Il 27 giugno 1962, la NASA annunciò che Schirra avrebbe volato sei orbite durante la missione Mercury-Atlas 8 di nove ore, con L. Gordon Cooper che fungeva da riserva. Seguendo la tradizione dei primi astronauti di Mercurio, Schirra chiamò la sua capsula Sigma 7, dalla lettera greca Σ spesso usata in ingegneria e matematica per simboleggiare la somma, e il “7” che rappresenta i sette astronauti di Mercurio. Schirra ha scelto Sigma per rappresentare la sintesi del lavoro di migliaia di scienziati e ingegneri in tutto il paese per trasformare il progetto Mercury in realtà. Dopo l’arrivo della sua navicella spaziale Mercury nel gennaio 1962, alcuni di quegli stessi ingegneri dell’Hangar S di Cape Canever la prepararono per il volo. Altri hanno preparato il razzo Atlas dopo il suo arrivo al Launch Pad 14 il 13 agosto.
Il 9 settembre, i lavoratori del Launch Pad 14 hanno eseguito con successo un’accensione statica di 11 secondi dei motori del razzo Atlas per verificare un nuovo sistema di alimentazione del carburante. Il giorno successivo, i lavoratori hanno issato la capsula Mercury e l’hanno installata in cima al razzo. L’11 settembre, durante la sua visita a Cape Canaveral nell’ambito del suo vorticoso tour di due giorni delle strutture spaziali che includeva anche il suo famoso discorso alla Rice Universitya Houston, il presidente John F. Kennedy ha visto il razzo assemblato, con Schirra che fungeva da guida turistica. Nel frattempo, dall’altra parte del mondo, le forze di recupero della Marina degli Stati Uniti, guidate dalla prima nave da recupero, la portaerei USS Kearsarge (CVS-33), si sono assemblate a nord-est dell’isola di Midway, il punto di atterraggio previsto di Schirra dopo una missione completa a sei orbite. Altre navi sono state schierate nelle zone di recupero di riserva nell’Oceano Atlantico nel caso in cui la missione fosse terminata in anticipo.
Schirra ha partecipato ai test preflight della sua missione nel simulatore di navicella spaziale Mercury e con i controllori del Mercury Control Center (MCC) a Cape Canaveral. Guidate dal direttore di volo Christopher C. Kraft, queste simulazioni hanno dato ai controllori la competenza per reagire a qualsiasi situazione imprevista durante la missione. L’astronauta Donald K. “Deke” Slayton è stato il comunicatore della capsula, o capcom, il controllore che ha parlato direttamente con l’astronauta durante la missione. L’astronauta di riserva Cooper ha assistito Slayton. Altri astronauti si sono schierati in stazioni di localizzazione in tutto il mondo per supportare la missione di Schirra.
La missione di Schirra includeva test di ingegneria della navicella spaziale Mercury per dimostrare che poteva funzionare oltre le sue specifiche di progetto originali di tre orbite e per colmare il divario con un’ultima missione Mercury di un giorno. Il piano di volo includeva anche quattro esperimenti scientifici, di cui due Schirra ha operato, inclusa la fotografia del pianeta utilizzando una fotocamera portatile Hasselblad modificata per l’uso nello spazio.
Nell’Hangar S di Cape Canaveral, il chirurgo di volo di Schirra ha svegliato l’astronauta nelle ore prima dell’alba del 3 ottobre. Dopo una breve visita medica, Schirra ha mangiato la tradizionale colazione a base di carne e uova e ha indossato la sua tuta spaziale d’argento. Si assopì per alcuni minuti durante il viaggio verso la rampa di lancio, quindi salì con l’ascensore al livello della navicella spaziale dove Cooper e il leader della piattaforma Guenther Wendt lo aiutarono a entrare nella capsula e sigillarono il portello. Il conto alla rovescia è proseguito senza intoppi, fatta eccezione per una breve attesa per correggere un problema tecnico presso la stazione di localizzazione delle Isole Canarie.
