Redstone 2: Ham , 1961
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  Mercury-Atlas 5: Enos , 1961

Nueve de los vuelos previstos fueron cancelados.

Mercury-Jupiter era una configuración de lanzamiento suborbital propuesta que consistía en un misil Júpiter que transportaba una cápsula Mercury. Se planificaron dos vuelos en apoyo del Proyecto Mercury. El vuelo Mercury-Jupiter 1 habría sido una prueba del escudo térmico. El vuelo Mercury-Jupiter 2 se planeó como una prueba de calificación de presión dinámica máxima de la nave espacial Mercury de producción con un chimpancé a bordo. ^{[ 272 ]} El 1 de julio de 1959, menos de un año después de la fecha de inicio del programa en octubre de 1958, los vuelos se cancelaron debido a restricciones presupuestarias. ^{[ 273 ]}

Se planificaron vuelos suborbitales para otros cuatro astronautas, pero el número de vuelos se redujo gradualmente y finalmente todos los restantes fueron cancelados después del vuelo de Titov. ^{[ 274 ] [ 275 ] [ n 36 ]}

El Mercury-Atlas 9 estaba previsto que fuera seguido de más vuelos de un día e incluso de un vuelo de tres días, pero con la llegada del Proyecto Géminis, esto pareció innecesario. El cohete Júpiter, como se mencionó anteriormente, estaba destinado a otros fines.

Aunque su vuelo nunca se planeó formalmente, entre 1960 y 1962 el Centro de Investigación Langley desarrolló y construyó dos prototipos del Laboratorio Espacial Tripulado Torus Erectable , que habría sido una estación espacial inflable que giraba para producir 1g de gravedad artificial . ^{[ 277 ]} La estación habría tenido una tripulación de 6 personas y se habría lanzado desde un Mercury-Atlas 3 antes de que se cancelara debido a temores de perforación o de que la estación se descontrolara, y los recursos se redirigieron al programa Apolo . ^{[ 277 ]}

En 1962 se estrenó un breve documental titulado " La historia de John Glenn ".

En el cine, el programa fue retratado en The Right Stuff , una adaptación de 1983 del libro homónimo de Tom Wolfe de 1979 , ^{[ 301 ]} en la miniserie de HBO de 1998 From the Earth to the Moon , en la película de 2016 Hidden Figures y en la serie de Disney+ de 2020 The Right Stuff , que también está basada en el libro de Tom Wolfe.

En 1964, se inauguró un monumento que conmemoraba el Proyecto Mercury cerca del Complejo de Lanzamiento 14 en Cabo Cañaveral, con un logotipo metálico que combinaba el símbolo de Mercurio con el número 7. ^{[ 302 ]} Este diseño se entregó por primera vez a los astronautas del Proyecto Mercury en 1960 como un pin de solapa. ^{[ 303 ]} En 1962, el Servicio Postal de los Estados Unidos honró el vuelo Mercury-Atlas 6 con un sello conmemorativo del Proyecto Mercury, la primera emisión postal estadounidense en representar una nave espacial tripulada. ^{[ 304 ] [ n 43 ]}

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  Monumento a Mercury en el Complejo de Lanzamiento 14, 1964.
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  Sello postal estadounidense de 4 centavos del Proyecto Mercurio conmemorativo ^{[ n.º 44 ]}

Las naves espaciales que volaron, junto con algunas que no lo hicieron, se exhiben en Estados Unidos. Friendship 7 (Nave espacial n.° 13) realizó una gira mundial, conocida popularmente como su "cuarta órbita". ^{[ 306 ]}

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  Little Joe 5B (Nave espacial n.º 14), Centro Aeroespacial de Virginia
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  Big Joe Boilerplate, Centro Steven F. Udvar-Hazy
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  MR-1 y MR-1A (Nave espacial n.º 2), Centro Espacial Kennedy
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  Mercury-Redstone 2 (Nave espacial n.° 5), Centro de Ciencias de California
• 
  Freedom 7 (Nave espacial n.º 7) en la Academia Naval de los Estados Unidos , 2010
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  Liberty Bell 7 (Nave espacial n.° 11) en el Centro Espacial y Cosmosfera de Kansas , 2010.
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  Friendship 7 (Nave espacial n.º 13) en el Museo Nacional del Aire y el Espacio , 2009.
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  Aurora 7 (Nave espacial n.º 18) en el Museo de Ciencia e Industria , 2009.
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  La nave espacial Sigma 7 (Número 16) en el Salón de la Fama de los Astronautas de Estados Unidos , 2011.
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  Faith 7 (Nave espacial n.º 20) en el Centro Espacial de Houston , 2011
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  La nave espacial Freedom 7 II (n.º 15B), que no llegó a volar, se encuentra en el Centro Steven F. Udvar-Hazy.
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  Nave espacial no volada (N.º 10), Museo de Aviación y Espacio Evergreen
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  Instructor de procedimientos Mercury en el Centro Espacial y de Cohetes de EE. UU. , 2011

Los parches conmemorativos fueron diseñados por empresarios después del programa Mercury para satisfacer a los coleccionistas. ^{[ 307 ] [ n 45 ]}