Apollo-Programm

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Apollo-Programm: Logo

Start der Apollo-8-Mission

Missionslogo der ersten Mondlandungsmission der NASA Apollo 11. Der Weißkopfseeadler ist abgebildet, da die Mondlandefähre den Namen Eagle (dt. Adler) trug und das Wappentier der USA ist.

Aufnahme der Erde über dem Mondhorizont während der ersten bemannten Mondlandung der NASA mit Apollo 11 (im Mondorbit).

Astronaut Aldrin vor der Mondlandefähre (Apollo 11)

Stiefelabdruck von Edwin „Buzz“ Aldrin auf dem Mond (Apollo 11), aufgenommen mit einem Biogon-Objektiv von Carl Zeiss

Im Rahmen des US-amerikanischen Apollo-Programms der NASA sollte ein Mensch auf dem Mond landen und unversehrt wieder auf die Erde zurückgebracht werden. Die bemannte Mondlandung wurde sowohl von den USA als auch der UdSSR angestrebt, allerdings nur von den USA erreicht. Sie gelang am 20. Juli 1969. Die Mondlandung bildete den Höhepunkt des Wettlaufs ins All.

Der Name

Im Juli 1960, noch bevor das Mercury-Programm erste Erfolge aufzuweisen hatte, fand in Washington eine Konferenz statt, auf der die NASA und verschiedene Industriebetriebe einen Langzeitplan für die Weltraumfahrt erarbeiteten. Geplant war eine bemannte Mondumrundung – von einer Landung war zu diesem Zeitpunkt noch nicht die Rede. Abe Silverstein, der Leiter der Raumfahrt-Entwicklung bei der NASA, schlug für dieses Projekt den Namen Apollo vor. Apollo war ein Gott der griechischen Mythologie, der als treffsicherer Bogenschütze galt.

Planung

Der eigentliche NASA-Plan sah sieben Missionen bis zur ersten bemannten Mondlandung vor. Dies waren die Missionen A bis G.

• Mission A: Unbemannter Test der Saturn V und des Apollo-Raumschiffs in einer Erdumlaufbahn (zweimal durchgeführt mit Apollo 4 und Apollo 6).
• Mission B: Unbemannter Test der Landefähre (LM) (durchgeführt mit Apollo 5).
• Mission C: Bemannter Test der Apollo-Kapsel im Erdorbit (durchgeführt mit Apollo 7).
• Mission D: Test der Kombination aus Kommandomodul und Landefähre in einem erdnahen Orbit (ursprünglich als Apollo 8 vorgesehen, als Apollo 9 neu nummeriert, weil ein Mondflug (Mission C') als Apollo 8 eingeschoben wurde).
• Mission E: Test der Kombination aus Kommandomodul und Landefähre in einem erdfernen Orbit (Mission wurde gestrichen, Mannschaft übernahm die Mission C').
• Mission F: Test der Kombination aus Kommandomodul und Landefähre in einem Mondorbit (durchgeführt mit Apollo 10).
• Mission G: Erste Landung auf dem Mond (durchgeführt mit Apollo 11).

Die mit Apollo 8 durchgeführte erste Mondumkreisung, Weihnachten 1968, war von der NASA eigentlich nicht vorgesehen und mit der Bezeichnung Mission C' zwischen die Missionen C und D eingeschoben.

Zusätzlich wurden die Missionen H, I und J geplant:

• Mission H: Landung auf dem Mond mit erweiterten wissenschaftlichen Experimenten (durchgeführt mit Apollo 12. Apollo 13 nicht erfolgreich).
• Mission I: Landung auf dem Mond mit erweiterten wissenschaftlichen Experimenten (durchgeführt mit Apollo 14, eine weitere Mission wurde gestrichen).
• Mission J: Landung auf dem Mond mit erweiterten wissenschaftlichen Experimenten und dem Mondrover (durchgeführt mit Apollo 15, Apollo 16 und Apollo 17).

