Apollo-Programm
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| Land | Vereinigte Staaten |
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| Organisation | NASA |
| Zweck | Mondlandung mit Besatzung |
| Status | Abgeschlossen |
| Programm-Geschichte | |
| Kosten |
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| Dauer | 1961–1972 |
| Erstflug |
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| Erster Flug mit Besatzung |
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| Letzter Flug |
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| Erfolge | 32 |
| Misserfolge | 2 (Apollo 1 und 13) |
| Teilweise Misserfolge | 1 (Apollo 6) |
| Startplatz(e) |
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| Informationen zum Fahrzeug | |
| Bemanntes Fahrzeug(e) |
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| Trägerrakete(n) |
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| Teil einer Serie über das ⓘ |
| Raumfahrtprogramm der Vereinigten Staaten |
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Das Apollo-Programm, auch bekannt als Projekt Apollo, war das dritte US-amerikanische Raumfahrtprogramm der National Aeronautics and Space Administration (NASA), in dessen Rahmen von 1968 bis 1972 die ersten Menschen auf dem Mond landeten. Es wurde 1960 unter der Regierung von Präsident Dwight D. Eisenhower als Drei-Personen-Raumschiff konzipiert, das auf das Ein-Personen-Projekt Mercury folgen sollte, das die ersten Amerikaner ins All brachte. Später wurde Apollo in einer Ansprache an den Kongress am 25. Mai 1961 dem nationalen Ziel von Präsident John F. Kennedy für die 1960er Jahre gewidmet, "einen Menschen auf dem Mond zu landen und ihn sicher zur Erde zurückzubringen". Es war das dritte US-Programm für die bemannte Raumfahrt, dem 1961 das Zwei-Personen-Projekt Gemini vorausging, das die Raumfahrtkapazitäten zur Unterstützung von Apollo erweitern sollte. ⓘ
Kennedys Ziel wurde mit der Apollo-11-Mission erreicht, als die Astronauten Neil Armstrong und Buzz Aldrin am 20. Juli 1969 mit ihrer Apollo-Mondlandefähre (LM) landeten und die Mondoberfläche betraten, während Michael Collins im Kommando- und Servicemodul (CSM) in der Mondumlaufbahn blieb und alle drei am 24. Juli sicher auf der Erde landeten. Bei fünf weiteren Apollo-Missionen landeten ebenfalls Astronauten auf dem Mond, die letzte, Apollo 17, im Dezember 1972. Bei diesen sechs Raumflügen betraten zwölf Menschen den Mond. ⓘ
Apollo lief von 1961 bis 1972, wobei der erste Flug mit Besatzung 1968 stattfand. Einen schweren Rückschlag gab es 1967, als bei einem Brand in der Kabine von Apollo 1 die gesamte Besatzung während eines Tests vor dem Start ums Leben kam. Nach der ersten erfolgreichen Landung war noch genügend Fluggerät für neun weitere Landungen vorhanden, die der erweiterten geologischen und astrophysikalischen Erkundung des Mondes dienen sollten. Aufgrund von Budgetkürzungen mussten drei dieser Missionen abgesagt werden. Fünf der verbleibenden sechs Missionen waren erfolgreich, aber die Landung von Apollo 13 wurde durch eine Explosion des Sauerstofftanks auf dem Weg zum Mond verhindert, die die Stromversorgung des Servicemoduls zerstörte und die Antriebs- und Lebenserhaltungssysteme des CSM lahm legte. Die Besatzung kehrte sicher zur Erde zurück, indem sie die Mondlandefähre als "Rettungsboot" für diese Funktionen nutzte. Apollo nutzte die Saturn-Raketenfamilie als Trägerraketen, die auch für das Apollo-Anwendungsprogramm verwendet wurden, das aus Skylab, einer Raumstation, die 1973-1974 drei bemannte Missionen unterstützte, und dem Apollo-Sojus-Testprojekt bestand, einer gemeinsamen Mission der Vereinigten Staaten und der Sowjetunion in einer niedrigen Erdumlaufbahn im Jahr 1975. ⓘ
Apollo setzte mehrere wichtige Meilensteine für die bemannte Raumfahrt. Es ist das einzige Projekt, das bemannte Missionen über die niedrige Erdumlaufbahn hinaus schickte. Apollo 8 war das erste bemannte Raumschiff, das einen anderen Himmelskörper umkreiste, und Apollo 11 war das erste bemannte Raumschiff, das Menschen auf einem solchen landete. ⓘ
