ميركوري-أطلس 9

كانت رحلة ميركوري-أطلس 8 بقيادة والتر شيرا في 3 أكتوبر 1962 مثاليةً تقريبًا، لدرجة أن بعض المسؤولين في ناسا اعتقدوا أنه ينبغي على الولايات المتحدة التوقف عند هذا الحد وجعل MA-8 آخر مهمة لبرنامج ميركوري بدلًا من المخاطرة بكارثة مستقبلية. استندت الحجة القائلة بأن MA-8 يجب أن تكون آخر مهمة لبرنامج ميركوري إلى أن ناسا قد استغلت إمكانيات الجيل الأول من أجهزة ميركوري إلى أقصى حد، وأن المخاطرة بمهمة أخرى أطول غير مبررة؛ بل ينبغي على ناسا الانتقال إلى برنامج جيميني . مع ذلك، اعتقد مسؤولو مركز المركبات الفضائية المأهولة أنه ينبغي منح فريق ميركوري فرصة اختبار إنسان في الفضاء ليوم كامل. إضافةً إلى ذلك، استمرت جميع مركبات فوستوك السوفيتية أحادية المقعد التي أُطلقت بعد فوستوك 1 لأكثر من يوم؛ وبالتالي فإن رحلة ميركوري 9 سترفع مستوى مركبات ميركوري الفضائية إلى مستوى المركبات السوفيتية. ^{[ 2 ] : 486-487}

في سبتمبر 1962، اختتمت وكالة ناسا مفاوضاتها مع شركة ماكدونيل لتعديل أربع مركبات فضائية من طراز ميركوري (رقم 12، 15، 17، و20) إلى تكوين يدعم مهمة تستغرق يومًا واحدًا. وشملت هذه التغييرات إزالة المنظار ومجموعة احتياطية من المحركات، بالإضافة إلى إضافة بطاريات وخزانات أكسجين إضافية. ^{[ 1 ] : 52}

في نوفمبر 1962، تم اختيار جوردون كوبر لقيادة مهمة MA-9 وتم اختيار آلان شيبارد كقائد احتياطي. ^{[ 4 ]}

استند قرار كوبر بتسمية كبسولته "الإيمان 7" إلى ثقته في قدرة صاروخ أطلس وكبسولة ميركوري على إنجاز المهمة بنجاح، على الرغم من أن صحيفة "واشنطن بوست" ذكرت أن بعض مسؤولي ناسا كانوا متشككين في الفكرة. ^{[ 8 ] : 12-15}

تميز صاروخ أطلس المستخدم في مهمة MA-9 بالعديد من التحسينات التقنية، أبرزها نظام دفع مُحسّن مزود بمُشعل فائق الاشتعال، مما ألغى الحاجة إلى فترة تثبيت عند الإطلاق لمنع الاحتراق غير الكامل. ومع سبع عمليات إطلاق ناجحة متتالية لبرنامج ميركوري، بدت إخفاقات الأيام الأولى وكأنها ذكرى بعيدة بحلول أوائل عام 1963، وكان لدى مسؤولي ناسا ثقة كبيرة في صاروخ أطلس طغت على سجله غير المنتظم في الإطلاق. في الاجتماع الأول لكبار مسؤولي مركز مارشال لرحلات الفضاء لهذا العام (11 يناير)، أشار والتر ويليامز إلى أن القوات الجوية لم تقدم بعد تفسيرًا لفشل صاروخين من طراز أطلس F خلال النصف الثاني من عام 1962. وحتى تُصدر لجان التحقيق نتائجها وتُبرئ صاروخ أطلس D من المسؤولية بالتبعية، قد يتأجل إطلاق رحلة كوبر. خلال الأشهر السبعة الفاصلة بين رحلتي شيرا وكوبر، حدثت خمس حالات فشل لمركبات أطلس D (أحدها صاروخ أطلس-أجينا ، والباقي اختبارات تشغيلية لصواريخ باليستية عابرة للقارات). لم تتهاون وكالة ناسا في مراقبة مهمة أطلس، على الرغم من النجاح الكبير الذي حققه مشروع ميركوري مؤخراً. ^{[ 2 ] : 489-490}