Cape Canaveral ha ospitato alcuni ospiti molto speciali per assistere al lancio di Schirra. Otto dei nove nuovi astronauti selezionati dalla NASAsolo due settimane prima abbiamo visto il conto alla rovescia scendere a zero e il razzo Atlas che trasportava Schirra decollare. Schirra ha riferito al capcom Slayton nell’MCC: “Ho il decollo. L’orologio era iniziato e lei si sente davvero bene. Mentre l’ascesa sembrava normale a Schirra all’interno della capsula, i controllori di terra hanno notato che il razzo Atlas ha iniziato a rotolare a una velocità maggiore del previsto. Si preoccuparono che se il rollio persisteva, avrebbe potuto far virare il razzo fuori rotta, innescando un’interruzione e portando il volo di Schirra a una rapida e prematura fine. Presto il rollio si fermò e il volo continuò come previsto, con i due motori booster Atlas che si spegnevano poco più di due minuti dopo il decollo. L’unico motore di sostegno ha continuato a girare per altri tre minuti, posizionando Sigma 7 con Schirra all’interno in un’orbita ellittica di 100 x 175 miglia, viaggiando a 17.557 miglia orarie. L’astronave di Schirra si separò dal razzo esaurito e lui girò la sua capsula in modo che lo scudo termico smussato e il pacchetto di retrorazzi attaccati fossero rivolti nella direzione del volo. Schirra mise la navicella in modalità pilota automatico per risparmiare carburante e guardò il razzo che rotolava lentamente svanire in lontananza. Ha affrontato con successo il suo primo problema in orbita quando la sua tuta ha iniziato a surriscaldarsi, causando preoccupazione che i controllori di missione potessero interrompere il volo. Ma Schirra aveva una procedura per affrontare il problema e, con la temperatura della tuta che tornava alla normalità, il direttore di volo Kraft ha dato il via alla seconda orbita, consentendo alla missione di procedere. L’astronave di Schirra si separò dal razzo esaurito e lui girò la sua capsula in modo che lo scudo termico smussato e il pacchetto di retrorazzi attaccati fossero rivolti nella direzione del volo. Schirra mise la navicella in modalità pilota automatico per risparmiare carburante e guardò il razzo che rotolava lentamente svanire in lontananza. Ha affrontato con successo il suo primo problema in orbita quando la sua tuta ha iniziato a surriscaldarsi, causando preoccupazione che i controllori di missione potessero interrompere il volo. Ma Schirra aveva una procedura per affrontare il problema e, con la temperatura della tuta che tornava alla normalità, il direttore di volo Kraft ha dato il via alla seconda orbita, consentendo alla missione di procedere. L’astronave di Schirra si separò dal razzo esaurito e lui girò la sua capsula in modo che lo scudo termico smussato e il pacchetto di retrorazzi attaccati fossero rivolti nella direzione del volo. Schirra mise la navicella in modalità pilota automatico per risparmiare carburante e guardò il razzo che rotolava lentamente svanire in lontananza. Ha affrontato con successo il suo primo problema in orbita quando la sua tuta ha iniziato a surriscaldarsi, causando preoccupazione che i controllori di missione potessero interrompere il volo. Ma Schirra aveva una procedura per affrontare il problema e, con la temperatura della tuta che tornava alla normalità, il direttore di volo Kraft ha dato il via alla seconda orbita, consentendo alla missione di procedere. Schirra mise la navicella in modalità pilota automatico per risparmiare carburante e guardò il razzo che rotolava lentamente svanire in lontananza. Ha affrontato con successo il suo primo problema in orbita quando la sua tuta ha iniziato a surriscaldarsi, causando preoccupazione che i controllori di missione potessero interrompere il volo. Ma Schirra aveva una procedura per affrontare il problema e, con la temperatura della tuta che tornava alla normalità, il direttore di volo Kraft ha dato il via alla seconda orbita, consentendo alla missione di procedere. Schirra mise la navicella in modalità pilota automatico per risparmiare carburante e guardò il razzo che rotolava lentamente svanire in lontananza. Ha affrontato con successo il suo primo problema in orbita quando la sua tuta ha iniziato a surriscaldarsi, causando preoccupazione che i controllori di missione potessero interrompere il volo. Ma Schirra aveva una procedura per affrontare il problema e, con la temperatura della tuta che tornava alla normalità, il direttore di volo Kraft ha dato il via alla seconda orbita, consentendo alla missione di procedere.
