麥道獲水星計畫契約
麥道公司創立人是詹姆斯·史密斯·麥克唐納和唐納德· 威爾斯·道格拉斯。兩人都是麻省理工學院的畢業生，都曾在馬丁飛機公司工作。1920年道格拉斯在洛杉磯建立戴維斯-道格拉斯公司以前是馬丁飛機公司的主工程師。1921年他將他的合作人的股份買下來後將公司的名稱改為道格拉斯飛機公司。 1928年麥克唐納在威斯康辛州米爾瓦基建立了麥克唐納與合作者公司。他想造一架供家庭使用的個人飛機。1929年的經濟危機使他的計畫破產，他的公司倒閉。他到馬丁飛機公司工作。1938年他離開馬丁公司在密蘇里州的聖路易斯附近再次建立了一個自己的公司，麥克唐納飛機公司。第二次世界大戰中道格拉斯是一個重要的贏家。從1942年到1945年該公司造了近三萬架飛機，其職員增加到16萬。該公司建造了一系列飛機，包括C- 47（對DC-3的改進）、A-20和A-26等。戰後兩個公司都因政府訂貨的停止和飛機過多而受挫。兩家公司都大減人員，道格拉斯幾乎解僱了10萬人。道格拉斯在戰爭時期建立了一個空軍思想庫，這個組後來發展為蘭德公司。道格拉斯繼續發展新飛機，包括非常成功的四引擎飛機DC-6（1946年）和它們的最後一架螺鏇槳民用飛機DC-7（1953年）。此後公司轉向噴氣式推動，它們的第一架噴氣式飛機是軍用的：比較常規的F3D空中騎士（1948年）和更加“噴氣時代”的F4D空中射線（1951年）。道格拉斯也開始造民用噴氣式飛機，1958年推出DC-8來與波音707競爭。麥克唐納也發展噴氣式飛機，它比較小，因此也比較更加極端。通過它們成功的FH幽靈它成為海軍的主要供貨者，此後的F2H、F3H魔鬼和F-101伏都。韓戰使麥克唐納成為重要的軍用飛機提供者，尤其其F-4幽靈II非常暢銷（1958年）。 兩個公司都想進入新的火箭市場。道格拉斯從生產空對空飛彈開始，後來成為雷神彈道飛彈計畫的主要合作者。麥克唐納也生產火箭，還試驗超音速飛行。這些研究為使它成為美國國家航空航天局的水星計畫和雙子座計畫的契約。
水星計畫
水星計畫（Project Mercury）是美國國家航空航天局與1959年至1963年進行的航天飛行計畫。
水星計畫水星計畫
Mercury-Jupiter | Little Joe 1 | Big Joe 1 | Little Joe 6 | Little Joe 1A | Little Joe 2 | Little Joe 1B | Beach Abort | Mercury-Atlas 1 | Little Joe 5 | Mercury-Redstone 1 | Mercury-Redstone 1A | Mercury-Redstone 2 | Mercury-Atlas 2 | Little Joe 5A | Mercury-Redstone BD | Mercury-Atlas 3 | Little Joe 5B | 水星-紅石3號 | 水星-紅石4號 | Mercury-Atlas 4 | Mercury-Scout 1 | Mercury-Atlas 5 | Mercury-Atlas 6 | Mercury-Atlas 7 | Mercury-Atlas 8 | Mercury-Atlas 9 | Mercury-Atlas 10
引言
進入太空第一人讓我們來想像一下：在探索太空新疆界方面，美國曾在技術上落後於它的競爭對手前蘇聯。幸運的是，您從110名合格的飛行員里被選中，成為進入太空的七人小組中的一員。為了這次任務，您在生理和心理兩方面都經受了長時間的訓練，並且也曾經看過很多即將載人進入太空的這類火箭的爆炸。然而現在，您就坐在裝滿爆炸性燃料的火箭頂端，指揮部正在倒計數。全世界都在電視上關注著您。幾分鐘之後，您可能已經置身於太空，也可能已死於一場大爆炸，沒有回頭的可能了。第一個太空項目的命運就由您來決定是否能夠順利進行。
事實上，這就是1961年5月5日，當太空人艾倫·B·謝潑德邁進他的自由7號太空艙，成為美國“飛天第一人”時的情形。自由7號是美國的首個太空項目——水星計畫——的第一次飛行。
