Bereits seit Menschengedenken waren viele vom Mond fasziniert und träumten davon ihn zu besuchen. Galileo Galilei richtete sein Teleskop auf ihn und begann ihn zu studieren. Jules Verne schrieb 1865 ein Buch über die Reise zum Mond, wo die Menschen von einer Kanone zu ihrem Ziel geschossen wurden, auch wenn diese Idee aufgrund der auftretenden G-Kräfte nicht sehr sinnvoll wäre. Der deutsche Regisseur Fritz Lang machte sich 1929 ebenfalls zu diesem Thema seine Gedanken und drehte nach "Metropolis" den Film "Die Frau im Mond".
Von Dezember 1968 - bis Dezember 1972 reisten 24 Astronauten in Richtung Mond und 12 Menschen betraten ihn. Damit der bemannte Mondflug überhaupt realisiert werden konnte, wurde vor dem Apollo Projekt u. a. das Gemini Programm ins Leben gerufen, um so erste Erfahrungen in Rendezvous Missionen im Erdorbit zu bekommen.
Dies war notwendig, da es Wernher von Braun war, der zwei Möglichkeiten für eine bemannte Mondlandung vorschlug. Die erste Möglichkeit sah eine gigantische Rakete vor, deren Umsetzung in der damaligen Zeit aber nur schwer realisierbar gewesen wäre, dennoch wurden Teile dieses Konzepts für die Mondrakete übernommen. Die zweite Möglichkeit war eine Rendezvousmission im Erdorbit, die später in eine Rendezvousmission im Mondorbit umgeplant wurde. Obwohl dieser Plan erst auf wenig Gegenliebe gestoßen ist, da das Risiko für zu groß befunden wurde. Erst im Juli 1962 wurde der Plan genehmigt.
Das Apollo Programm ging aus einem Versprechen von dem damaligen Präsidenten JFK aus dem Jahre 1961 zurück, noch vor Ende des Jahrzehnts als erste Nation auf den Mond zu landen. Da bis dato die Sowjetunion die größeren Erfolge für sich zu verbuchen hatte. Es begann ein Wettlauf zum Mond, den schließlich die NASA für sich entscheiden konnte.
Raketentyp
Da es bis dato keine Rakete gab die genügend Schubkraft gehabt hätte das Mondraumschiff aus dem Schwerefeld der Erde in Richtung Mond zu bringen, musste erst eine entwickelt werden. Sie entstand unter der Leitung von Wernher von Braun, damit war die bis heute leistungsstärkste Rakete (140 t Nutzlast) geboren, die Saturn V.
Zusammen mit dem Apollo System war die 3-stufige Saturn V 111 m hoch und lieferte in der ersten Stufe einen Schub von 3.402.000 kg. Sie verbrauchte pro Sekunde 13.608 kg Treibstoff. Die erste Stufe hatte 5 F-1 Triebwerke und benötigte flüssigen Sauerstoff und Kerosin und wurde nach 160 Sekunden abgesprengt. Danach wurde die zweite Stufe gezündet, die so wie die dritte Stufe auch J-2 Triebwerke benutzte, die mit flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff betrieben wurden. Die zweite Stufe lieferte einen Schub von 500.000 kg und wurde nach 6 Minuten und 30 Sekunden abgesprengt und die dritte Stufe kam zum Einsatz, die für den Schub in Richtung Mond sorgte.
Apollo Raumschiff
Das Apollo System bestand aus drei Komponenten. Neben dem Kommandomodul (CM), gab es noch das Service Modul (SM), das u. a. auch die Triebwerkseinheit beherbergte, und die Mondlandefähre (LM).
Kommandomodul
Hier befanden sich die Instrumente, um das Mondraumschiff zu steuern. Es war mit dem Service Modul angedockt und erst am Ende der Mission, kurz vor dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre, trennten sich das CM und SM und das Kommandomodul landete mit den Astronauten im Wasser und wurde dort geborgen. Zu diesem Zweck war es mit einem Hitzeschild und Fallschirmen ausgestattet.
