Старт Карпентера задержался на месяц. Корабль 'Меркурий' дорабатывали по результатам полёта Гленна, а корабли, обеспечивавшие поиск астронавта, участвовали в учениях флота.
Корабль, названный Карпентером 'Aurora-7', стартовал 24 мая в 07:45 по времени космодрома. Сразу после отделения от носителя астронавт взял управление на себя, развернул капсулу и до самых Канарских островов фотографировал через иллюминатор постепенно удаляющийся 'Атлас' и тянущийся за носителем 'хвост' ледяных кристаллов из двигателя.
Далее Карпентер наблюдал и заснял на цветную плёнку озеро Чад в Африке и леса Мадагаскара. С помощью фотометра зафиксировал заход звезды Фекда и определил толщину светящегося слоя в атмосфере — 2 градуса. Провёл физический эксперимент — заснял явление смачивания жидкостью капиллярной трубки, в интересах разработчиков двигательных систем.
На 98й минуте после старта Карпентер выпустил из антенного отсека мини-спутник-мишень — майларовую сферу диаметром 76 см. С её помощью предполагалось определить коэффицент аэродинамического сопротивления, однако сфера наполнилась только на 1/3, удерживавший её 30-метровый трос не натянулся, а при последующих разворотах намотался на носовую часть капсулы. На 3-м витке астронавт попытался отстрелить сферу, но отстрел тоже не получился, и мишень так и болталась за кораблём до самого входа в атмосферу.
Карпентер пробовал ориентировать корабль и вверх ногами, и носом вниз. Он тоже увидел гленновские 'искорки' и понял, что это снежинки, которые появляются при ударе по стенке корабля.
К 108 минуте полёта Карпентер израсходовал половину рабочего тела из бака автоматического контура управления, и треть — из бака ручного управления. Температура в кабине поднялась до 42 градусов Цельсия, внутри скафандра она доходила до 32-35 градусов. Астронавт был вынужден отключить автомат ориентации и 66 минут третьего витка провёл 'в дрейфе'. Увлёкшись 'охотой за снежинками', он не успел вовремя подправить ориентацию корабля, и автоматика запретила торможение. Карпентер выждал две секунды и включил торможение вручную, но при этом капсула отклонилась на 27 градусов по рысканию, и эффективность тормозного импульса оказалась намного ниже расчётной. Пороховые двигатели ТДУ развили только 97% тяги. В результате РЛС в Пойнт-Аргуэльо, отслеживавшая его полёт, предсказала перелёт в 456 километров относительно расчётной точки. Реальный перелёт составил немногим более 400 км. На входе в атмосферу Карпентер забыл отключить режим ручного ориентирования, и полностью израсходовал рабочее тело из бака. Тогда он переключился на бак системы автоматического ориентирования, более всего опасаясь, что и его не хватит. Запас действительно кончился, но уже на высоте 24 километра, когда пиковые нагрузки были пройдены.
После приводнения капсула завалилась на 60 градусов вперёд и влево. Карпентер вылез наружу через верхний люк и надул спасательный плот, едва не утонув при этом. Через 39 минут его обнаружил спасательный самолёт, а ещё через 20 минут на помощь астронавту сбросили двух спасателей. Карпентер не заметил (!) как они десантировались, и, когда спасатель Джон Хейтч подплыл к капсуле, изумлённый его внезапным появлением астронавт спросил:
— Ты как сюда попал?
Лишь через 3 часа после приводнения его подобрал вертолёт, а через 4 часа 11 минут Карпентера доставили на авианосец 'Интрепид'. При этом астронавт был уверен, что героически вышел из сложной ситуации, несмотря на то, что сам же её и создал. Руководитель полёта Кристофер Крафт был настолько взбешен его раздолбайством, что заявил:
— Этот сукин сын при мне больше не полетит.