Wettlauf der Systeme

Durch den Start des Sputniks im Jahre 1957, die erste unbemannte harte Mondlandung 1959 durch Lunik-2 und den ersten bemannten Raumflug von Juri Gagarin 1961 war die Sowjetunion zu Beginn des Raumfahrtzeitalters zur führenden Raumfahrtnation aufgestiegen. Die US-Amerikaner suchten nach einem Gebiet der Raumfahrt, auf dem sie die Sowjetunion schlagen könnten. Die bemannte Mondlandung wurde dafür als geeignet angesehen.

Am 25. Mai 1961, nur eineinhalb Monate nach dem Start von Juri Gagarin, hielt Präsident John F. Kennedy vor dem amerikanischen Kongress seine berühmte Rede, in der er das Ziel vorgab, noch im gleichen Jahrzehnt einen Menschen zum Mond und wieder zurückbringen zu lassen. Mit den folgenden Worten fiel der Startschuss für das Apollo-Programm:

I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the moon and returning him safely to the earth. No single space project in this period will be more impressive to mankind, or more important for the long-range exploration of space; and none will be so difficult or expensive to accomplish.

(Ich glaube, dass dieses Land sich dem Ziel widmen sollte, noch vor Ende dieses Jahrzehnts einen Menschen auf dem Mond landen zu lassen und ihn wieder sicher zur Erde zurück zu bringen. Kein einziges Weltraumprojekt wird in dieser Zeitspanne die Menschheit mehr beeindrucken, oder wichtiger für die Erforschung des entfernteren Weltraums sein; und keines wird so schwierig oder kostspielig zu erreichen sein.)

Videoausschnitt der Rede Kennedys

Obwohl ursprünglich noch weitere Starts geplant waren, wurde das Apollo-Programm nach der sechsten erfolgreichen Mondlandung von Apollo 17 beendet.

Für den bemannten Mondflug wurde die bis heute größte Rakete entwickelt. Sie erhielt den Namen Saturn V. Maßgeblichen Anteil an ihrer Entwicklung hatte der deutsch-amerikanische Raketenbauer Wernher von Braun, dessen Team die erste Stufe mit den gewaltigen F-1-Triebwerken entwickelte. Alle Starts dieser Rakete waren trotz ihrer großen Leistung und Komplexität erfolgreich, was durchaus beachtenswert ist, da die meisten übrigen Raketensysteme auch Fehlstarts zu verzeichnen haben.

Als Vorbereitung auf die Mondlandung lief parallel zum Apollo-Programm das Gemini-Programm, mit dem Erfahrungen zu Rendezvous-Manövern im Weltall gesammelt werden sollten.

Am 27. Januar 1967 erlitt das Apollo-Programm einen schweren Rückschlag. Bei Bodentests verbrannten die drei Astronauten Virgil Grissom, Edward H. White und Roger B. Chaffee in ihrer Kapsel. Die Rakete war während dieser Tests nicht betankt. Die Kapsel war aber nicht mit gewöhnlicher Luft, sondern mit reinem Sauerstoff bei atmosphärischem Überdruck gefüllt. Dadurch wurde binnen weniger als einer Minute aus einem kleinen elektrischen Funken ein Feuer, das die Astronauten tötete. Umfangreiche Änderungen an der Mondkapsel waren die Folge. Dem Test wurde nachträglich die Bezeichnung Apollo 1 verliehen.

Trotzdem konnte mit der erfolgreichen Mondlandung von Apollo 11 am 20. Juli 1969 das Ziel Kennedys termingerecht erreicht werden.

Zeitgleich zum Apollo-Programm arbeitete die Sowjetunion an einem umfangreichen Programm, das ebenfalls mit der Landung eines Menschen auf dem Mond enden sollte. Im Rahmen des Zond-Programms wurden modifizierte Sojus-Raumschiffe unbemannt zum Mond gestartet und nach einem Mondumlauf wieder zur Erde gebracht. Dies diente dem Test des Raumschiffs, das für einen bemannten Mondflug gedacht war. Die Zond-5-Kapsel umkreiste im September 1968 den Mond, kam jedoch bei der Rückkehr vom Kurs ab und musste aus dem Indischen Ozean geborgen werden. Im Oktober 1970 wurde das Testprogramm mit Zond-8 beendet; von allen Missionen war nur Zond-7 ein voller Erfolg.