Service Modul
Das Service Modul enthielt die elektrischen Systeme, Lebenserhaltung, Steuerdüsen und Kommunikationssysteme für diese Mission. Des Weiteren befand sich hier auch das Haupttriebwerk und der Treibstofftank. Angetrieben wurde es von einem Sauerstoff-Wasserstoff Gemisch. Dieses Haupttriebwerk war nötig, um in eine Umlaufbahn um den Mond einzuschwenken und um den Mondorbit wieder zu verlassen und in Richtung des Blauen Planeten zu fliegen.
Mondlandefähre
Die einzige Aufgabe der 2,35 m breiten Mondfähre war es zwei Astronauten auf der Mondoberfläche abzusetzen. Dazu bestand die Fähre eigentlich aus zwei separaten Teilen. Einer Abstiegsstufe, an deren Unterseite vier Landebeine für ein sanftes Aufsetzen befestigt waren, und einer Aufstiegsstufe. Nach dem Abdocken vom CM im Mondorbit flog das LM zur Landezone. Bevor die Astronauten das LM verlassen konnten, mussten sie erst noch einen Druckausgleich durchführen. Während des gesamten Aufenthalts auf dem Mond war das LM das Heim für die Astronauten, auch wenn es sehr eng war und die Astronauten bei der Landung im Modul standen und nur durch doppelseitige Klebestreifen am Boden gehalten wurden. Anschließend, nach vollendeter Mission, flog nur die Aufstiegseinheit in den Mondorbit zurück und dockte mit dem Kommandomodul an.
Mondauto
Die erste Mission die das Mondauto benutzen konnten war Apollo 15. Es diente den Astronauten dazu die Umgebung des Landeplatzes zu untersuchen und eine breitere Vielzahl an unterschiedlichen Gesteinen zu sammeln. Es war ein zweisitziges Elektroauto und konnte zwei Astronauten in ihren Raumanzügen transportieren. Dadurch dass es zusammenklappbar war, fand es im unteren Teil der Landefähre Platz.
Übersicht
Das Apollo Programm bestand aus mehreren unbemannten Testmissionen und 11 bemannten Raumflügen. Zu den Aufgaben der Astronauten auf dem Mond gehörten das Sammeln von Gesteinsproben, seismische Untersuchungen, magnetische Feld- und Solarwindexperimente.
Apollo 1
Apollo 1 war ein Routinetest auf der Startrampe, der in einer Katastrophe endete, und erst nachträglich diese Bezeichnung bekam, die ursprüngliche Bezeichnung war AS-204. Hier eine Auflistung des Funkverkehrs zwischen der Kommandokapsel und der Flight Control.
Wie bei vorherigen Tests auch gab es hier wieder Kommunikationsprobleme zwischen der Besatzung des CM und dem Control Center. Dies verärgerte den Commander Gus Crissom und zwang ihn zu der Aussage: "Wie wollen wir zum Mond fliegen, wenn wir uns noch nicht einmal innerhalb unserer Gebäude verständigen können. Das wird doch jetzt langsam lächerlich." Dann hörte die Flight Control ein Pfeifen, das so klang, als ob irgendwo ein Mikrofon offen wäre. Aus der Kapsel kam dann "Feuer". "Wir haben Feuer im Cockpit." Die Mitarbeiter der Flight Control konnten es zunächst nicht glauben und fragten: "Sagte er Feuer". Aus der Kapsel heraus ertönte nun: "Wir haben hier ein schweres Feuer", daraufhin wurde der Alarm ausgelöst. "Wir verbrennen". "Holt uns raus". "Beeilt euch", dann schoss explosionsartig eine Stichflamme aus der Kapsel und verwundete einige North American Aviation - Techniker die vor der Kapsel mit Feuerlöschern versuchten die Luke zu öffnen. Dies gelang aber erst nach 5 h.
Was war geschehen und wie konnte es zu dieser Katastrophe bei einem Routinetest kommen? Die Kommandokapsel wurde von North American Aviation aus Downey, Californien gebaut und die Routinetests wurden seit dem Mercury Programm in dieser Art und Weise durchgeführt.