عندما تم تسليم صاروخ أطلس 130D من المصنع في 30 يناير، تبين وجود تلف في أسلاكه، ما استدعى إعادته للصيانة. وفي أول مؤتمر صحفي له في 8 فبراير، أقر غوردون كوبر بأنه لا يعلم الكثير عن مشاكل الصاروخ، وركز بدلاً من ذلك على التحسينات التي أُدخلت على كبسولة ميركوري. وقد أدت المعدات والمواد الاستهلاكية الإضافية العديدة اللازمة للمهمة التي تستغرق يومًا كاملاً إلى زيادة وزن مركبة فيث 7 بشكل ملحوظ، حيث بلغ وزنها الآن أكثر من 1400 كيلوغرام (3000 رطل) . ^{[ 2 ] : 490} 

في الخامس عشر من مارس، أُخرج صاروخ أطلس من المصنع للمرة الثانية، واجتاز الاختبارات بنجاح باهر؛ وأعرب مهندسو شركة كونفير عن ثقتهم بأنه "أفضل صاروخ صنعوه حتى الآن". وتم تعديل وضعية مشغلات الدفع قليلاً لمنع تكرار ظاهرة الدوران المفاجئ عند الإقلاع التي حدثت في صاروخ ميركوري-أطلس 8. ^{[ 2 ] : 491.} أُجريت عدة تعديلات طفيفة على الصاروخ 130D نتيجةً لنتائج ما بعد رحلات إطلاق أطلس الفاشلة خلال العام السابق. وشملت هذه التعديلات إضافة بطانة بلاستيكية داخل مضخات التوربينات لمنع احتكاك شفرات التوربينات بالغلاف الخارجي وتجنب حدوث انفجار نتيجة شرارة الاحتكاك، بالإضافة إلى تحسينات على أسلاك المبرمج، واتخاذ خطوات إضافية لمنع احتمالية اندلاع حريق في قسم الدفع أو حوله.

تميزت محركات MA-2 المُطوّرة برؤوس حقن مُزوّدة بحواجز ومُشعل فائق الاشتعال، مما أزال أي مخاوف بشأن الاحتراق غير المنتظم أو الحاجة إلى فترة توقف قبل الإطلاق. ولذلك، تم تشغيل مستشعرات RCC (قطع الاحتراق غير المنتظم) في الصاروخ 130D بنظام الحلقة المفتوحة ولأغراض نوعية فقط. سيسمح الوقود المُوفّر من خلال عدم تنفيذ فترة التوقف التي تبلغ ثلاث ثوانٍ باحتراق أطول للمُعزّز. في مهمة ميركوري-أطلس 8، تم سحب 112 جالونًا من الوقود قبل الإطلاق، وبالتالي لم يكن الاحتراق المُطوّل ممكنًا حتى مع إلغاء فترة التوقف، ^{[ 9 ]} ولكن في هذه الرحلة، سيكون هناك ما يكفي من الوقود لتمديد وقت الاحتراق.

في تمام الساعة 8:04:13  صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة ، في 15 مايو 1963، ^{[ 3 ] : 44} انطلق صاروخ فيث 7 من مجمع الإطلاق 14. عند مرور 60 ثانية، بدأ صاروخ أطلس برنامج تعديل زاوية ميله. بعد ذلك بوقت قصير، تجاوزت المركبة MA-9 أقصى ضغط . عند مرور دقيقتين و14 ثانية، شعر كوبر بتوقف محركي الدفع (BECO) وبدء عملية الفصل. ^{[ 1 ] : 103} تم فصل محركي الدفع أطلس. ثم تم التخلص من برج الهروب من الإطلاق. عند مرور 3 دقائق، تم إحكام إغلاق ضغط المقصورة عند 5.5 رطل لكل بوصة مربعة (38 كيلو باسكال) . أفاد كوبر: "فيث 7 جاهز للانطلاق". ^{[ 2 ] : 494}  

بعد حوالي خمس دقائق من بدء المهمة، تم إيقاف تشغيل محرك الدفع (SECO)، ودخلت المركبة الفضائية Faith 7 مدارها بسرعة 7844  مترًا في الثانية (17547  ميلًا في الساعة). بعد انفصال المركبة وعودتها إلى وضعية المدار ، راقب كوبر مركبة أطلس المستهلكة وهي تتخلف وتدور لمدة ثماني دقائق تقريبًا. فوق زنجبار في المدار الأول، علم أن معايير المدار جيدة بما يكفي لعشرين مدارًا على الأقل. وبينما كانت المركبة الفضائية تمر فوق غوايماس، المكسيك، وهي لا تزال في المدار الأول، أخبر غاس غريسوم، مسؤول الاتصال بالكبسولة ، كوبر أن أجهزة الكمبيوتر الأرضية أشارت إلى أنه "بإمكانه إكمال سبعة مدارات". ^{[ 2 ] : 495}