И всё же 'достижения' американской космонавтики на фоне успехов Советского Союза выглядели слишком бледно. Политики и пресса то и дело 'клевали' NASA, требуя переходить к более продолжительным полётам. 25 октября 1961 года руководство NASA приняло решение модифицировать 'Меркурий' для суточного полёта. Для доработки выделили 4 капсулы 'Меркурий' с заводскими номерами 12, 15, 17 и 20. Однако, очень скоро стало ясно, что объём доработок — установка более ёмкого топливного бака, модификация систем электропитания и жизнеобеспечения — позволят провести суточный полёт не ранее 1963 года. Поэтому в конце февраля 1962 года было принято решение сделать 2 полёта 'промежуточной продолжительности', на 6 витков, для чего объём доработок требовался заметно меньший.
Под эти полёты модифицировали капсулы ?? 16 и 19. Во избежание перерасхода топлива на ориентацию, ввели тумблер отключения 'мощных' 20-фунтовых двигателей в электродистанционном режиме управления. С ТДУ сняли теплоизоляцию, установили две 5-метровые антенны КВ-диапазона для улучшения связи. Сняли один из командных приемников-дешифраторов, камеру, снимавшую астронавта в полете, и два светильника. Ещё хотели снять перископ, но после неудачной посадки Карпентера — не рискнули.
Гас Гриссом очень хотел слетать в космос, и сделал всё, чтобы его выбрали на 6-витковый полёт (АИ). Разведка выяснила, что в конце августа красные готовят запуск большой орбитальной станции. Политики 'нажали' на NASA, требуя хоть каких-то результатов. Уэбб был вынужден отдать команду вывезти очередной 'Атлас-Меркурий' на старт, хотя у специалистов оставались некоторые сомнения в готовности носителя (АИ).
Утром 19 августа Гриссом забрался в капсулу. Старт был дан в 07:20 по времени космодрома. Уже вскоре после старта, когда настало время отделения боковых стартовых двигателей, стало ясно, что спешка до добра не доводит — двигатели не отделились (АИ). С таким лишним грузом относительно слабый носитель 'Atlas-D' не мог вывести 'Меркурий' на орбиту. С Земли была дана команда на более раннюю отсечку маршевого двигателя. Центр управления полётом рассчитал время отсечки таким образом, чтобы корабль, двигаясь по суборбитальной траектории, приводнился как можно ближе к судам поисково-спасательного отряда.
Описав параболу, через 7 минут 45 секунд после старта 'Меркурий' Гриссома снова вошёл в атмосферу. Ещё 8 минут ушло на снижение на парашюте. Через 15 минут (с секундами) корабль приводнился в паре десятков километров от авианосца 'Рэндольф'.
Гриссом дождался, пока нос 'Меркурия' немного поднимется, отстрелил запасной парашют, и капсула быстро выпрямилась. Астронавт отстегнул привязные ремни, отсоединил выводы датчиков, отстыковал кислородный шланг от гермошлема, а шлем от скафандра, но оставил его на голове, чтобы быть на связи, и с трудом развернул резиновое уплотнение вокруг шеи — на случай, если придётся срочно покинуть корабль. Затем он освободил крепления бокового люка, снял предохранительную крышку кнопки подрыва люка, находящейся в 15-20 см от его правой руки, и вынул чеку.
Через 25 минут после старта на связь с астронавтом вышел вертолёт. Гриссом попросил лётчиков подойти и приготовиться к подъёму его на борт. В ожидании вертолёта он лежал в кресле и размышлял, как бы 'заныкать' в качестве сувенира нож из аварийного комплекта. Внезапно пиропатроны люка сработали, крышка отлетела, и волны начали перехлёстывать через край, заливая капсулу. Гриссом тут же сбросил шлем, оттолкнулся от приборной доски и буквально вылетел через люк в воду (Реальная история, относящаяся к 1961 г). Он замахал руками, показывая пилотам, чтобы они побыстрее его подобрали. Пилоты вертолёта поняли его ровно наоборот, решив, что астронавт показывает, что он 'в порядке'. А у него в скафандр начала поступать вода через открытый кислородный клапан.