Bei der Untersuchung nach diesem Unglück leitete der Astronaut Frank Borman das Team, das für die Zerlegung der Kapsel zuständig war und es ergaben sich mehrere unglückliche Faktoren. So ging die Luke nur nach innen auf und es war der Besatzung aufgrund des Feuerdrucks nicht möglich sie zu öffnen. Diese Luke war eine Neukonstruktion, da die Kapseln des Mercury Projekts noch Sprengdruckluken hatten, dabei musste man nur einen Hebel ziehen und war ganz schnell draußen, aber bei einem beinahe Unglück von Gus Grissom, bei dem er fast ertrunken wäre, stellte sich heraus das die Sprengladung der Luke auch von selbst hochging, deshalb entschloss man sich beim Apollo Programm keine Sprengdruckluken zu verwenden.
Ein Steckschlüssel, der hinter einer Konsole gefunden wurde, brachte bei der Anhörung vor Abgeordneten die NASA und NAA in Schwierigkeiten, da er von Oktober 1966 bis zum 27. Januar 1967 dort gelegen hat und niemand ihn entdeckte und er dort nicht hingehörte. Des Weiteren kam ans Licht, das NAA bei dem Bau der Raumkapsel 10-mal mehr Velcro eingesetzt hat, das der Crew zum Verhängnis wurde, als ursprünglich von der NASA genehmigt. Dies war im Vorfeld aber von der Crew gewünscht. Das Problem dabei war, das Velcro unter normalen Luftverhältnissen nicht entflammbar war, doch wurden die Tests bei 100 % reinen Sauerstoff unter Druck durchgeführt und unter diesen Bedingungen war das Material explosionsartig entflammbar.
Vermutlich hat ein Kabel gegen die Innenseite der Konsole gerieben und durch mehrfaches Öffnen der Luke wurde die Teflonisolierung durchgescheuert. Als dann Strom durch das Kabel geflossen ist, kam es zu einem Lichtbogen, der die Katastrophe auslöste.
Der Abschlussbericht, der im April 1967 vorlag, und von dem Director des Langley Research Center Dr. Floyd L. Thompson geleitet wurde, führte zu einer ganzen Reihe von Verbesserungen. Bei dem Unglück starben Gus Grissom, der als erster Astronaut die Möglichkeit hatte ein drittes Mal ins All zu fliegen, da er bereits bei Mercury und Gemini dabei war, Ed White, der erste Amerikaner der einen Weltraumspaziergang durchgeführt hat und von der Militärakademie Westpoint stammte, und der Astronaut Roger Chaffee, der zum ersten Mal ins All fliegen sollte.
Apollo 8
Konnte wegen Verzögerung bei der Produktion des Lunar Moduls nicht mit diesem stattfinden (LM wurde erst bei Apollo 9 getestet). Kommandant dieser Mission war Frank Borman. Stattgefunden hat die Mission zu Weihnachten 1968, da auf Spionagebilder aus Russland eine Startbereite russische Großrakete mit 4-Stufen (N1) entdeckt wurde und die russische Zond-5 erfolgreich den Mond unbemannt umrundet hat. Um die Einsatzbereitschaft des CM und des SM Moduls zu testen, ist das Raumschiff dank seines Triebwerks in einen Mondorbit eingeschwenkt und hat 10 Umrundungen durchgeführt. Schwierigkeiten gab es durch das erkranken (mehrmaliges Übergeben) des Kommandanten das fast zum Abbruch der Mission geführt hätte. Besonders erwähnenswert ist noch der erste beobachtete Erdaufgang aus dem Mondorbit, die Crew war von diesem Anblick schlicht begeistert.