كان أداء أطلس ممتازًا بشكل عام. عمل نظام الدفع المُطوّر بكفاءة، مع قوة دفع لمحرك التعزيز أعلى بقليل من المعدل الاسمي. لوحظ تذبذب ملحوظ في الوقود الدافع من الثانية 55 إلى الثانية 120، نتيجة لانخفاض طفيف في كسب الطيار الآلي عن المعدل الاسمي. كان مسار الرحلة أكثر ارتفاعًا بقليل من المعدل الاسمي بسبب ارتفاع جهد التيار المستمر في النظام الكهربائي لمحرك التعزيز بحوالي 0.7 فولت عن المعدل الطبيعي، ولكن تم تعويض ذلك بأداء محرك التعزيز الأعلى من المعدل الاسمي. حدث انقطاع التيار الكهربائي الأساسي (BECO) عند الثانية 132، وانفصال برج الهروب عند الثانية 141، وانقطاع التيار الكهربائي الثانوي (SECO) عند الثانية 303. ^{[ 1 ] : 103}

في بداية المدار الثالث، راجع كوبر قائمة تجاربه الإحدى عشرة المُدرجة في جدوله. كانت مهمته الأولى إطلاق  كرة قطرها ست بوصات (152 ملم)، مُجهزة بمصابيح زينون وامضة ، من مقدمة المركبة الفضائية. صُممت هذه التجربة لاختبار قدرته على رصد وتتبع منارة وامضة في المدار. عند مرور 3 ساعات و25 دقيقة، ضغط كوبر على الزر وسمع وشعر بانفصال المنارة عن المركبة. حاول رؤية الضوء الوامض مع اقتراب الغسق وعند مرورها بجانب الليل، لكنه لم يفلح. في المدار الرابع، رصد المنارة ورآها تنبض. أبلغ كوبر سكوت كاربنتر في كاواي ، هاواي ، قائلاً: "كنت مع هذا المشاغب الصغير طوال الليل". كما رصد المنارة في مداريه الخامس والسادس. ^{[ 2 ] : 495}

في المدار السادس، عند حوالي تسع ساعات بعد بدء المهمة، قام كوبر بتركيب الكاميرات، وضبط وضعية المركبة الفضائية ، وضبط المفاتيح لإطلاق بالون مربوط من مقدمة المركبة. كان البالون مصنوعًا من غشاء PET بطول 762 ملم (30 بوصة ) ، مطليًا باللون البرتقالي الفلوري، ومملوءًا بالنيتروجين، وموصولًا بخيط نايلون طوله 30 مترًا (100 قدم) من علبة الهوائي. يقيس مقياس الإجهاد الموجود في علبة الهوائي الفروقات في مقاومة الهواء بين نقطة الحضيض (160 كم) ونقطة الأوج (260 كم) على ارتفاع 100 ميل . حاول كوبر عدة مرات إطلاق البالون، لكنه فشل. ^{[ 2 ] : 496}    

تجاوز كوبر الرقم القياسي المداري لشيرّا في مداره السابع أثناء انشغاله بتجارب إشعاعية. بعد عشر ساعات، أبلغت محطة التتبع في زنجبار كوبر بأن الرحلة ستستمر لسبعة عشر مدارًا. كان كوبر يدور حول الأرض كل 88 دقيقة و45 ثانية بزاوية ميل 32.55 درجة عن خط الاستواء. ^{[ 2 ] : 496}

كانت فترة راحته المقررة خلال المدارات من 9 إلى 13. تناول خلالها عشاءً من عصيدة لحم بقري مشوي مجفف مع بعض الماء، والتقط صورًا لآسيا، وأبلغ عن حالة المركبة الفضائية. لم يكن كوبر يشعر بالنعاس، وخلال المدار 9 التقط بعضًا من أفضل الصور التي التُقطت خلال رحلته. التقط صورًا لمرتفعات التبت وجبال الهيمالايا . ^{[ 2 ] : 497}

أثناء الرحلة، أفاد كوبر بأنه تمكن من رؤية الطرق والأنهار والقرى الصغيرة، وحتى المنازل الفردية إذا كانت ظروف الإضاءة والخلفية مناسبة. وقد أكد ذلك لاحقًا طاقما مركبة جيميني المكونان من شخصين (والذي كان كوبر من ضمنهما). نام كوبر بشكل متقطع خلال الساعات الست التالية، أثناء المدارات من 10 إلى 13. كان يستيقظ من حين لآخر ويلتقط المزيد من الصور، ويسجل تقارير الحالة، ويستمر في ضبط نظام التحكم في درجة حرارة بذلة الفضاء التي كانت ترتفع أو تنخفض بشكل مفرط. ^{[ 2 ] : 497}