如果您沒有經歷過那個時代，那么很可能會難以理解這個太空項目以及這些太空人的重要意義。美國當時正處於與前蘇聯的冷戰中，這兩個國家正在爭奪對太空的控制權，前蘇聯首先將人造衛星Sputnik送入了太空。儘管美國人在競爭中落後了，但水星計畫的完成為後來人類登上月球並最終贏得太空競賽打下了基礎。
合適的太空人人選
最初參加水星計畫7名太空人1958年，在水星計畫的早期，人們尚不清楚什麼類型的人能夠勝任太空人的位置，曾考慮過的幾種類型包括特技替身演員、馬戲團演員、游泳運動員和賽車手。艾森豪總統曾做出決定，認為太空人應該是軍事飛行員，特別是試飛員。此外，他們應該接受過大學教育、已建立了家庭、中等身高和體格，健康狀況極好並且熱衷於駕駛先進的飛行器。
於是，美國國家航空和航天局的官員們開始篩選軍事飛行員的服役記錄。他們把範圍從508人縮小到110人，這些飛行員分別來自海軍陸戰隊、海軍和空軍（陸軍飛行員沒被邀請是因為他們當中沒有人從試飛員學校畢業）。110名飛行員當中有69人於1959年2月到華盛頓報到，參加篩選測試，其中包括面試（技術和心理兩方面）、書面測驗和體格檢查。最終，在這69名飛行員當中，有32人被選中並同意接受在俄亥俄州和新墨西哥州進行的進一步測試。這些測試包括全面的醫學和心理評估以及強重力加速度、振動和隔離等環境下的耐壓測試。
美國水星計畫太空人
謝潑德、格里索姆和庫珀、施艾拉、斯雷頓、格倫和卡彭特
1959年4月9日，美國國家航空和航天局在華盛頓舉行記者招待會，向公眾介紹水星計畫的太空人：
中尉斯科特·S·卡彭特（美國海軍）
上尉戈爾登·G·庫珀（美國空軍）
中校約翰·H·格倫（美國海軍陸戰隊）
上尉維吉爾·I·（格斯）格里索姆（美國空軍）
少校瓦爾特·M·施艾拉（美國海軍）
少校艾倫·謝潑德（美國海軍）
上尉迪克·K·斯雷頓（美國空軍）
大多數水星計畫的太空人是第二次世界大戰和/或韓戰的老兵。他們有豐富的飛行經驗並且健康狀況極好。
美國國家航空和航天局供圖
沙漠生存訓練中的水星計畫太空人
被選中以後，太空人們又經過了幾年的培訓，包括在水星飛船系統中的訓練以及飛行訓練、連續的醫療評估和各種環境（沙漠、叢林和海洋等）下的生存訓練。他們刻苦地練習並忍受了和家人長時間分離的痛苦，每個人都想在競爭中努力成為第一個進入太空的美國人。
於是，太空人們在媒體和公眾的矚目下成了名人。他們公開露面為美國國家航空和航天局宣傳首個太空項目，並利用公眾的關注度來提升自己在項目中的影響力。
除了進行訓練和拓展公共關係外，他們還經常諮詢水星飛船建造的進展。太空人們不顧設計飛船工程師們的反對，堅持要求為飛船配備一扇窗戶、重返大氣層推進器的手動控制裝置和配有爆炸螺鏇的逃生艙——他們希望能夠主動駕駛飛船並且在需要的情況下逃生。他們是飛行員，僅僅乘坐一艘完全自動化飛船的想法與他們的天性相違。
最終，經過數年的準備，初次飛行的安排被確定下來：謝潑德將是第一個進入太空的美國人，然後是格里索姆，再接著是格倫。
水星飛船
自由7號太空飛行紀念水星飛船用於運載單人進入太空並將其安全送回。它的外形呈圓錐狀，長2米，錐底直徑1.9米，錐頂裝有小圓柱體。根據任務的不同，安裝在助推火箭頂端的飛船重量可在1043千克到1360千克之間。飛船的上部有一個緊急逃生塔，它可以將太空艙從助推火箭上分離並將其推升到一定的高度。在該高度下，降落傘能夠打開並將太空艙和太空人安全送回離發射架不遠的地面上。在飛船的底部有一塊隔熱罩和一台減速發動機，隔熱罩可以保護太空艙重返大氣層時不被燒壞，減速發動機則是一些小型的火箭助推器，它們的作用是在飛船重返大氣層時使其減速。
與任何飛船一樣，水星飛船必須具備以下系統：
生命維持——三隻球形氧氣瓶為艙類提供純氧。氫氧化鋰濾氣罐清除呼出的二氧化碳。鼓風機被用來循環艙內空氣並為太空人降溫。絕熱材料和雙層艙殼有助於保持艙內溫度在可承受範圍。飲用水由艙內提供。尿液收集系統被集成到太空艙上。太空人穿戴著增壓服和頭盔來隔絕熱量並免受艙內低壓的影響。
能源——電源由1500瓦和3000瓦電池的不同組合來提供。水被用來冷卻這些不同的電力系統。
無線電/跟蹤通信——高頻（HF）和超高頻（UHF）的發射機和接收器用於與地面之間雙向傳送聲音、遙控數據以及導航數據。天線和回收信標位於飛船的頂部。一台電視攝像機被安放在艙內以監測太空人。