Durante la seconda orbita, Schirra ha condotto i test del sistema di controllo dell’assetto e, per risparmiare carburante, ha messo il veicolo spaziale in modalità di deriva libera sulla terza orbita. Scattò alcune fotografie della Terra, poiché l’atteggiamento della navicella lo consentiva. Le tre orbite successive sono emerse senza incidenti e Schirra ha iniziato a prepararsi per l’importantissimo retro-fuoco. Ha orientato manualmente il Sigma 7, quindi ha riportato la navicella al controllo automatico. I retrorazzi sono stati sparati esattamente in tempo per portare Schirra e la sua navicella fuori dall’orbita. Quando la capsula è entrata nell’atmosfera, la nuvola di plasma che si è formata attorno ad essa ha impedito le comunicazioni con il suolo per nove minuti. Schirra in seguito descrisse il rientro come “emozionante” e la navicella spaziale “stabile come un aeroplano”.
A una distanza di 150 miglia, il radar di Kearsarge ha rilevato la capsula discendente e, grazie alla precisione della sua traiettoria verso lo splashdown, i marinai sulla nave hanno potuto osservarne la discesa. A 40.000 piedi di altitudine, il paracadute drogue della capsula si schierò per rallentarla e stabilizzarla, seguito dal paracadute principale a 10.000 piedi. Mentre i marinai e i funzionari della NASA osservavano dalla portaerei, il Sigma 7 precipitava, un evento che Schirra in seguito descrisse come un “plop”. L’atterraggio preciso è avvenuto a quattro miglia e mezzo dal Kearsarge. La missione a sei orbite di Schirra era durata nove ore, 13 minuti e 10 secondi, all’epoca la missione americana con equipaggio più lunga.
I sommozzatori della Marina degli Stati Uniti sono saltati in acqua dagli elicotteri per attaccare un collare di galleggiamento attorno al veicolo spaziale. Schirra ha scelto di rimanere all’interno della sua navicella spaziale per il recupero, quindi Kearsarge ha inviato dei marinai a bordo di una baleniera per attaccare una cima di traino alla navicella spaziale. Nel frattempo, la portaerei si è accostata alla navicella spaziale e l’ha sollevata a bordo.
Appena 42 minuti dopo lo splashdown, Sigma 7 si è posato sulla portaerei e Schirra ha fatto esplodere il portello laterale della navicella. Il personale della Marina e della NASA lo ha aiutato a uscire dagli stretti confini della capsula Mercury e Schirra è salito sul ponte della portaerei. Ha esaminato brevemente le condizioni della sua navicella spaziale. Dopo aver stretto la mano al capitano della nave e aver salutato i marinai riuniti, Schirra è andato sottocoperta all’infermeria della nave per la sua visita medica post-volo.
Poco dopo essere arrivato sulla portaerei, Schirra ha ricevuto telefonate di congratulazioni dal presidente Kennedy, dal vicepresidente Lyndon B. Johnson e da sua moglie Jo e dai loro due figli, Marty e Suzanne. I chirurghi di volo hanno esaminato a fondo Schirra e lo hanno dichiarato in forma. Hanno riscontrato solo due problemi minori, l’ipotensione ortostatica temporanea o la tendenza a svenire in piedi – probabilmente causata da una combinazione di disidratazione e permanenza nella capsula per molte ore – e un livido sulla nocca causato dal meccanismo a stantuffo per far saltare il portello una volta la capsula è arrivata sul corriere. L’ipotensione ortostatica era scomparsa la mattina seguente. Schirra trascorse i tre giorni successivi a bordo della Kearsarge mentre si dirigeva a Pearl Harbor a Honolulu, con una breve sosta a Midway Island per scaricare la navicella spaziale Sigma 7 per il suo viaggio di ritorno a Cape Canaveral. Durante quel periodo, ha tenuto un debriefing con i manager della NASA e cinque dei suoi compagni astronauti che erano arrivati a bordo della portaerei in aereo. Il 6 ottobre, una folla di 2.000 dignitari e sostenitori ha accolto Schirra alla base dell’aeronautica militare di Hickam a Honolulu, dove Kalani Flood, di otto anni, gli ha regalato una tradizionale lei di garofani rossi.