Parallel arbeitete die Sowjetunion auch an einer Mondlandemission, die ähnlich wie bei Apollo mit einer superschweren Rakete gestartet werden sollte. Dafür wurde die N1-Rakete entwickelt, die jedoch bei allen vier Teststarts, die von 1969 bis 1972 erfolgten, versagte. Daraufhin und angesichts der Tatsache, dass die Amerikaner bereits erfolgreich auf dem Mond gelandet waren, gab die Sowjetunion das bemannte Mondprogramm auf und leugnete auch, jemals eines gehabt zu haben. Erst Anfang der 90er Jahre sind Informationen über dieses Programm und die N1-Rakete an die Öffentlichkeit gekommen. Für weitere Einzelheiten siehe den Hauptartikel Sowjetisches Mondprogramm.

Die Mondlandung(en)

Die ersten beiden Menschen landeten im Rahmen der Mission Apollo 11 am 20. Juli 1969 um 21:17 Uhr (MEZ) auf dem Mond: Neil Armstrong und Edwin Aldrin. Sechs Stunden später, am 21. Juli um 03:56:20 Uhr MEZ, betrat Neil Armstrong im Mare Tranquillitatis als erster Mensch den Mond. Dabei sprach er den berühmt gewordenen Satz:

Zitat: That's one small step for [a] man, one giant leap for mankind. (    anhören ^?/i)
(deutsch: „Dies ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein großer Sprung für die Menschheit.“)

Das 'a' vor 'man' wurde in späteren Texten hinzugefügt, um den Sinn zu erhalten. Im Funkverkehr war es nicht zu hören gewesen. Armstrong wurde später danach befragt, ob er es tatsächlich nicht gesagt habe, aber er konnte sich nicht mehr daran erinnern. Daher bleibt es ungeklärt, ob es durch Störungen im Funkverkehr verloren gegangen ist, oder ob Armstrong dies tatsächlich so gesagt hat.

Der dritte Astronaut, Michael Collins, umkreiste im Apollo-Mutterschiff den Erdtrabanten bis zur Rückkehr der Landeeinheit Eagle.

Im Rahmen des Apollo-Programms wurden insgesamt sechs Mondlandungen durchgeführt. Damit haben bis heute 12 Menschen, allesamt US-Amerikaner, den Mond betreten. Harrison H. Schmitt - Mondfährenpilot von Apollo 17 - setzte als bislang letzter Mensch am 12. Dezember 1972 seinen Fuß auf den Mondboden. Eugene Cernan - Kommandant von Apollo 17 - ist bislang der letzte Mensch, der auf dem Mond war, indem er als letzter in die Mondfähre einstieg.

Der „erfolgreiche Fehlschlag“ von Apollo 13

Als Routineflug gestartet und von der Öffentlichkeit kaum wahrgenommen, starteten mit der Mission Apollo 13 am 11. April 1970 die Astronauten James A. Lovell, John L. Swigert und Fred W. Haise. Erst als auf dem Weg zum Mond ein Sauerstofftank explodierte und damit das Leben der drei Insassen des Apollo-Raumschiffs stark gefährdet war, wurde die gesamte Weltöffentlichkeit auf die Mission aufmerksam. Die Astronauten konnten sich nur dadurch retten, dass sie das Lunar Module als „Rettungsboot“ zweckentfremdeten. Damit war an eine Mondlandung natürlich nicht mehr zu denken. Da das Raumschiff zum Zeitpunkt des Unfalls schon die Erdumlaufbahn Richtung Mond verlassen hatte und für eine sofortige direkte Umkehr der Treibstoff bei weitem nicht ausgereicht hätte, führte der einzige Weg zurück zur Erde um den Mond herum, wobei das Raumschiff durch ein Swing-by-Manöver mit Hilfe der Mondanziehung wieder Richtung Erde beschleunigt wurde. Nach Absprengen des Servicemoduls kurz vor dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre wurde erst das gesamte Ausmaß der Havarie ersichtlich; man geht davon aus, dass der Sauerstofftank der Brennstoffzellen explodiert war. Trotz der gescheiterten Mondlandung wird Apollo 13 dennoch als Erfolg gewertet, weil es erstmals gelungen war, Astronauten aus einer katastrophalen Raumnotlage lebend zur Erde zurückzubringen. Nach für die Astronauten und die Bodenmannschaften sehr anstrengenden fünf Tagen gelang (nach einer Mondumrundung ohne Landung) am 17. April 1970 die Landung im Pazifik.