操縱——在各個方向（X、Y和Z 軸）上的俯仰、翻滾和偏航操作是通過反作用控制推進器來完成的，這些推進器使用高壓過氧化氫作為燃料。反作用控制推進器可以自動控制也可以手動控制。三台固體火箭發動機（加速發動機）用來使飛船與助推器分離，另外三台固體火箭發動機（減速發動機）用來在飛船返回地球大氣層時使其減速。
重返大氣層——飛船裝備了燒蝕隔熱罩以防止其在重返大氣層時，在約1093攝氏度的高溫下被燒壞。隔熱罩為鋁製蜂窩狀結構，中間包含多層玻璃纖維材料。隨著飛船的下降，隔熱罩的材料汽化並帶走熱量。雙層艙殼和隔熱材料保持艙內溫度在可承受的範圍內（但仍然很熱）。
著陸——重返大氣層後，一個漏斗形的小減速傘在6405米高度處被打開，開始對飛船進行減速以備著陸。主降落傘在3050米高度處被打開，繼續對飛船減速從而為水上著陸做準備。就在撞擊水面之前，著陸氣囊從隔熱罩後面急速膨脹以減少撞擊力。著陸之後，其他的氣囊立即在飛船頂端周圍膨脹，使太空艙在水中保持直立，同時降落傘也被釋放。一旦救援直升機鉤住飛船，太空人就打開安全艙口離開太空艙，也可以在儀器面板後面爬行然後通過錐頂離開太空艙。
水星飛船有兩種推進器，Redstone和Atlas火箭。兩種火箭均由彈道飛彈改裝而來，改裝後攜帶的是飛船的有效載荷而非彈頭。
在早期Redstone和Atlas火箭的發射中，美國國家航空和航天局遭受了幾次失敗，火箭在發射的不同階段爆炸了。問題解決後，發射試驗又分別在無人和搭載動物的條件下進行。Redstone曾在前兩次亞軌道載人飛行中使用，但它的動力不如Atlas火箭，因此，水星計畫的後續飛行中均是由Atlas火箭將太空人送上軌道的。
謝潑德的自由7號使命
水星計畫的目標是將載人飛船送到地球軌道上，探索人類在太空中的生理活動能力並將太空人和飛船安全地送回地面。到了1961年，由於冷戰的緣故，美國和前蘇聯在這方面的競爭趨於白熱化。那時，美國的太空人已完成選拔並進行了訓練，飛船也已經建造完畢並進行了測試。美國國家航空和航天局的官員們，尤其是首席火箭科學家沃納·馮·布勞恩，堅持要求火箭/飛船搭載黑猩猩進行太空試驗。經過兩次這樣的試驗飛行之後，載人飛行才被確認可以開始。然而正當這些試驗還在進行的時候，前蘇聯將他們的太空人尤里·加加林送上了地球軌道。1961年4月，加加林成為世界上第一位到達太空的人。隨後，美國國家航空和航天局遭到了來自媒體和公眾的批評，他們認為美國本來可以先於前蘇聯將一名太空人送上太空。前蘇聯的成功將美國遠遠甩在了太空競賽的後面，因而，美國國家航空和航天局要依靠艾倫·謝潑德來扳回美國在競爭中的劣勢。
1961年5月5日，艾倫·謝潑德登上了水星飛船——自由7號。他的任務是進入太空，做一次長約15分鐘的亞軌道飛行後安全返回地面。倒計數過程耽擱了很多次，導致謝潑德在發射架上停留了好幾個小時。最終，在上午9 點43分，艾倫·謝潑德被送上太空。謝潑德到達了離地面187公里的高度，並著陸在離卡納維拉爾角488公里的地方，他在那兒被“張伯倫湖”號航空母艦救起。這次飛行的最高速度達到了8260公里/時，重返大氣層時經受了高達11倍的重力加速度，並且飛行持續了15分鐘28秒。與加加林不同的是，謝潑德能夠在飛行中手動操縱飛船。他的歷史性飛行最終將美國的空間計畫“發射”上了月球。
不幸的是，艾倫·謝潑德此後由於內耳障礙而停飛。他在太空人辦公室工作了許多年，後來做了手術治癒耳疾。痊癒後，他繼續從事偉大的宇航事業，擔負起阿波羅14號的重任並成功登月。謝潑德是唯一一名登上月球的水星計畫太空人，還是唯一一個（迄今為止）在月球上打高爾夫球的人。最終，他在1998年去世。
繼謝潑德開創性的飛行之後，格斯·格里索姆又進行了一次亞軌道飛行。此後，格倫、卡彭特、施艾拉和庫珀分別進行了四次軌道飛行。水星計畫的太空人和他們的飛行向世人宣告美國可以將人類送上軌道，而且能夠在太空中存活並成功返回。水星計畫為美國在太空競賽中確定了立足點，並為以後的“雙子座”計畫和“阿波羅”計畫鋪平了道路。2001年，水星計畫太空人格倫、卡彭特、施艾拉和庫珀仍然在世，但他們都已退休，不再從事宇航工作了，然而這些航天和空間探索事業先驅們的貢獻將永遠被人類銘記。