К тому же в левой штанине скафандра у Гриссома были заложены сувениры — 100 десятицентовых монет, три доллара и несколько моделей корабля, которые он рассчитывал выгодно продать. Теперь они тянули астронавта вниз. Его заплыв продолжался примерно 4 минуты, вертолёт успел подхватить Гриссома за несколько секунд до того, как он пошёл ко дну. Его корабль подцепили тросом, но у вертолёта начал перегреваться двигатель, и, во избежание падения, лётчики сбросили капсулу в море. Её нашли и вытащили только в 1985 г (Реальная история).
Когда разбирались, почему сработали пиропатроны, вначале было подозрение, что астронавт сам случайно нажал кнопку. Но Гриссом так яростно отрицал своё участие, что инженеры начали проверять электросхему и нашли в ней ошибку. Если бы пиропатроны сработали в космосе, взрывная декомпрессия могла бы убить астронавта.
Такой исход полёта никак не удовлетворял политиков. 12 сентября на космодром Канаверал приехал президент Кеннеди. Ему показали уже установленную на старт ракету 'Атлас' с кораблём 'Меркурий' ?16, названный 'Сигма-7'. На нём должен был лететь астронавт Уолтер Ширра.
Рано утром 3 октября, забравшись в кабину корабля, Ширра обнаружил в 'бардачке' сэндвич, а около штурвала — ключ зажигания. Это пошутили члены стартовой команды. Из-за неисправности радиолокатора на Канарских островах старт задержали на 15 минут. В 12:15, едва ракета поднялась над стартовым столом, она начала разворачиваться по крену, и едва не дошла до предельного значения, но потом выровнялась. Двигатель 'Атласа' проработал на 10 секунд дольше расчётного времени, забросив 'Меркурий' на орбиту с апогеем 283 км и перигеем 161 км, выше всех предыдущих.
После отделения капсулы от носителя Ширра развернул её и некоторое время наблюдал за ракетой. Задачей астронавта в этом полёте было растянуть запас в 27 килограммов рабочего тела на 6 витков. Он выполнял все развороты очень медленно и плавно, малыми импульсами, используя электродистанционную систему управления, и включая автоматику только для стабилизации капсулы. Уже к концу первого витка астронавт научился определять ориентацию по всем трём осям без приборов, только наблюдая Землю, Луну и светящийся слой атмосферы через иллюминатор с нанесёнными на нём угловыми делениями. Он также убедился, что перископ корабля бесполезен ночью и почти бесполезен днём.
Ориентация по звёздной карте ночью оказалась труднее, но Ширра справился и с этим заданием, ошибившись всего на 4 градуса. В начале 3 витка астронавт отключил автоматику ориентации, зааретировал гироскопы и 'лёг в дрейф'. При этом он заметил:
— Это мой первый отдых с декабря.
Находясь 'в дрейфе', Ширра провёл фотосъёмку Калифорнии, Техаса и Кубы на третьем витке, и Южной Америки — на пятом. Он всемерно старался экономить рабочее тело двигателей ориентации, и в итоге израсходовал не более 6 килограммов. В полёте снова было очень жарко, температура поднялась до 32 градусов Цельсия. Астронавт очень хотел пить, но весь первый виток он боролся с регулятором температуры, убавляя его буквально по полделения, опасаясь, что, если повернуть его на несколько делений сразу, то теплообменник замёрзнет, как это произошло у Карпентера.
На третьем витке он перекусил прессованными орехами, мясом с овощами, и персиками из тюбика. К четвёртому витку у астронавта запотело стекло шлема, но, чтобы не сбить с трудом подобранный тепловой баланс, он не рискнул даже поднять стекло и протереть его. Два часа Ширра вертел головой в шлеме, выискивая прозрачный участок, и протёр стекло только перед сходом с орбиты.
Поддерживавший с ним связь Дональд Слейтон запросил показания индивидуального дозиметра. Ширра доложил, что стрелка не ушла за пределы одного деления. Позже медики вычислили, что астронавт во время полёта получил дозу меньше, чем при рентгене грудной клетки.
Тормозные двигатели сработали через 8 часов 52 минуты после старта. По просьбе ЦУПа, при входе в атмосферу астронавт включил 'скоростной' электромеханический режим ориентации. Топливо в этом режиме тратилось очень быстро, и на стабилизацию за 6 с половиной минут была израсходована половина первоначальной заправки ручного контура.