Die Geschichte von Apollo 13 wurde 1995 u.a. mit Tom Hanks verfilmt.

Typischer Apollo-Missionsverlauf

• Start in Kennedy Space Center
• Abtrennung der 1. Stufe in ca. 56 km Höhe, d.h. in der hohen Stratosphäre (Geschwindigkeit ca. 10.000 km/h – Mach 8)
• Unmittelbar anschließend Zündung der 2. Stufe
• Kurz darauf Abtrennung des Triebwerksgehäuses (engine skirt, offiziell interstage genannt) und des Rettungsturms (launch escape tower)
• Abtrennung der 2. Stufe in ca. 185 km Höhe (Geschwindigkeit ca. 24.000 km/h)
• Unmittelbar danach Zündung der 3. Stufe, Einschwenken in eine nahe Erdumlaufbahn (Geschwindigkeit ca. 28.000 km/h), Abschalten der 3. Stufe
• Nach einigen Erdumrundungen Neuzündung der 3. Stufe, (TLI, trans-lunar injection) Ausdehnung des Orbits bis zum Mond (im Gegensatz zu einer häufigen Annahme keine Überschreitung der Fluchtgeschwindigkeit und Erdflucht (Apollo 8 erreichte 10,822 km/s – ca. 39.000 km/h [1]) – auch auf dem Mond befindet man sich immer noch in einem Erdorbit). Kritisch beim TLI war jedoch die Zeit, die nach dem ersten Brennschluss des J-2-Triebwerks und dessen erneuter Zündung verstreichen musste.
• Trennung des Apollo-Raumschiffs von der 3. Stufe in mehreren Schritten (TDM, transposition and docking maneuver):
  • Trennung des Kommando-/Versorgungsmoduls (CSM, command/service module) vom auf der dritten Stufe sitzenden Stufenadapter (SLA, spacecraft lunar module adapter)
  • Abwurf des Stufenadapters – er hatte bisher die Mondlandefähre (LM, lunar module) umschlossen
  • 180°-Drehung des Kommando-/Versorgungsmoduls, so dass es mit seinem Bug an die Landefähre ankoppeln kann
  • Herausziehen der Landefähre aus seiner in der dritten Stufe befindlichen Parkbucht
  • Die dritte Stufe, der letzte Teil der Saturn-V-Rakete, hat an diesem Punkt ausgedient. Vom Kontrollzentrum aus gesteuert wird sie entsorgt (d.h. in einen Sonnenorbit manövriert oder für seismische Untersuchungen auf Kollisionskurs mit dem Mond gebracht)
• Flug zum Mond
• Zündung des Triebwerks des Versorgungsmoduls zum Einschwenken in den Mondorbit (LOI, lunar orbit insertion)
• Umstieg von zwei Astronauten in die Landefähre, das Kommando-/Versorgungsmodul verbleibt mit einem Astronauten im Mondorbit
• Abkoppeln der Landefähre, Zündung des Landetriebwerks, Abstieg zur Mondoberfläche und Landung
• Mondlandung im engeren Sinne: Astronauten führen Aktivitäten außerhalb des Raumschiffs durch (EVA, extra-vehicular activity), d.h. sie erkunden die Mondoberfläche zu Fuß oder auf späteren Missionen mit dem Mondauto
• Währenddessen: Kommando-/Versorgungsmodul umkreist den Mond, Kameras und andere Instrumente im Versorgungsmodul untersuchen den Mond, Astronaut führt Beobachtungen durch und prüft mögliche Landeplätze für spätere Missionen
• Start von der Mondoberfläche. Die Abstiegsstufe dient als Startrampe und bleibt mit Flagge, Kamera, Auto und diverser anderer Ausrüstung auf der Oberfläche zurück. Die Astronauten und die Gesteinsproben fliegen in der Aufstiegsstufe in den Mondorbit.
• Rendezvous mit dem Kommando-/Versorgungsmodul, Ankoppeln, Umstieg der Astronauten, Abwurf der Aufstiegsstufe
• Zündung des Triebwerkes des Versorgungsmoduls (TEI, trans-earth injection) zum Verlassen des Mondorbits
• Rückflug zur Erde
• EVA, um die Filme aus den Kameras im Versorgungsmodul zu bergen
• Abwurf des Versorgungsmoduls, Ausrichten des Kommandomoduls für den Wiedereintritt
• Wiedereintritt in die Erdatmosphäre inklusive ca. dreiminütiger Funkstille (blackout), da die Reibungswärme das Raumschiff einen Strahl aus heißer, ionisierter Luft hinter sich herziehen lässt, der den Funkverkehr behindert
• Einsatz der Hochgeschwindigkeitsfallschirme (drogue parachutes)
• Abwurf der Hochgeschwindigkeitsfallschirme, Einsatz der Pilot- und Hauptfallschirme, die auf Bildern der Landungen als drei rot-weiße, runde Schirme klar zu erkennen sind
• Wasserung im Landegebiet
• Abwurf der Hauptfallschirme
• Falls das Kommandomodul mit der spitzen Seite nach unten im Wasser liegen sollte (Position „stable two“): Einsatz des Aufrichtungssystems (uprighting system), d.h. Aufblasen der an überdimensionale Fußbälle erinnernden Gassäcke, die auf Bildern ebenfalls klar zu erkennen sind
• Bergung durch einen Flugzeugträger
• Bei den ersten Missionen aus Sicherheitsgründen Verbleiben der Astronauten und Gesteinsproben in Quarantäne für mehrere Wochen