Dalle Hawaii, Schirra ha viaggiato senza sosta a Houston, arrivando all’aeroporto internazionale di Houston, ora William P. Hobby Airport, all’una di notte del 7 ottobre. Schirra si è riunito con sua moglie Jo e i loro due figli. Nonostante l’ora, il governatore del Texas M. Price Daniel, il sindaco di Houston Lewis W. Cutrer e i funzionari della NASA lo hanno incontrato sull’asfalto. Gli Schirra partirono per la loro nuova casa vicino al Manned Spacecraft Center (MSC), ora Johnson Space Center della NASA, a sud-est di Houston, per riposarsi. Dato il fitto programma di allenamento di Schirra, questa è stata la sua prima notte in casa. Più tardi quel giorno, gli Schirra si trovarono al Farnsworth and Chambers Building, il quartier generale provvisorio di MSCnel sud-est di Houston. L’attore bambino Jay North della serie televisiva “Dennis the Menace”, a Houston in un tour promozionale, vestito con una tuta spaziale per l’occasione e posato per le fotografie con gli Schirra. Si stima che circa 300.000 persone hanno allineato il percorso del corteo dal quartier generale di MSC attraverso le strade di Houston fino alla Rice University, dove la NASA aveva programmato la conferenza stampa post-volo.
L’amministratore della NASA James E. Webb e il direttore di MSC Robert R. Gilruthsi unì a Schirra sul palco. Webb ha condotto la conferenza stampa e ha presentato Gilruth e Schirra ai 300 giornalisti riuniti. Gilruth ha sottolineato che il futuro dell’America nello spazio dipendeva dal successo di missioni come quella di Schirra che richiedevano il lavoro collettivo di migliaia di individui. Schirra ha presentato per la prima volta la sua famiglia e i cinque compagni astronauti nella stanza. Ha poi descritto la sua missione, definendola a un certo punto un “volo da manuale”. Schirra ha evidenziato la natura positiva delle sue comunicazioni con MCC e con le stazioni di terra in tutto il mondo. Non vide alcun impedimento affinché la prossima missione su Mercurio durasse un giorno intero. Due giorni dopo, Schirra è tornata in volo a Cape Canaveral per rivedere i dati registrati durante la missione con ingegneri e scienziati.
Il 14 ottobre, gli Schirra si sono recati nel New Jersey per festeggiare il benvenuto a casa nella città natale di Schirra, Hackensack, e nella sua città natale di Oradell. Il giorno successivo, un corteo di automobili li ha portati per le strade delle città, con circa 40.000 sostenitori lungo il percorso. Allo stadio di calcio Oradell, dove si erano radunate 8.000 persone, l’amministratore della NASA Webb ha consegnato a Schirra la Medaglia al servizio distinto della NASA per aver portato a termine con successo la missione Mercury-Atlas 8 e ha letto un messaggio di congratulazioni dal presidente Kennedy. Quella sera, gli Schirra volarono a Washington, DC, dove la mattina successiva il presidente Kennedy li ospitò alla Casa Bianca. La cerimonia informale si è svolta poche ore dopo che gli assistenti avevano mostrato per la prima volta al presidente le prove fotografiche dell’accumulo di missili sovietici a Cuba. Dopo aver lasciato la Casa Bianca, Schirra ha tenuto un breve discorso ai dipendenti fuori dall’edificio del quartier generale della NASA e ha firmato autografi. Più tardi nel corso della giornata, Schirra ora vestito con la sua uniforme, ha ricevuto le sue ali da astronauta della Marina dal Segretario della Marina Frederick H. Korth. Al termine di una lunga giornata, gli Schirra tornarono a casa a Houston. La mattina successiva, Schirra partì per Cape Canaveral per finire i suoi debriefing e scrivere il suo rapporto post missione.
La navicella spaziale Sigma 7 di Schirra ha preso una rotta diversa dopo il ritorno a Cape Canaveral. I lavoratori hanno scaricato la capsula Mercury dal Kearsarge a Midway Island e l’hanno collocata a bordo di un aereo cargo C-130 Hercules per il volo di ritorno a Cape Canaveral. I lavoratori dell’Hangar S hanno ispezionato il veicolo spaziale per valutare eventuali effetti del suo volo orbitale di nove ore. Da lì, il personale di terra ha trasportato il Sigma 7 al suo sito di produzione, lo stabilimento della McDonnell Aircraft Corp. a St. Louis, dove gli ingegneri lo hanno sottoposto a un’ispezione più approfondita. Dopo aver trascorso un po’ di tempo in mostra presso lo stabilimento McDonnell, Sigma 7 fece un tour mondiale limitato fino al 20 settembre 1967, quando la NASA trasferì la proprietà allo Smithsonian Institution. Per i successivi 27 anni, Sigma 7 è rimasto in mostra presso lo US Space and Rocket Center di Huntsville, in Alabama, prima di trasferirsi negli Stati UnitiHeroes and Legends Hall , stranamente accoppiata a un razzo Redstone. Goditi un video della missione Sigma 7 di Schirra:
