マーキュリー計画
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5.計画の詳細
マーキュリー計画には弾道飛行、軌道 (地球周回) 飛行の二種類の飛行計画があった[154]。弾道飛行にはレッドストーンを使用し、2分30秒の燃焼で宇宙船を高度32海里 (59キロメートル) まで上昇させ、ロケット分離後は放物線を描いて慣性で飛行した[169][156]。打ち上げ後は自然に落下してくるため逆噴射ロケットは本来は必要なかったが、性能を検証するために点火された。宇宙船は弾道飛行、軌道飛行ともに大西洋に帰還した[157]。着水後には潜水士が機体に姿勢を安定させるための浮き輪を取りつけることになっていたが、弾道飛行では準備が間に合わなかった[157]。弾道飛行では15分間の飛行で高度102〜103海里 (189〜190キロメートル)、軌道飛行距離は262海里 (485キロメートル) に到達した[133][172]

計画の準備は主搭乗員と予備搭乗員の選抜よりも1ヶ月先行して行われた。予備搭乗員は主搭乗員に万一のことがあった場合の控えで、すべての訓練を主搭乗員とともに受けた[173]。発射3日前、飛行士は飛行中に排便する可能性を最小限にするために特別食をとりはじめた[174]が、発射当日の朝食にはステーキを食べるのが慣例となっていた[174]。飛行士の体にセンサーをつけ宇宙服を着用させると、船内の環境に適応させるために宇宙服の中に純粋酸素が送り込まれた[175]。発射台にバスで到着すると、飛行士は整備塔に付属するエレベーターでホワイトルームと呼ばれる準備室に行き、作業員に補助され発射の2時間前に宇宙船に乗り込んだ[176][178]。飛行士の体をシートベルトで座席に固定するとハッチがボルトで締められ、作業員が撤退し整備塔がロケットから離れた[177]。この後、ロケットのタンクに液体酸素が充填された[177]。発射準備および発射後のすべての進行は、カウントダウン (秒読み) と呼ばれる工程表に沿って行われた。発射1日前に予備秒読みが開始され、ロケットや宇宙船のすべてのシステムが点検される。その後15時間中断され、この間に火工品が充填される。この後、軌道飛行の場合は発射6時間半前 (Tマイナス390) に主秒読みが開始され、発射の瞬間 (T0) の瞬間までは数が少なくなり、発射後は軌道投入の瞬間 (Tプラス5分) まで読み上げが続行された[176][180]

軌道飛行では、アトラスのエンジンは発射4秒前に点火される。ロケットは留め金で固定されており、十分な推力が発生するとフックが外れて発射台を離れる (A) [165]。30秒後に動圧が最大になるマックスQに達し、このとき飛行士は激しい振動にさらされることになる[182]。2分10秒後、第1段のスカート部が切り離される (B)[176]。この時点で緊急脱出用ロケットは必要なくなるので、切り離し用ロケットに点火して投棄される (C).[53][184]。ロケットはその後次第に進路を水平に傾け、発射から5分10秒後、高度87海里 (161キロメートル) で宇宙船が軌道に投入される (D)[185]。ちなみにマーキュリーに限らず、世界の多くの国において人工衛星は地球の自転を利用するために東に向かって発射されるのが通例となっている[169][188]。ここで3基の切り離し用小型ロケットが1秒間点火され、宇宙船はロケットから離れる[189][191]。エンジンを停止する直前には、加速度は8Gに達する (弾道飛行では6G)[182][192]。軌道に投入されると宇宙船は自動的に180° 向きを変え、逆噴射用ロケットを前方にし機首を14.5° 下方に傾けた姿勢になる。機首を下に向けるのは、地上との交信のために必要だからである[174][194][196]。いったん軌道に乗ると、宇宙船は帰還のために大気圏再突入をするときを除いて軌道を変更することは不可能になる[197]。地球を1周するのには、通常88分を要する[198]。軌道に投入されるのは近地点と呼ばれる軌道が最も低くなる場所で、高度はおよそ87海里 (161 km) である。逆に最も高くなる (約150海里, 280 km) 場所は遠地点と呼ばれ、地球の反対側になる[172]。帰還の際 (E) には下向きの角度が34° にまで増加される[174]。逆噴射ロケットの燃焼時間は1基が10秒で、一つが点火してからそれぞれ5秒の間隔を置いて次々に噴射される (F)[189][199]。再突入の間 (G)、飛行士には8G (弾道飛行では11から12G) の加速度が加わる[180]。耐熱保護板の周囲の温度は華氏3,000度 (摂氏1,650度) に達し、またこのとき宇宙船の周囲の空気が高温によりイオン化するため、ブラックアウトと呼ばれる通信が途絶する時間帯が2分間ほど発生する[201][55]。再突入後、高度2万1,000フィート (6,400メートル) で姿勢を安定させるためのドローグシュートと呼ばれる小型パラシュートが展開し (H)[66]、その後高度1万フィート (3,000メートル) でメインパラシュートが展開する (I)。ロープにかかる張力を低減させるため最初は小さく開き、数秒後に全開する[182]。着水直前、衝撃を和らげるために耐熱保護板の裏にあるエアバッグが展開される (J)[182]。着水するとパラシュートを切り離し[63]、アンテナが伸ばされ艦船やヘリコプターが追跡できるよう電波ビーコンが発信される (K) [63]。また空から視認しやすくさせるため、緑色の染料が宇宙船の周囲に流される[63][204]。ヘリが到着すると、潜水士が姿勢を垂直に保つための浮き輪を機体に取りつける[205]。先端部にワイヤーがひっかけられると飛行士が爆発ボルトのスイッチを入れてハッチを吹き飛ばし[58]、飛行士と宇宙船はともにヘリによってホイスト (つり上げ) されて回収される[208]

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出典:Wikipedia
2019/05/29 10:30
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