Apollo 9
Hier wurde eine Vielzahl neuer Techniken erprobt, so wurde auch zum ersten Mal das Lunar Modul im Erdorbit getestet, indem es sich von dem CM abtrennte und selbstständig flog. Das LM war das dritte Mondraumschiff, das von Grumman gebaut wurde, und trug den Namen Spider. Doch auch diese Mission verlief nicht reibungslos, da der Druck im Heliumtank des LM beim Start zu groß war stand diese Mission kurz vor dem Abbruch. Des Weiteren erkrankte (mehrmaliges Übergeben) der Pilot des LM und es machte erst den Anschein, dass eine Außenmission zu gefährlich sei, da der Astronaut hätte ersticken können. Da es ihm aber am nächsten Tag besser ging, wurde die Mission erfolgreich durchgeführt, auch wenn der zu hohe Druck im Heliumtank zu einem unruhigen Flug führte. Erwähnenswert ist noch die erste EVA der Geschichte mit 2 Astronauten.
Apollo 10
Erste Mission, die das LM im Mondorbit getestet hat. Die Mission fand 2 Monate nach Apollo 9 statt.
Apollo 11
"Ein kleiner Schritt für einen Menschen, ein großer Schritt für die Menschheit"
Gestartet wurde Apollo 11 am 16. Juli 1969. Es war ein mit Spannung erwartetes Ereignis, bei dem über eine Million Menschen live beim Start der Saturn V Rakete dabei waren. Die Besatzung dieser Mission bestand aus dem Kommandanten Neil A. Armstrong, dem Piloten des Landemoduls Edwin E. Aldrin, obwohl bei jeder Mission der Kommandant die Landefähre geflogen ist und der offiziell benannte Pilot ihn nur unterstützte, und dem Piloten des Apolloraumschiffs Michael Collins, der nicht den Mond betrat sondern im Kommandomodul den Mond umkreiste. Alle drei waren erfahrene Piloten und konnten bereits während des Gemini Programms erste Erfahrungen im All sammeln. Am 20. Juli 1969 war es dann soweit. Neil Armstrong verkündete, dass der Adler gelandet sei und betrat als erster Mensch den Mond. Er und Edwin "Buzz" Aldrin gingen im „Meer der Ruhe“ spazieren.
Die Bezeichnung des hier eingesetzten Lunar Moduls war Eagle und es war das fünfte LM das gebaut wurde. Doch bevor Neil Armstrong verkünden konnte, dass der Adler gelandet ist, wurden zuvor noch ausgiebige Tests mit einem auf der Erde Flugfähigen LM durchgeführt, bei dem Neil Armstrong eine Bruchlandung hinlegte und sich nur mit dem Schleudersitz retten konnte. Und auch die Landung auf dem Mond war spektakulär, da man nur einen Versuch und nur eine begrenzte Menge Treibstoff an Bord hatte, den Neil Armstrong auch bis aufs letzte ausreizte.
Erwähnenswert ist noch, dass Aldrin gerne der erste Mensch auf dem Mond gewesen wäre, doch die Konstruktion des LM von Grumman, die Ausstiegsluke auf der Seite des Commanders anzulegen und der nicht mögliche Wechsel der Positionen wegen den Backpacks, legte die Reihenfolge fest. Des Weiteren musste Neil Armstrong beim Ausstieg noch einen Hebel betätigen, damit eine automatische Kamera aktiviert wurde, die den ersten Schritt eines Menschen auf dem Mond festhielt.
Apollo 12
"Das mag ja ein kleiner Schritt für Neil gewesen sein, für mich ist es ein großer"
Am 14. November 1969 startete Apollo 12 bei strömenden Regen, wobei die Rakete auch von 2 Blitzen getroffen wurde. Des Weiteren hatte der neue Flight Director (der seine Feuertaufe noch bei der Apollo 13 Mission bekommen sollte) keinen guten Einstand, da beim Start mehrere Warnlichter im CM Modul Yankee Clipper aufblinkten. Weitere Probleme verursachten zwei Kameras, für die der LM Pilot Alan Bean verantwortlich war. Erst vergaß er auf der Mondoberfläche das Objektiv der Kamera gegen die Sonneneinstrahlung abzuschirmen und so wurde nichts aus den ersten Farbfilmaufnahmen vom Mond und des Weiteren vergaß er beim Landeanflug seine Handkamera zu sichern, die ihm anschließend ins Gesicht flog und ihn kurzzeitig außer Gefecht setzte.