Корабль приводнился в 507 километрах к северо-востоку от острова Мидуэй, с недолётом в 7 километров до расчётной точки, и в 8 километрах от авианосца 'Кирсардж'. Ширра не страдал 'морской болезнью' и не стал покидать капсулу. Через 43 минуты его подняли на борт корабля вместе с капсулой.
На этом пилотируемые полёты NASA на 1962 год были закончены. В период 1962 года США также запускали множество спутников, в основном, фоторазведки, KH-4, KH-5 и SAMOS, а также спутники инфракрасного обнаружения стартов МБР MIDAS, и спутники связи TELSTAR.
В 1961-62 году США начали также две важные программы по исследованию Луны и планет космическими аппаратами: 'Рейнджер' и 'Маринер'. Космические аппараты серии 'Рейнджер', массой 330-370 килограммов, (https://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Ranger_7.gif) несли 6 фотоаппаратов — 2 широкоугольных и 4 длиннофокусных. Земная атмосфера не позволяет наблюдать на Луне детали рельефа размером менее 1 километра (см. Марков А.Е. Родионова Ж.Ф и др. 'Путешествия к Луне' 2011 стр 223), а для посадки космических аппаратов и пилотируемого модуля нужно было получить намного более детальные фотоснимки.
'Рейнджер' направляли прямо в Луну. Он начинал фотографировать и передавать снимки по радио с расстояния 2500 километров, и успевал передать тысячи снимков со всё возрастающей детализацией. Последние снимки делались с расстояния в несколько сотен метров на скорости 2,4 км/с ('Рейнджер-8' передал последние фотографии, сделанные с расстояния 160 метров, на них были видны детали размером с книгу. см. там же)
В 1961 году, 23 августа и 18 ноября, состоялись два первых испытательных запуска 'Рейнджеров'. Оба оказались неудачными, в первом случае отказала разгонная ступень 'Аджена', во втором аппарат не смог выйти на отлётную траекторию из-за неисправности гироскопа.
'Рейнджер-3' запустили 26 января 1962 г. Помимо фотоаппаратов, он нёс отделяемую капсулу массой 42,6 килограмма, оснащённую гамма-спектрометром и магнитным сейсмометром, которую предполагалось сбросить в район лунного Океана Бурь и проводить исследования длительностью до 30 суток. Пуск был неудачным — сначала разгонная ступень выключилась позже заданного времени, разогнав аппарат до нерасчётной скорости 11,1 км/с, на 0,2 км/с больше, чем требовалось. Затем начались проблемы с электропитанием от солнечных батарей, аккумуляторы разрядились, отказала система ориентации. 28 января аппарат прошёл мимо Луны на расстоянии 3678 километров. На такой большой дистанции сбрасываемая капсула не отделилась. 2 февраля 1962 года, когда аппарат находился на расстоянии около 804 500 км от Земли, приём радиосигналов от него прекратился.
'Рейнджер-4' запустили 23 апреля 1962 г, он тоже нёс сбрасываемую капсулу диаметром 30,5 см, заключённую в бальзовый шар диаметром 63,5 см, для амортизации наполненный маслом, которое после посадки выливалось на поверхность. Внутри шара находился сейсмометр, аккумуляторы и радиопередатчик.
Этот пуск тоже оказался неудачным. Вскоре после старта отказала радиоаппаратура. 26 апреля аппарат упал на невидимой стороне Луны, не передав никаких снимков, и не отделив приборный контейнер.
18 октября 1962 года был запущен 'Рейнджер-5', аналогичный по устройству предыдущему аппарату. Вскоре после запуска вышли из строя панели солнечных батарей. Заряда аккумуляторов хватило на 4 часа, после чего функционирование систем аппарата прекратилось. 21 октября он пролетел в 725 километрах мимо Луны и ушёл на гелиоцентрическую орбиту. Следующий запуск — 'Рейнджер-6', также неудачный, состоялся лишь 30 января 1964 г.