في مداره الرابع عشر، أجرى كوبر تقييمًا لحالة المركبة الفضائية. كان مخزون الأكسجين كافيًا. وبلغت نسبة وقود بيروكسيد الهيدروجين المستخدم للتحكم في وضعية المركبة 69% في الخزان الأوتوماتيكي و95% في الخزان اليدوي. وفي مداره الخامس عشر، أمضى معظم وقته في معايرة المعدات ومزامنة الساعات. ^{[ 2 ] : 499}

When he entered night on the sixteenth orbit, Cooper pitched the spacecraft to slowly follow the plane of the ecliptic. Through the spacecraft window he viewed the zodiacal light and night airglow layer. He took pictures of these two "dim light" phenomena from Zanzibar, across the Earth's nightside, to Canton Island. The pictures were later found to have been overexposed, but they still contained valuable data.^[2]:499 Cooper obtained photographs of North Africa, the Arabian peninsula, and eastern India, Burma, and the Himalaya region, as well as a few images of the Pacific and Indian Ocean.

Worldwide weather conditions during the flight were extremely favorable with most of the regions of the Earth the spacecraft passed over dominated by high pressure zones--in the three previous flights, only the Western Sahara and Southwestern United States were reliably cloudless. Nonetheless, haze and air pollution impeded visibility for Cooper--despite passing over Los Angeles and Calcutta, he could see neither city due to smog.^[11]

At the start of the 17th orbit while crossing Cape Canaveral, Florida, Cooper transmitted slow scan black and white television pictures to Mercury Control.^[12] The picture showed a ghostly image of the astronaut. In the murky picture, a helmet and hoses could be seen. It was the first time an American astronaut had sent back television images from space.^[13]

On the 17th and 18th orbits, Cooper took infrared weather photos and moonset Earth-limb pictures. He also resumed Geiger counter measurements of radiation. He sang during orbits 18 and 19, and marveled at the greenery of Earth. It was nearing 30 hours since liftoff.^[2]:500

On the 19th orbit, the first sign of trouble appeared when the spacecraft 0.05 g (0.5 m/s²) light came on. However, this turned out to be a faulty indicator, and the spacecraft was not reentering.^[1]:13 On the 20th orbit, Cooper lost all attitude readings. The 21st orbit saw a short-circuit occur in the bus bar serving the 250 VA (115 V, 400 Hz) main inverter. This left the automatic stabilization and control system without electric power.

في المدار الحادي والعشرين، ساعد جون غلين، على متن سفينة التتبع " كوستال سنتري كيبيك" بالقرب من كيوشو باليابان ، كوبر في إعداد قائمة مراجعة مُنقّحة لعملية إعادة إطلاق الصاروخ. ونظرًا لأعطال النظام، كان لا بد من تنفيذ العديد من الخطوات يدويًا. في هذا المدار الأخير، كانت هاواي وزنجبار فقط ضمن نطاق التغطية اللاسلكية، لكن الاتصالات كانت جيدة. لاحظ كوبر ارتفاع مستوى ثاني أكسيد الكربون في المقصورة وفي بذلة الفضاء. وقال لكاربنتر أثناء مروره فوق زنجبار: "بدأت الأمور تتفاقم قليلًا". طوال فترة المشاكل، حافظ كوبر على هدوئه واتزانه. ^{[ 2 ] : 500}

لم يشعر كوبر برغبة كبيرة في تناول الطعام أثناء الرحلة، واقتصر طعامه على ما هو مقرر. كانت حاويات الطعام ونظام توزيع المياه غير عمليين، ولم يتمكن من تحضير عبوات الطعام المجفف بالتجميد بشكل صحيح، لذا اقتصر استهلاكه على الطعام المكعبات والسندويشات الصغيرة. وجد كوبر أن الطعام المكعبات غير مستساغ إلى حد كبير، مما ساهم في قلة أكله. لم يواجه أي صعوبة في التبول أثناء الرحلة، وكان نظام جمع البول فعالاً، على الرغم من صعوبة نقل البول إلى أكياس التخزين في الكبسولة الضيقة. أخذ كوبر عدة غفوات أثناء الرحلة، استمرت كل منها حوالي ساعة. شعر ببعض الانزعاج من ضغط بدلة الضغط على ركبتيه، والذي خففه بتحريك قدميه قليلاً إلى الأعلى. قبل العودة إلى الطائرة بفترة، امتثل كوبر لأمر بتناول قرص ديكستروأمفيتامين لضمان يقظته؛ وأفاد بأنه لم يشعر بأي نعاس لبقية الرحلة. ^{[ 14 ]}

