Alan Shepard: 60 anos do primeiro americano no espaço

Mercury Redstone 3 levou Shepard em voo suborbital

Em 5 de maio de 1961, Alan B. Shepard Jr se tornou o primeiro americano no espaço durante um voo suborbital a bordo de sua cápsula Mercury. Um foguete Redstone lançou a cápsula Mercury de Alan Shepard, Freedom 7, a 187 km de altura e 486 km abaixo do cabo Canaveral, Flórida. O Freedom 7 pousou de paraquedas no Atlântico apenas 15 minutos e 22 segundos depois, após atingir uma velocidade máxima de 8.336 km / h . Shepard, um piloto de testes da Marinha e astronauta da NASA, se tornou o primeiro americano a voar no espaço. Três semanas depois, com base no sucesso do voo de Shepard, o Presidente John F. Kennedy lançou o programa Apollo, que teria o objetivo de colocar um americano na Lua antes do fim da década.

Shepard a bordo da nave (NASA)

Os Estados Unidos iniciaram o Projeto Mercury em 1958, para colocar o primeiro americano no espaço e selecionaram seu primeiro grupo de astronautas em 1959 para começar o treinamento. Os soviéticos mantiveram seus planos em segredo, mas começaram seu próprio programa de voo espacial tripulado e selecionaram sua própria equipe de vinte cosmonautas em 1960. Os soviéticos venceram a corrida em abril de 1961, quando o cosmonauta Yuri A. Gagarin completou uma órbita ao redor da Terra a bordo de sua nave Vostok.

O Projeto Mercury esperava lançar um astronauta em 1960, o que parecia possível, porque a Mercury teria dois veículos de lançamento. O míssil Redstone do Exército poderia enviar astronautas em viagens de teste, curtas e suborbitais; e o míssil balístico intercontinental Atlas da Força Aérea iria colocá-los em órbita – o objetivo principal do projeto. O confiável Redstone estava disponível muitos meses antes do problemático Atlas, que apresentava regularmente falhas de voo. Os dirigentes da NASA também viram os voos suborbitais como valiosa experiência de voo espacial; a certa altura, eles pensaram que todos os sete astronautas escolhidos em abril de 1959 fariam essas missões.

Diagrama da espaçonave Mercury (Mercury Flight Manual)

A NASA anunciou que três astronautas dos “Sete Eleitos” eram candidatos ao voo MR-3: John Glenn, Virgil “Gus” Grissom e Alan Shepard. Muitas coisas sobre a seleção da equipe nunca foram repetidas, e por um bom motivo. Destacar esses três implicitamente diminuiria os outros quatro: Scott Carpenter, Gordon Cooper, Walter Schirra e Donald “Deke” Slayton. Além disso, Shepard foi a escolha de Gilruth desde o início, mas a NASA ocultou isso até depois do cancelamento da primeira tentativa de lançamento em 2 de maio de 1961, devido ao mau tempo. A imprensa também soube que Shepard havia batizado sua cápsula de Freedom e adicionado um 7 para os sete astronautas – um gesto de solidariedade aos demais. ( A Freedom 7 foi também a sétima espaçonave construída pela empresa contratada, a McDonnell Aircraft Corporation de St. Louis, Missouri.)

