Atlas-​LV3B Mercury

Zu einem Zeitpunkt, zu dem noch die Erprobung der Atlas Interkontinentalrakete mit durchaus durchwachsenen Ergebnissen lief, bestellte die NASA beim Hersteller General Dynamics 16 Atlas-​D Raketen als Träger für die projektierte bemannte Mercury Raumkapsel. Angesichts des gesteckten Zeitplans für den ersten bemannten Raumflug eines US Amerikaners blieb der NASA keine andere Wahl. Denn die Atlas war die zu jener Zeit mit Abstand leistungsfähigste Rakete, deren Einsatzreife absehbar war. Für den neuen Einsatzzweck mußten einige Veränderungen an der Rakete vorgenommen werden. Zur Aufnahme der Kapsel, deren Durchmesser größer war, als der sich verjüngende Stufenabschluß, wurde ein neuer Nutzlastadapter eingeführt. Da sich die Mercury Kapsel mit einem eigenen Satz sogenannter „Posigrade“ Raketen von der ausgebrannten Rakete trennen sollte, mußte ein Schutz aus glasfaserverstärktem Kunststoff über dem freiliegenden Dom des Sauerstofftanks angebracht werden. Die Veränderung der Schwerpunktlage machte auch die Verlagerung der Kreiselplattform und von Teilen der Avionik erforderlich. Eine Reihe von Maßnahmen wurde ergriffen, um das strukturelle Gewicht der Rakete zu verringern. Da man beim Start auf das „nasse“ Verfahren zurückgriff, das einen sanfteren Schubaufbau erlaubte, glaubte man zunächst, die Dicke der Tankwände nochmals reduzieren zu können, um 30 kg Gewicht zu sparen. Das sollte sich als Irrtum erweisen. Im Gegenteil mußte später sogar die obere konische Tanksektion verstärkt werden, nachdem es bei einem Testflug hier zum strukturellen Versagen gekommen war. Eine bedeutsame Veränderung war auch die Einführung des Abort Sensing and Implementation System (ASIS), das zahlreiche Parameter von Rakete und Kapsel überwachen sollte, um im Notfall einen Abbruch der Mission einzuleiten. Weiterhin konnte aber auch, vor allem noch am Boden und in der ersten Flugphase, ein vordefiniertes Notfallprogramm per Funksignal ausgelöst werden. Außerdem mußte der Astronaut selbst die Möglichkeit haben, den Start abzubrechen. Grundsätzlich aber waren die Atlas Raketen für das Mercury Programm handverlesene Exemplare aus der gerade anlaufenden Serienproduktion der ersten einsatzfähigen US Interkontinentalrakete. D.h. sie bauten auf dem genialen „Ballontank“ Design von Karel Bossart auf, bei dem die extrem dünnwandigen Treibstofftanks zugleich die Zelle der Rakete bildeten. Der Antrieb war 1½-​stufig ausgelegt, was eine Umschreibung dafür war, daß die Rakete über drei Triebwerke verfügte, die beim Start gleichzeitig gezündet wurden. Nach etwas mehr als 2 min Flug wurden die beiden außenliegenden „Booster“ Triebwerke abgetrennt, während das „Sustainer“ Triebwerk weiter arbeitete.



Gesamtsystem
Nation USA
Bezeichnung(en) Atlas-​LV3B Mercury, Atlas-​Mercury, Atlas-​D Mercury
Entwicklungszeitraum 19581960
erster Start 09.09.1959
Einsatzzeitraum 19591963
Stufenzahl 1½
Gesamthöhe 29,06 m[3]
Basisdurchmesser 3,05 m
max. Nutzmasse ca. 1.350 kg
Leermasse
Treibstoffmasse 87.495 kg[5]
Startmasse 118.232 kg[5]
Startschub 1.631 kN[5]
1. Stufe
Hersteller Convair Division of General Dynamics
Bezeichnung(en) LV-​3B
Länge inkl. Nutzlastadapter 21,82 m[3]
max. Durchmesser 3,05 m
Leermasse
Treibstoffmasse 87.495 kg[5]
Gesamtmasse ca. 116.100 kg
Antrieb 1 Flüssigkeitstriebwerk Rocketdyne MA-​2
Treibstoff Kerosin RP-​1 + Flüssigsauerstoff
Starttriebwerke 2×LR-89 NA3
Startschub 1.372 kN[5]
spezifischer Impuls (Seehöhe) 248 s[4]
Brenndauer 131 s
Marschtriebwerk 1×LR-105 NA3
Startschub 252 kN[5]
spezifischer Impuls (Seehöhe) 215 s[4]
Brenndauer 302 s[5]
Nutzlast (Mercury Raumschiff)
Länge inkl. Rettungsraketensystem 8,55 m[6]
max. Durchmesser 1,89 m[6]

Quellen:
[1] PETER STACHE: RAKETEN, 1980
[2] RESULTS OF THE FIRST UNITED STATES MANNED ORBITAL SPACE FLIGHT, 1962
[3] THIS NEW OCEAN: A HISTORY OF PROJECT MERCURY, 1998
[4] EUGEN REICHL: DAS RAKETENTYPENBUCH, 2007
[5] FLIGHT TEST PLAN FOR MERCURY/​ATLAS BOOSTER (#113D), Januar 1962
[6] MCDONNELL MERCURY SPACECRAFT Zeichnung, undatiert