في نهاية المدار الحادي والعشرين، تواصل كوبر مجددًا مع غلين على متن مركبة كوستال سنتري كيبيك . وأفاد بأن المركبة الفضائية في وضعية الرجوع للخلف وتثبت نفسها يدويًا. وقد اكتملت قائمة التحقق. أعطى غلين عدًا تنازليًا لمدة عشر ثوانٍ لإطلاق صواريخ الرجوع للخلف. أبقى كوبر المركبة الفضائية محاذية بزاوية ميل 34 درجة للأسفل، وأطلق صواريخ الرجوع للخلف يدويًا عند سماع إشارة "مارك!". ^{[ 2 ] : 500، 501}

رسم كوبر خطوطًا على النافذة ليحافظ على محاذاة الطائرة مع الأبراج السماوية أثناء تحليقه بها. وقال لاحقًا إنه استخدم ساعته اليدوية لتوقيت الاحتراق، وعيناه للحفاظ على وضعية الطائرة . ^{[ 15 ]}

بعد خمس عشرة دقيقة، هبطت المركبة "فيث 7" على بُعد ستة كيلومترات فقط  من سفينة الإنقاذ الرئيسية، حاملة الطائرات "يو إس إس كيرسارج" . كان هذا الهبوط الأكثر دقة حتى ذلك الحين، على الرغم من عدم وجود أنظمة تحكم آلية. هبطت "فيث 7 " على بُعد 130 كيلومترًا بحريًا جنوب شرق جزيرة ميدواي في المحيط الهادئ . ^{[ 1 ] : 277} يقع هذا الموقع بالقرب من خط عرض 27 °30′ شمالًا وخط طول 176 °15′ غربًا . 

هبطت المركبة الفضائية في الماء بعد 34 ساعة و19 دقيقة و49 ثانية من الإطلاق. مالت المركبة للحظات ثم استعادت توازنها. أنزلت المروحيات غواصي إنقاذ، ونقلت طلب كوبر إلى ضابط في سلاح الجو للحصول على إذن بالصعود إلى حاملة الطائرات التابعة للبحرية. وقد مُنح الإذن. بعد أربعين دقيقة، انفجرت الفتحة المتفجرة على سطح حاملة الطائرات كيرسارج . خرج كوبر من المركبة فيث 7 وسط ترحيب حار. ^{[ 16 ]}

أظهر الفحص الطبي الذي أُجري لكوبر بعد الرحلة أنه كان يعاني من جفاف طفيف وانخفاض طفيف في ضغط الدم الانتصابي نتيجة جلوسه في الكبسولة طوال اليوم، ولكن بخلاف ذلك لم تُلاحظ أي آثار جانبية مهمة للرحلة. ^{[ 1 ] : 299}

مُنح كوبر وسام الخدمة المتميزة من وكالة ناسا من قبل الرئيس جون إف. كينيدي في البيت الأبيض في 21 مايو 1963. ^{[ 17 ]} كما ألقى خطابًا أمام جلسة مشتركة للكونغرس الأمريكي في اليوم نفسه. ^{[ 18 ]} احتُفل بإنجازات مهمة ميركوري 9 ورائد الفضاء غوردون كوبر في مدينة نيويورك بمسيرة حاشدة في شارع برودواي (كانيون الأبطال) في 22 مايو 1963، بحضور ملايين الأشخاص. ^{[ 19 ]}

بعد مهمة MA-9، دار نقاش آخر حول إمكانية إطلاق رحلة أخرى إلى مدار ميركوري، وهي ميركوري-أطلس 10 (MA-10). وقد اقتُرحت كمهمة تستغرق ثلاثة أيام وتتضمن 48 مدارًا، وكان من المقرر أن يقوم بها آلان شيبرد في أكتوبر 1963. وفي النهاية، قرر مسؤولو ناسا أن الوقت قد حان للانتقال إلى مشروع جيميني ، ولم تُطلق مهمة MA-10 أبدًا. ^{[ 20 ]}

لقد حقق برنامج ميركوري جميع أهدافه.

تُعرض المركبة الفضائية Faith 7 حاليًا في مركز الفضاء هيوستن ، هيوستن، تكساس. ^{[ 21 ]}