Apollo-Missionen

Kurz nach der erfolgreichen Mondlandung von Apollo 11 veröffentlichte die NASA die weitere Planung, die bis Ende 1972 neun weitere Apolloflüge vorsah. Doch bereits im Januar 1970, noch vor der Verzögerung durch die Panne von Apollo 13, wurde Apollo 20 aus Kostengründen gestrichen. Im September 1970 wurden auch die ursprüngliche Apollo-15-Mission sowie Apollo 19 eingespart. Die nicht aus dem Programm gestrichenen Missionen Apollo 16, Apollo 17 und Apollo 18 wurden danach in Apollo 15, Apollo 16 und Apollo 17 umbenannt.

Die nach dem Abschluss der Mondflüge noch vorhandenen Apollokapseln und Saturnraketen wurden für das Skylab-Projekt 1973/74 und das Apollo-Sojus-Projekt 1975 verwendet.

Verschwörungstheorien

Hauptartikel: Verschwörungstheorien zur Mondlandung

Wie bei vielen Ereignissen von so großer politischer Tragweite wurden auch die Mondlandungen zum Objekt zahlreicher Verschwörungstheorien. Die Verschwörungstheorien zur Mondlandung gehen davon aus, dass die Mondlandungen in den Jahren 1969 bis 1972 nicht stattgefunden haben (oft geht es auch nur um die erste bemannte Mondlandung), sondern von der NASA und der US-amerikanischen Regierung vorgetäuscht worden sind. Die Verschwörungstheorien haben seit den 1970ern, durch den Autor Bill Kaysing, jedoch verstärkt wieder seit 2001, Verbreitung gefunden.

Literatur

Die Texte sind englischsprachig. Deutschsprachige Literatur ist entsprechend gekennzeichnet.