Consistia a Mercury numa cápsula em forma de cone truncado. O seu vaso de pressao, de liga de níquel, era composto por uma concha exterior de titanio para proteção contra o calor da reentrada. Um escudo térmico feito de material ablativo foi aplicado sobre uma base de fibra de vidro. O pacote retro (retropack) consistia de três foguetes com propelente sólido e era ligado ao escudo de calor por três tiras de metal. A espaçonave tinha doze pequenos propulsores para controle de atitude, movidos a peróxido de hidrogênio. Para a reentrada, os motores de controle de atitude orientavam a Mercury para o angulo adequado, os retrofoguetes eram acionados e então, separados. A Mercury entrava na atmosfera com o escudo de calor voltado para a frente. Devido à sua forma, um certo grau de controle aerodinâmico era possível durante a reeentrada, pois o cone produzia um reduzida sustentação – porém a reentrada era essencialmente balística. Usando controles de reação – RCS – manuais, o astronauta poderia variar sua rota de vôo e assim atingir o seu ponto de amerrissagem – ou touchdown. Na fase final de descida era ejetado um paraquedas “drogue”, um estabilizador e um páraquedas principal, que traziam a Mercury e o astronauta suavemente para o oceano. A Mercury tinha a forma de tronco de cone para assegurar a atitude correta durante a reetrada balística na atmosfera, durante o voo de volta. Tinha painéis de berílio e René 41 no exterior, materiais resistentes a altas temperaturas. A nave tinha uma autonomia de cerca de 1,5 dias, ditada pelos suprimentos disponíveis. Tinha uma altura (da base do cone ao topo do nariz) de 3,5 m; O diâmetro da base era de 1,85 m e comprimento total de 4,0 m – do escudo de calor, embaixo, até a ponta de cone do compartimento do páraquedas; E 7,9 metros (incluindo a torre de escape e sua ponteira ‘spike’ aerodinâmica) como um conjunto. A cabine tinha um volume interno de 1,7 m³. A nave tinha uma massa nominal de lançamento de 1.935 kg (incluíndo torre de escape), para uma massa em orbita de cerca de 1,355 kg.

Mas atrasos técnicos se acumularam. O primeiro vôo não tripulado de um Mercury-Redstone só decolou em dezembro de 1960. O Mercury-Redstone 2 em 31 de janeiro de 1961, transportando o chimpanzé Ham, foi bem-sucedido, mas o estágio não desligou no tempo determinado, acionando o sistema de escape da cápsula e enviando-a mais alto e mais longe do que o pretendido.
O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, que originou-se no Exército e ainda estava situado no Arsenal de Redstone, queria um teste adicional.

Espaçonave e torre de escape (Space Encyclopaedia)

Isso significou outro atraso para o lançamento do Mercury-Redstone 3 (MR-3), que poderia ter acontecido em março de 1961 se não fosse o teste extra.

Esse atraso levou as tensões dentro da NASA ao máximo. O projeto Mercury era dirigido pelo Grupo de Tarefa Espacial, uma organização liderada por Robert Gilruth e situado no Centro de Pesquisa Langley em Virginia. O grupo de Gilruth logo se tornaria o Marshall Manned Spaceflight Center em Houston, Texas. O Marshall era liderado pelo famoso engenheiro de foguetes germano-americano Wernher von Braun. Gilruth já não gostava de von Braun por ser alemão e ter ‘mudado de lado’ e seus subordinados e os astronautas viram a demanda de von Braun por um novo teste como timidez e excesso de cautela de engenharia alemã. A sede da NASA em Washington, DC, acabou decidindo em favor de Marshall porque “perder um astronauta era pior do que perder a corrida espacial”. O voo MR-BD (para Booster Development) voou com sucesso em 24 de março seguinte. Naquele mesmo mês, os soviéticos realizaram dois testes orbitais bem-sucedidos de sua espaçonave-protótipo Korabl-Sputnik, com cachorros a bordo.

O dia do voo da Freedom 7

Na escuridão da manhã de 5 de maio de 1961, Shepard subiu em sua cápsula no topo do Redstone. Ele entrou no Freedom 7 cerca de duas horas antes do lançamento programado para as 7h20. No entanto, atrasos técnicos se arrastaram: Shepard teve que urinar em seu traje espacial porque não havia providências para que o astronauta se “aliviasse”.
Como de costume, o lançamento foi precedido por paralisações na contagem regressiva. Algo usual para a equipe do míssil, mas para Shepard, sozinho na cápsula, antecipando uma viagem que nenhum americano havia experimentado, o momento foi intenso. Nas últimas duas horas de contagem, houve seis pausas, incluindo uma para avaliar o clima e desligar a fonte de alimentação, e outra para verificar a sincronização do computador entre o Goddard Space Flight Center em Maryland e o Mercury Control Center.

Foguete da MR-3 (NASA)

Irritado com os atrasos, Shepard – com o comunicador desligado – gritou aos controladores de lançamento: “Por que vocês não consertam seu probleminha e acendem esta vela? ” Na verdade o que aconteceu na ‘blockhouse’ LC 5/6: A contagem foi interrompida porque o regulador de pressão propelente indicou um aumento de pressão. Um dos membros da equipe, Andy Pickett, observou a leitura e apertou um botão algumas vezes para abrir e fechar uma válvula de ventilação até que a pressão voltasse ao normal. A espera durou apenas um minuto. Quanto a Shepard, ninguém na equipe de lançamento nem mesmo o ouviu – ele não estava no circuito de voz dos técnicos.

Recordando a cena 50 anos depois, os veteranos do Mercury-Redstone, todos de plantão naquela manhã, lembram que eles e seus colegas entravam e saíam do bunker, dependendo do que estava acontecendo na contagem regressiva. O especialista Rigell guardou um gráfico mostrando todas as pessoas que trabalharam no lançamento do MR-3. Ele lista 68 nomes, mas havia pelo menos setenta e cinco na fortificação, incluindo observadores como von Braun. A maioria das pessoas nas salas dos fundos era do Space Task Group – STG e da McDonnell, incluindo o astronauta Gordon Cooper, que nas horas antes do lançamento estava se comunicando com Shepard junto com outros membros da equipe do STG.

Por fim, às 9h34, com todos os problemas resolvidos, foi enviado um comando de disparo que deu início a uma sequência de 35 segundos de fechamento das válvulas, pressurização dos tanques e acionamento do motor. A “vela foi acesa”.

Mais tarde, em uma coletiva de imprensa pós-voo, um repórter perguntou ao engenheiro Debus ‘quem apertou o botão’ [de disparo do foguete]. “Já disse muitas vezes que não há botão [no momento da decolagem]”, respondeu ele com impaciência. “Não seria apropriado destacar qualquer indivíduo.” Os homens do bunker concordam que nenhum botão era mais importante do que o outro. (Mas a pessoa que enviou o comando de disparo naquele dia foi Jack Humphrey.)

O foguete funcionou por um pouco mais de dois minutos com a aceleração jogando Shepard contra seu assento com uma força de mais de seis g. Depois de se separar, a cápsula se virou e apontou o escudo protetor de calor para a reentrada. Durante os cinco minutos sem gravidade, Shepard testou os sistemas de controle de atitude com propulsor de gás peróxido de hidrogênio e estendeu o periscópio para ver a superficie terrestre. (Sua cápsula não tinha a janela superior embutida, que seria instalada em veículos posteriores.) Uma vez no apogeu, era hora de disparar os retrofoguetes – não necessários para seu vôo suborbital, mas como um teste dos futuros voos em órbita. A breve reentrada foi brutal, com pico de cargas ‘g’ acima de 11. O lançamento do paraquedas foi normal, e a espaçonave atingiu o oceano com um impacto violento que ele comparou a pousar em um porta-aviões. Um helicóptero da Marinha o resgatou e o levou ao USS Lake Champlain.

A massa da espaçonave no lançamento foi de 1.830 kg; e a cápsula pousou pesando 1.051 kg

Shepard embarca na sua espaçonave (NASA)
Foguete Redstone – A. Schlyadinsky

Redstone

O foguete Redstone foi construído pela Chrysler Corporation. O lançador tinha 18 m de comprimento e 1,7 m de diâmetro. Quatro estabilizadores em sua base davam envergadura de 3,6 m. Seu motor North American A7 funcionava a LOX e álcool etílico-água desenvolvia 35 toneladas de empuxo. Com a cápsula Mercury e o sistema de escape de lançamento (launch escape system -LES) a altura era de 25 metros.

Os foguetes eram fabricados em Huntsville e transportados para a Cidade do Cabo Canaveral no Hangar S para testes. Para o lançamento, o Redstone era erguido na plataforma LC 5. A cabine era então encaixada por cima usando três parafusos explosivos. O sistema de resgate LES era montado na parte superior, na manhã do lançamento.

De acordo com o programa, as operações de lançamento começariam às T-10 h 40 min com a instalação da LES às T-6 h 30 min e o abastecimento dos propelentes. O astronauta se levantia às T-5 h 50 min, depois comeria e se arrumaria, vestindo seu escafandro de vôo (T-4 h 20 min). O astronauta chegaria ao lançador em T-3 h 45 min e se acomodaria na cabine (T-2 h 05 min). Às T-2 horas, como no carregamento em LOX, o “cherry picker” (elevador de acesso montado em guidaste) seria posicionado na frente da escotilha para uma possível evacuação de emergência. T-55 minutos, o elevador recuaria 8 metros. A T-6 min, ele seria colocado na posição de estacionamento. A sequência automatizada começaria em T-20 s. O mastro umbilical seria desconectado em T-3 s. O lançamento de Shepard aconteceria, obviamente, em T-0.

O lançamento do Mercury-Redstone MR-3, com a cápsula Freedom 7, em 5 de maio de 1961. (NASA)
O helicóptero 44, do esquadrão do Corpo de Fuzileiros Navais HMR-262, serviu como o principal veículo de recuperação do Mercury-Redstone 3. George Cox, residente de Newport, pode ser visto na porta de carga. Shepard e sua cápsula, Freedom 7 , estão presos abaixo da aeronave. (NASA)
Resgate (NASA)

Aviadores do esquadrão de helicópteros HMR-262 estacionados na Estação Aérea do Corpo de Fuzileiros Navais New River em Jacksonville, Carolina do Norte, foram os responsáveis pela recuperação dos astronautas no Projeto Mercury. O piloto Wayne Koons, do Kansas, e o co-piloto George Cox, resgataram Shepard e sua espaçonave.

O astronauta no convés do Lake Champlain (NASA)

Cronograma de voo suborbital Mercury

TempoEventoDescrição
T + 00: 00: 00DecolagemMercury-Redstone decola
T + 00: 00: 24Inclinação (pitch)Redstone inicia seu programa de rotação de 49 graus
T + 00: 01: 24Max QPressão aerodinâmica máxima ~28 kPa
T + 00: 02: 11Fim do programa de inclinação Redstone chega a uma inclinação de 49 graus
T + 00: 02: 22BECO – Booster engine cut-offDesligamento do motor. Velocidade 2,3 km / s
T + 00: 02: 23Torre de escape ejetadaEjeção da torre LES
T + 00: 02: 32Separação de cabineSeparação da cápsula
T + 00: 02: 37Manobra de retornoRotação de 180 graus da cápsula virando o escudo térmico em direção ao solo. O nariz fica a 34 graus
T + 00: 05: 00ApogeuAltura máxima de 187 km a 240 km de distância do Cabo
T + 00: 05: 15Disparo dos retrofoguetesTrês retrofoguetes são disparados por 10 segundos em intervalos de 5 segundos. Delta V caim em 168 m / s
T + 00: 05: 45Retração do periscópioO periscópio é retraído automaticamente para reentrada
T + 00: 06: 15Ejeção do pacote de retrofoguetesUm minuto antes do início da reentrada, o pacote retro é ejetado
T + 00: 06: 20Orientação de reentradaSistema de controle orienta a cápsula com o nariz 34 graus para baixo
T + 00: 07: 15ReentradaSistema de controle detecta o início da reentrada. A cápsula é girada a 10º / s para estabilização
T + 00: 09: 38Abertura do páraquedas estabilizadorAltitude de 6,7 km, velocidade 111 m / s
T + 00: 09: 45Extensão de snorkelventilação de oxigênio da cabine
T + 00: 10: 15Desdobramento do páraquedas principalAltitude 3 km, com velocidade de 9 m / s
T + 00: 10: 20Inflação da bóia de pouso 
T + 00: 10: 20Ventilação de propelente 
T + 00: 15: 30AmerrissagemO ponto de pouso a 486 km da base de lançamento
T + 00: 15: 30Emissão de sinais de localização Radiofarol acionado

Biografia de Shepard

Alan Bartlett Shepard Jr nasceu em 18 de novembro de 1923, em East Derry, New Hampshire, uma pequena vila alguns quilômetros ao sul de Manchester. Ele era filho de um coronel do exército. Quando criança, Shepard frequentou a escola em uma escola de uma sala, onde era um bom aluno, principalmente em matemática. Ele se formou na Pinkerton Academy em Derry, New Hampshire, e ingressou na US Naval Academy em Annapolis, Maryland, em 1941. Durante a Segunda Guerra Mundial, Shepard serviu como alferes a bordo do contratorpedeiro Cogswell no Pacífico. Após a guerra, ele começou o treinamento de vôo e se qualificou como piloto em 1947. Como piloto da Marinha, Shepard serviu em Norfolk, Virginia, Jacksonville, Flórida, e a bordo de vários porta-aviões no Mediterrâneo. Em 1950, ele se tornou um piloto de testes e, nos oito anos seguintes, testou uma variedade de aeronaves e trabalhou como instrutor de voo. Ele também foi designado para o serviço a bordo de um porta-aviões no Pacífico e acabou sendo nomeado para o estado-maior do comandante-chefe da frota do Atlântico.

Em 1958, Shepard foi um dos 110 pilotos de teste escolhidos pela NASA como futuros astronautas. A NASA planejou julgar os candidatos com base em critérios físicos e mentais, procurando, como afirmou o administrador da NASA T. Keith Glennan, “homens de visão… com uma abordagem prática e obstinada para o difícil trabalho que temos pela frente”. Após uma bateria de testes físicos e psicológicos, sete homens foram selecionados como os primeiros astronautas do país: John Glenn, M. Scott Carpenter, Virgil Grissom, Donald Slayton, Leroy Cooper, Walter Schirra e Alan Shepard. Após o anúncio, Shepard disse: “Meus sentimentos sobre estar neste programa são realmente muito simples… Estou aqui porque é uma chance de servir ao país. Estou aqui também, porque é um grande desafio pessoal: Eu sei [ que a viagem espacial] pode ser feita, que é importante que seja feita”

Shepard começou um treinamento intensivo para voos espaciais. Cursos de biologia, geografia, astrofísica, astronomia e meteorologia complementaram seu treinamento físico, que incluiu a exposição a condições muito mais severas do que as previstas durante as viagens espaciais. Shepard também passou longas horas realizando testes de ausência de peso.
Anos mais tarde ele comandou a Apollo 14, sendo o único dos ‘Sete Eleitos’ a realmente chegar à Lua.
Mais tarde, Shepard teve sucesso nos negócios, tornando-se o primeiro astronauta milionário. Ele aproveitou o resto de sua vida, negócios, viagens, jogar golfe, amava sua esposa – simplesmente viveu uma vida grande. Shepard morreu de câncer aos 74 anos em 1998. Tragicamente, sua esposa Louise morreu cinco semanas depois de um ataque cardíaco durante um vôo de avião. Quase era como se ela não pudesse viver sem ele.

Para saber mais sobre a espaçonave Mercury, leia o capítulo sobre ela no livro

https://www.hotmart.com/product/livro-naves-espaciais-tripuladas/A6979632A

Compilação do Homem do Espaço com base em trabalhos de

Michael J. Neufeld
Tom Wolfe
Tony Reichhardt