Die Landung auf dem Mond war die erste wo ein festes Landeziel angesteuert wurde, auch wenn die Landung mit dem Intrepid getauften LM heftig war. Die Zielzone lag in der Nähe der Mondsonde Surveyor 3 im „Ozean der Stürme“, dessen Kamera die ersten Livebilder von der Mondoberfläche machte und nun geborgen wurde. Auf der Mondoberfläche wurden zwei 4-stündige Mondspaziergänge durchgeführt. Außerdem schmuggelten die beiden Astronauten auf dem Mond einen Selbstauslöser, damit anders als bei Apollo 11 beide Astronauten gemeinsam abgelichtet werden konnten. Leider vermasselte der LM Pilot auch dies, doch für ihn gab es noch ein Happy End, als sein Commander Charles "Pete" Conrad ihn kurzzeitig das LM steuern ließ.
Apollo 13
"Houston wir haben ein Problem"
Die Apollo 13 Mission startete zu einem Zeitpunkt als das Medieninteresse an den Mondflügen stark nachgelassen hatte und auch die Sowjetunion änderte ihre Pläne, man konzentrierte sich fortan auf die Entwicklung von Raumstationen im Erdorbit. Erst als bei einem Routinetest nach 55 h und 55 min Flugzeit ein lauter Knall auftrat und ein Spannungsabfall gemessen wurde, stieg das öffentliche Interesse. Des Weiteren konnte die Crew das Entweichen von Sauerstoff beobachten. Als ob dies noch nicht schlimm genug war, stieg beim 23. bemannten amerikanischen Raumflug auch noch der Kohlendioxidgehalt an. Eine Lösung für dieses Problem wurde dadurch erschwert das LM und CM unterschiedliche Filteranschlüsse hatten. So wurde nichts aus der geplanten Landung in der Fra-Mauro-Hochebene, in der später Apollo 14 landete, und es ging nur noch darum die Astronauten zurückzuholen.
Den gesamten Rückflug von 4 Tagen Dauer verbrachten die drei Astronauten im LM Aquarius, bevor sie kurz vor dem Wiedereintritt in das CM Odyssey wechselten und das Kommando Modul wieder belebten. Bis zuletzt blieb offen, ob den drei Astronauten das gleiche Schicksal wie dem russischen Kosmonauten Wladimir Komarow bei Soyuz-1 zu Teil werden würde, bei dem sich die Bremsfallschirme nicht öffneten und der Kosmonaut nicht überlebte.
Apollo 14 - Golf auf dem Mond
Der Kommandant dieser Mission war Alan Shepard, der erste Amerikaner, der ins All geschossen wurde, auch wenn es nur ein Suborbitalflug war. Des Weiteren galt Alan Shepard als Favorit für die erste bemannte Gemini Mission, doch eine Erkrankung im Innenohr mit starken Schwindelanfällen führte zum vorläufigen Ende seiner Kariere. Erst durch eine experimentelle Operation konnte er seinen aktiven Flugstatus wieder erlangen.
Doch die erste Mission, nach der beinahe Katastrophe von Apollo 13, hatte ebenfalls mit Schwierigkeiten zu kämpfen. Computerprobleme im Mondorbit sorgten dafür, dass die Mondfähre Antaris zunächst nicht wie geplant landen konnte. Auch ein Reset für das Abbruchsignal brachte keine Änderung und der Computer drohte nach wie vor den Landeanflug automatisch abzubrechen. Die Software des LM die von Programmierern vom M.I.T. entwickelt wurde, musste unter deren mitwirken von den Astronauten umprogrammiert werden. Doch dadurch ließen sich nicht alle Probleme beheben, da das Landeradar Schwierigkeiten machte und die Mondfähre auf einen Abhang landete und so in Schräglage geriet. Glücklicherweise konnte die Aufstiegseinheit des LM dennoch problemlos starten. Doch zuvor spielte Alan Shepard noch im Landegebiet den Fra Mauro Highlands Golf.
Apollo 15 - Galileo hatte Recht
Da die NASA mit Budgetkürzungen zu kämpfen hatte, gestaltete sich die 15. Apollo Mission anders als zunächst geplant. Bei dieser Mission trat das wissenschaftliche Interesse in den Vordergrund weshalb die Astronauten, bei denen es sich fast ausschließlich um Testpiloten handelte, in Geologie ausgebildet worden sind. Hilfe bekamen sie vom Professor Lee Silver vom Caltech (California Institue of Technology) in Pasadena. Dazu wurden mehrere Ausflüge für Feldforschungen in geologisch interessante Gebiete unternommen. Um zusätzliche geologische Ausrüstung mit zunehmen, obwohl das Gewichtslevel bereits erreicht wurde, verzichteten die Astronauten sogar auf einen Teil des Treibstoffs.
Da diese Mission die erste Mission war, die mit einem Lunar Rover ausgestattet war, wurde auch ein verbessertes LM eingesetzt, dass jetzt auch eine Luke oben besaß.
Da nur äquatoriale Landungen auf dem Mond möglich waren, gab es um den Landeplatz einen erbitterten Streit. Der Commander entschied sich letzten Endes doch für den schwierigen Landeplatz in den Apenninen, der geologisch wertvoller schien. Erwähnenswert ist noch das bei diesem Mondausflug auch ein altes physikalisches Gesetz experimentell nachgewiesen wurde. Und zwar ließ man eine Falkenfeder und einen Hammer gleichzeitig zu Boden fallenund aufgrund des fehlenden Luftwiderstands kamen beide auch gleichzeitig auf dem Mondboden an. Dadurch wurden Galileo Galileis alte Kenntnisse nachgewiesen.
Apollo 16
Die NASA richtete ihre Aufmerksamkeit bereits auf das Skylab Projekt und es stand fest, dass Apollo 17 die letzte Apollo Mission sein würde. Apollo 16 startete im April 1972, um im Descartes Crater zu landen. Dies gelang Commander Young mit dem LM Orion, auch wenn es keine ruhige Landung war. Young zog sich später den Zorn der Wissenschaftler zu, als er auf dem Mond stolperte und dabei ein wichtiges Experiment zur Messung der Temperatur im Mondinneren zerstörte. Des Weiteren bekam hier Ken Mattingly der wegen Verdachts auf Röteln übergangene Pilot bei Apollo 13 seine Chance.
Apollo 17
Zum bislang letzten Mal hat ein Mensch seine Fußabdrücke im Mondstaub hinterlassen. Commander Gene Cernan war der letzte Mensch auf dem Mond im Taurus-Littow-Gebirge. Cernan und der Geologe Harris "Jack" Schmitt, der einzige Wissenschaftler auf dem Mond, haben die längsten EVA's durchgeführt und haben sich dabei 8 Kilometer vom LM Challenger entfernt. Dabei entdeckten sie u. a. orangefarbenen Mondstaub, der sich als vulkanischen Ursprungs entpuppte. Außerdem übte sich Jack Schmitt im Hammerwerfen.
Aber auch bei dieser Mission traten Probleme auf, so ging bei der ersten EVA von 7 h und 12 min Dauer die Radabdeckung des Luna Rovers kaputt und musste notdürftig geflickt werden. Dazu kamen noch 2 weitere Moonwalks und die bislang besten Bilder von der Mondoberfläche, mit dem bislang einzigen perfekt gefilmten Start der Aufstiegseinheit.
Kosten
Die Gesamtkosten des Apollo Programmes beliefen sich auf $ 19,4 Milliarden Dollar.
Die Probleme und der weitere Werdegang der Astronauten auf der Erde
Nicht alle der Astronauten konnten mit dem erlebten gut umgehen und sich wieder ins irdische Leben eingliedern und so hatte der ein oder andere Mondbesucher Alkoholprobleme oder versuchte sich in ungewöhnlichen Aufgaben. [1]
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Anmerkung: Mehr zu diesem Thema erfahren sie in meinem Buch "Space - Die Zukunft liegt im All" (2019), im Kapitel "Beginn des Weltraumzeitalters".
[1] http://edition.cnn.com/2009/TECH/07/17/life.after.moon.landing/index.html