Apollo-Mission-Reports

• Robert Godwin, Apollo 11 with DVD, Apogee Books, 2002, ISBN 1896522858
• Robert Godwin, Apollo 17: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2002, ISBN 1896522599 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 16: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2002, ISBN 1896522580 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 15: The NASA Mission Reports, Volume One, Apogee Books, 2001, ISBN 1896522572 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 14: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2001, ISBN 1896522564 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 13: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2000, ISBN 1896522556 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 12: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 1999, ISBN 1896522548 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 11: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 1999, ISBN 1896522491 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 10: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2000, ISBN 1896522688 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 9: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 1999, ISBN 1896522513 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 8: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2000, ISBN 1896522661 (Buch & CD)
• Robert Godwin, Apollo 7: The NASA Mission Reports, Apogee Books, 2000, ISBN 1896522645 (Buch & CD)

Allgemein

• Andrew Chaikin, A Man on the Moon, Penguin Books 1995, ISBN 0140272011
• David M. Harland, Exploring the Moon, Springer, 1999, ISBN 1852330996
• Gene Kranz, Failure is not an option, Berkley Books 2001, ISBN 0425179877
• Chris Kraft, Flight: My Life in Mission Control, Penguin Putnam, 2002, ISBN 0452283043
• Diverse, The Secret of Apollo: Systems Management in American and European Space Programs, Johns Hopkins University Press, 2002, ISBN 080186898X
• Diverse, Taking Science to the Moon: Lunar Experiments and the Apollo Program, Johns Hopkins University Press, 2001, ISBN 0801865999
• Jesco von Puttkamer, Apollo 11, Wir sehen die Erde, Herbig, 2001, ISBN 3776670568 (deutsch)
• Jim Lovell, Apollo 13, Langenscheidt-Longman, 2001, ISBN 3526451842 (deutsch)
• Moon Lander, How We Developed the Apollo Lunar Module, Smithsonian Books, 2001, ISBN 156098998X
• Eugene Cernan, The Last Man on the Moon, Griffin, 2000, ISBN 0312263511
• James E. Webb, Powering Apollo, Johns Hopkins University Press, 2000, ISBN 0801862051

DVDs

• From The Earth To The Moon, 1998
• Apollo 13, 1995
• For All Mankind – Criterion Collection, 1989

Siehe auch

• Apollo-Raumschiff
• Raumfahrt, Geschichte der Raumfahrt, Katastrophen der Raumfahrt
• Mercury-Programm, Gemini-Programm
• Sowjetisches bemanntes Mondprogramm, Luna-Programm
• Skylab
• Saljut, Mir, ISS
• Wettlauf ins All
• Bemannter Mondflug nach Apollo
• 100 Wörter des 20. Jahrhunderts

Wikibooks: Der Wettlauf zum Mond – Die Rolle der Raumfahrt im Kalten Krieg – Lern- und Lehrmaterialien

Weblinks

• Der berühmte Satz von Neil Armstrong im Original ist hierals wav-Datei (260 kb) zu hören
• Apollo Lunar Surface Journal – Alle Landemissionen ausführlich beschrieben und ein sehr umfangreiches Multimedia-Angebot (englisch)
• NASA: The Apollo Program (englisch)
• Smithsonian: The Apollo Program (englisch)
• NASA: Apollo By The Numbers – Umfangreiche Listen und Statistiken (englisch)
• NASA: Apollo-Programm (englisch)
• NASA: Mondkarte mit Landeplätzen (englisch)
• Viele Details / Ton,- Videomitschnitte (englisch)
• Tausende, erst 2004 veröffentlichte Fotos der Apollo-Missionen (englisch)
• extrasolar-planets.com – Apollo Programm
• Apollo-Projekt.de
• Apolloprojekt.de
• projekt-apollo.de
• Raumfahrer.net: Mondlandung
• Schon mal eine Mondlandefähre gesteuert? / Online-Mondlandungs-Simulator
• Photos der NASA zum Apollo Programm (bemerkenswert: sehr hohe Auflösung)

Missionen des Apollo-Programms

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Siehe auch: Mond · Chronologie der Mond-Missionen · Apollo-Programm · Sowjetisches bemanntes Mondprogramm · Bemannter Mondflug nach Apollo