美国Atlas-D Mercury（又称Atlas LV-3B）是美国水星计划的轨道运载火箭，由阿特拉斯洲际弹道导弹改装而来，由康维尔公司制造，承担了美国早期载人轨道飞行任务，包括美国首次载人轨道飞行任务，共执行10次发射任务，其中3次失败。
Atlas-D Mercury是为美国水星计划轨道发射任务研制的运载火箭，采用液氧和RP-1作为推进剂，配置2台XLR-89-5助推发动机和1台XLR-105-5主发动机，总推力1880千牛，能够将水星载人飞船送入近地轨道，是美国首个具备载人轨道发射能力的运载火箭，为美国早期载人航天探索奠定了技术基础。
运载参数和应用场景
阿特拉斯D水星运载火箭（型号ATLAS-D_MERCURY）是美国康维尔公司在SM-65“阿特拉斯”洲际弹道导弹基础上改进而来的轨道运载火箭，专为美国宇航局水星载人航天计划定制，是美国早期载人航天事业的核心运载工具之一。其基础运载参数如下：
| 参数项 | 具体数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 火箭全长 | 35米 | 基于Atlas-D衍生型号的通用设计，适配水星载人太空舱的安装需求 |
| 芯级直径 | 3.05米 | 延续SM-65阿特拉斯D型导弹的弹体尺寸标准 |
| 起飞重量 | 120吨 | 包含推进剂、箭体结构与有效载荷总重量 |
| 近地轨道运载能力 | 约1490千克 | 可匹配水星系列载人太空舱的发射质量需求 |
| 起飞总推力 | 1629千牛 | 主发动机与助推发动机共同工作时的海平面总推力 |
| 级数 | 2级 | 芯级加上面级组合，满足载人入轨的速度需求 |
该火箭的应用场景高度聚焦于水星计划的载人轨道发射任务。20世纪60年代初，美国与苏联展开太空竞赛，在苏联率先实现载人轨道飞行后，美国急需一款可靠的运载工具将宇航员送入地球轨道，验证载人航天的核心技术。阿特拉斯D水星运载火箭正是为这一目标而生，相较于同期的红石火箭仅能执行亚轨道载人飞行，它首次让美国具备了将宇航员送入地球轨道的能力，填补了美国载人航天领域的关键空白。除载人任务外，其衍生的Atlas-D系列火箭也承担过早期小型卫星、技术验证载荷的发射任务，是美国运载火箭从军用导弹向民用航天载体转型的典型代表。
技术特点
阿特拉斯D水星运载火箭的技术设计兼具早期航天探索的创新性与实用性，大量沿用了洲际弹道导弹的成熟技术，同时针对载人任务做了大量可靠性改进，核心技术特点如下：
| 技术类别 | 具体参数 | 技术说明 |
|---|---|---|
| 推进系统 | 1台LR89主发动机+2台LR105助推发动机+2台微调发动机 | 主发动机推力254千牛，2台助推发动机单台推力667千牛，共同提供起飞阶段动力，助推发动机工作完毕后分离，主发动机继续工作至芯级关机，微调发动机用于入轨前的姿态调整与速度修正，推进剂采用RP-1煤油与液氧组合，是20世纪60年代液体火箭的主流推进方案 |
| 箭体结构 | 不锈钢薄壁气球式油箱 | 箭体油箱采用厚度仅0.3~0.5毫米的不锈钢薄板制造，依靠内部推进剂的压力维持结构刚度，大幅降低了箭体自重，结构质量占比仅为总起飞重量的5%左右，是同期运载火箭中结构效率最高的设计之一 |
| 制导系统 | 全惯性制导系统 | 配备高精度陀螺仪与加速度计，无需地面指令即可自主完成飞行轨迹控制，入轨精度满足载人航天的安全需求，同时具备故障冗余设计，可应对飞行过程中的部分传感器失效问题 |
| 载人适配改进 | 发射逃逸系统、故障检测系统 | 相比原型洲际导弹，新增了与水星太空舱联动的故障检测装置，飞行过程中若火箭出现推力异常、姿态失控等问题，可立即触发逃逸塔将太空舱带离危险区域，保障宇航员生命安全，全箭关键系统均采用冗余设计，可靠性较军用型号提升了40%以上 |
该火箭的设计充分体现了早期航天探索“快改好用”的思路，基于成熟导弹平台的改进大幅降低了研发成本与周期，而针对载人任务的专项改进则让其成为美国首款具备载人航天能力的运载火箭。不过受限于当时的技术水平，其气球式油箱结构也存在地面维护难度大、推进剂加注后无法长时间待命的问题，液氧推进剂的低温特性也要求发射前数小时才能开始加注，进一步限制了发射窗口的灵活性。
发射历史和重要任务
阿特拉斯D水星运载火箭总计执行1次发射任务，是水星计划中发射次数最少但意义最为重大的运载火箭之一，其唯一一次发射就完成了水星计划的收官任务，具体发射记录如下：
| 发射代码 | 发射时间 | 发射站点 | 携带载荷 | 发射结果 | 备注 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | 成功 | 国际编号1963-015A |
| 1963-015 | 1963年5月15日 | 卡纳维拉尔角空军基地AFETR发射工位 | MERCURY ATLAS 9（“信仰7号”载人太空舱） | 成功 | 国际编号1963-015A |
此次发射是美国水星计划的第6次载人飞行任务，也是最后一次载人轨道飞行任务，搭载宇航员戈尔登·库勃执行任务。火箭升空后顺利将“信仰7号”太空舱送入预定轨道，轨道近地点161公里，轨道倾角32.5°，轨道周期88.5分钟。库勃在太空中共计飞行34小时20分钟，环绕地球22圈，总航行距离87.9万公里，最高飞行速度达到28239公里/小时，成为当时美国在太空停留时间最长的宇航员。任务过程中，库勃完成了航天器姿态手动控制、光度观测、零重力实验等多项测试，验证了人类在长时间太空飞行中的生理适应能力，也验证了阿特拉斯D水星运载火箭的载人发射可靠性。
这次发射的成功标志着美国水星计划圆满收官，打破了苏联在载人长时间轨道飞行领域的技术垄断，为后续双子座计划、阿波罗计划的技术研发积累了宝贵经验。任务结束后，美国宇航局认为水星计划已经完成全部预定目标，随即取消了原计划使用同型号火箭发射的水星-宇宙神10号任务，阿特拉斯D水星运载火箭也随之正式退役。尽管仅执行了1次发射任务，但它作为美国首款载人轨道运载火箭的历史地位无可替代，是冷战太空竞赛时期美国航天技术追赶的标志性产物，也为后续阿特拉斯系列运载火箭的持续发展奠定了技术基础。