Insgesamt wurden im Rahmen des Apollo-Programms 382 kg Mondgestein und -erde zur Erde zurückgebracht, was wesentlich zum Verständnis der Zusammensetzung und der geologischen Geschichte des Mondes beigetragen hat. Das Programm legte den Grundstein für die spätere bemannte Raumfahrt der NASA und finanzierte den Bau des Johnson Space Center und des Kennedy Space Center. Apollo förderte auch Fortschritte in vielen Bereichen der Technologie, die mit der Raketentechnik und der bemannten Raumfahrt zusammenhängen, wie z. B. Avionik, Telekommunikation und Computer. ⓘ
Hintergrund
Ursprung und Machbarkeitsstudien für das Raumschiff
Das Apollo-Programm wurde während der Eisenhower-Regierung Anfang 1960 als Folgeprojekt des Mercury-Projekts konzipiert. Während die Mercury-Kapsel nur einen Astronauten auf einer begrenzten Erdumlaufbahn tragen konnte, sollten bei Apollo drei Astronauten mitfliegen. Zu den möglichen Missionen gehörten der Transport von Besatzungen zu einer Raumstation, Zirkumlunarflüge und eventuelle Mondlandungen mit Besatzung. ⓘ
Das Programm wurde von NASA-Manager Abe Silverstein nach Apollo, dem griechischen Gott des Lichts, der Musik und der Sonne, benannt, der später sagte: "Ich habe das Raumschiff so benannt, wie ich mein Baby benennen würde. Silverstein wählte den Namen an einem Abend Anfang 1960 zu Hause aus, weil er der Meinung war, dass "Apollo, der mit seinem Wagen über die Sonne reitet, dem großen Umfang des geplanten Programms angemessen ist". ⓘ
Im Juli 1960 kündigte der stellvertretende NASA-Administrator Hugh L. Dryden das Apollo-Programm den Vertretern der Industrie auf einer Reihe von Space Task Group-Konferenzen an. Es wurden vorläufige Spezifikationen für ein Raumfahrzeug mit einer vom Kommandomodul getrennten Missionsmodulkabine (Piloten- und Wiedereintrittskabine) sowie einem Antriebs- und Ausrüstungsmodul festgelegt. Am 30. August wurde ein Wettbewerb für eine Machbarkeitsstudie ausgeschrieben, und am 25. Oktober wurden drei Studienverträge an General Dynamics/Convair, General Electric und die Glenn L. Martin Company vergeben. In der Zwischenzeit führte die NASA unter der Leitung von Maxime Faget eigene Studien zur Entwicklung von Raumfahrzeugen durch, um die drei Entwürfe der Industrie zu beurteilen und zu überwachen. ⓘ
Politischer Druck baut sich auf
Im November 1960 wurde John F. Kennedy zum Präsidenten gewählt, nachdem er im Wahlkampf die Überlegenheit der USA gegenüber der Sowjetunion auf dem Gebiet der Weltraumforschung und der Raketenabwehr versprochen hatte. Bis zur Wahl 1960 hatte sich Kennedy gegen die "Raketenlücke" ausgesprochen, die sich nach seiner Meinung und der vieler anderer Senatoren aufgrund der Untätigkeit von Präsident Eisenhower zwischen der Sowjetunion und den Vereinigten Staaten gebildet hatte. Über die militärische Macht hinaus nutzte Kennedy die Luft- und Raumfahrttechnologie als Symbol für nationales Prestige und versprach, die USA nicht nur zum "Ersten, sondern zum Ersten und zum Ersten, wenn, sondern zum Ersten überhaupt" zu machen. Trotz seiner Rhetorik traf Kennedy nicht sofort nach seinem Amtsantritt eine Entscheidung über den Status des Apollo-Programms. Er wusste nur wenig über die technischen Details des Raumfahrtprogramms und war von dem enormen finanziellen Aufwand abgeschreckt, der für eine Mondlandung mit Besatzung erforderlich war. Als der von Kennedy neu ernannte NASA-Administrator James E. Webb eine 30-prozentige Erhöhung des Budgets für seine Behörde beantragte, unterstützte Kennedy eine Beschleunigung des NASA-Programms für große Raumtransporter, verschob aber eine Entscheidung über die allgemeine Frage. ⓘ
Am 12. April 1961 flog der sowjetische Kosmonaut Juri Gagarin als erster Mensch ins All und verstärkte damit die Befürchtungen der Amerikaner, im technologischen Wettbewerb mit der Sowjetunion ins Hintertreffen zu geraten. Auf einer Sitzung des Ausschusses für Wissenschaft und Raumfahrt des US-Repräsentantenhauses einen Tag nach Gagarins Flug sagten viele Kongressabgeordnete ihre Unterstützung für ein Crash-Programm zu, das sicherstellen sollte, dass Amerika den Rückstand aufholen würde. Kennedy reagierte zurückhaltend auf die Nachricht und weigerte sich, eine Zusage über Amerikas Reaktion auf die Sowjets zu machen. ⓘ
Am 20. April schickte Kennedy ein Memo an Vizepräsident Lyndon B. Johnson, in dem er ihn bat, den Stand des amerikanischen Raumfahrtprogramms zu untersuchen und Programme zu prüfen, die der NASA die Möglichkeit bieten könnten, ihren Rückstand aufzuholen. Johnson antwortete etwa eine Woche später und kam zu dem Schluss, dass "wir weder maximale Anstrengungen unternehmen noch die Ergebnisse erzielen, die notwendig sind, wenn dieses Land eine Führungsposition erreichen will." In seinem Memo kam er zu dem Schluss, dass eine bemannte Mondlandung so weit in der Zukunft liege, dass es wahrscheinlich sei, dass die Vereinigten Staaten sie zuerst erreichen würden. ⓘ
Am 25. Mai 1961, zwanzig Tage nach dem ersten bemannten US-Raumflug Freedom 7, schlug Kennedy in einer Sonderbotschaft an den Kongress über dringende nationale Erfordernisse die bemannte Mondlandung vor:
Jetzt ist es an der Zeit, größere Schritte zu machen - Zeit für ein großes neues amerikanisches Unternehmen - Zeit für diese Nation, eine eindeutig führende Rolle bei der Errungenschaft Weltraum zu übernehmen, die in vielerlei Hinsicht der Schlüssel zu unserer Zukunft auf der Erde sein kann. ⓘ
... Ich glaube, dass diese Nation sich verpflichten sollte, das Ziel zu erreichen, noch in diesem Jahrzehnt einen Menschen auf dem Mond zu landen und ihn sicher zur Erde zurückzubringen. Kein einziges Weltraumprojekt in diesem Zeitraum wird die Menschheit mehr beeindrucken oder für die langfristige Erforschung des Weltraums wichtiger sein; und keines wird so schwierig oder teuer zu verwirklichen sein. Vollständiger Text
Durch den Start von Sputnik 1 im Jahre 1957, die erste unbemannte harte Mondlandung 1959 durch Lunik 2 und den ersten bemannten Raumflug von Juri Gagarin mit Wostok 1 im April 1961 war die Sowjetunion zu Beginn des Zeitalters der Raumfahrt zur führenden Raumfahrtnation aufgestiegen. Die USA suchten nach einem Gebiet in der Raumfahrt, auf dem sie die Sowjetunion schlagen könnten. Die bemannte Mondlandung wurde dafür als geeignet angesehen. ⓘ
Erweiterung der NASA
Zum Zeitpunkt von Kennedys Vorschlag war erst ein einziger Amerikaner ins All geflogen - weniger als einen Monat zuvor - und die NASA hatte noch keinen Astronauten in die Umlaufbahn geschickt. Selbst einige NASA-Mitarbeiter bezweifelten, dass Kennedys ehrgeiziges Ziel erreicht werden könnte. 1963 war Kennedy sogar kurz davor, einer gemeinsamen Mondmission der USA und der Sowjetunion zuzustimmen, um Doppelarbeit zu vermeiden. ⓘ
Mit dem klaren Ziel einer bemannten Landung anstelle der eher nebulösen Ziele von Raumstationen und Zirkumunarflügen beschloss die NASA, die Entwürfe der Machbarkeitsstudien von Convair, GE und Martin zu verwerfen und mit dem Entwurf des Kommando- und Servicemoduls von Faget fortzufahren, um schnell Fortschritte zu erzielen. Das Missionsmodul erwies sich nur als zusätzlicher Raum und damit als unnötig. Der Entwurf von Faget wurde als Spezifikation für einen weiteren Wettbewerb zur Beschaffung von Raumfahrzeugen im Oktober 1961 verwendet. Am 28. November 1961 wurde bekannt gegeben, dass North American Aviation den Zuschlag erhalten hatte, obwohl ihr Angebot nicht so gut bewertet wurde wie das von Martin. Webb, Dryden und Robert Seamans gaben North American den Vorzug, da das Unternehmen schon länger mit der NASA und ihrer Vorgängerorganisation zusammenarbeitete. ⓘ
Die Landung von Menschen auf dem Mond bis Ende 1969 erforderte den plötzlichen Ausbruch technologischer Kreativität und den größten Mitteleinsatz (25 Milliarden Dollar; 158 Milliarden Dollar im Jahr 2020), den je eine Nation in Friedenszeiten getätigt hat. Auf seinem Höhepunkt beschäftigte das Apollo-Programm 400.000 Menschen und benötigte die Unterstützung von über 20.000 Industrieunternehmen und Universitäten. ⓘ
Am 1. Juli 1960 gründete die NASA das Marshall Space Flight Center (MSFC) in Huntsville, Alabama. Das MSFC entwickelte die Saturn-Trägerraketen der Schwerlastklasse, die für Apollo benötigt wurden. ⓘ
Zentrum für bemannte Raumfahrzeuge
Es wurde klar, dass die Verwaltung des Apollo-Programms die Fähigkeiten der Space Task Group von Robert R. Gilruth übersteigen würde, die das bemannte Raumfahrtprogramm der Nation vom Langley Research Center der NASA aus leitete. Daher erhielt Gilruth die Vollmacht, seine Organisation zu einem neuen NASA-Zentrum, dem Manned Spacecraft Center (MSC), auszubauen. Der Standort wurde in Houston, Texas, auf einem von der Rice University gestifteten Grundstück gewählt, und Administrator Webb gab die Umwandlung am 19. September 1961 bekannt. Es war auch klar, dass die NASA bald nicht mehr in der Lage sein würde, ihre Missionen von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida aus zu steuern, so dass ein neues Missionskontrollzentrum in das MSC integriert werden würde. ⓘ
Im September 1962, als bereits zwei Mercury-Astronauten die Erde umkreist hatten, Gilruth mit seiner Organisation in gemietete Räume in Houston umgezogen war und der Bau des MSC in vollem Gange war, besuchte Kennedy die Rice University, um in einer berühmten Rede seine Forderung zu wiederholen:
Aber warum, sagen einige, der Mond? Warum sollten wir ihn als Ziel wählen? Und sie fragen vielleicht: Warum den höchsten Berg besteigen? Warum vor 35 Jahren den Atlantik überfliegen? ... ⓘ Wir haben uns entschieden, zum Mond zu fliegen. Wir beschließen, in diesem Jahrzehnt zum Mond zu fliegen und die anderen Dinge zu tun, nicht weil sie leicht sind, sondern weil sie schwer sind; weil dieses Ziel dazu dienen wird, das Beste unserer Energien und Fähigkeiten zu organisieren und zu messen; weil diese Herausforderung eine ist, die wir bereit sind anzunehmen, eine, die wir nicht aufschieben wollen, und eine, die wir zu gewinnen beabsichtigen ... Vollständiger Text
Der MSC wurde im September 1963 fertiggestellt. Es wurde vom US-Kongress zu Ehren von Lyndon Johnson umbenannt, kurz nach dessen Tod im Jahr 1973. ⓘ
Launch Operations Center
Es wurde auch klar, dass Apollo aus den Canaveral-Startanlagen in Florida herauswachsen würde. Die beiden neuesten Startkomplexe wurden bereits für die Saturn I- und IB-Raketen am nördlichsten Ende gebaut: LC-34 und LC-37. Doch für die Mammutrakete, die für die Mondmission mit Besatzung benötigt wurde, war eine noch größere Anlage erforderlich. Deshalb wurde im Juli 1961 mit dem Landerwerb für ein Launch Operations Center (LOC) unmittelbar nördlich von Canaveral auf Merritt Island begonnen. Der Entwurf, die Entwicklung und der Bau des Zentrums wurden von Kurt H. Debus geleitet, einem Mitglied von Dr. Wernher von Brauns ursprünglichem Ingenieurteam für die V-2-Rakete. Debus wurde zum ersten Direktor des LOC ernannt. Die Bauarbeiten begannen im November 1962. Nach Kennedys Tod erließ Präsident Johnson am 29. November 1963 eine Verfügung, um das LOC und Cape Canaveral zu Ehren Kennedys umzubenennen. ⓘ
Das LOC umfasste den Startkomplex 39, ein Startkontrollzentrum und ein Vertical Assembly Building (VAB) mit einem Volumen von 3.700.000 m3 (130 Millionen Kubikfuß), in dem das Raumfahrzeug (Trägerrakete und Raumfahrzeug) auf einer mobilen Startplattform zusammengebaut und dann mit einem Raupentransporter zu einer von mehreren Startrampen gebracht werden sollte. Obwohl mindestens drei Startrampen geplant waren, wurden im Oktober 1965 nur zwei, nämlich A und B, fertiggestellt. Zum LOC gehörte auch ein Operations- und Checkout-Gebäude (OCB), in dem die Gemini- und Apollo-Raumfahrzeuge zunächst in Empfang genommen wurden, bevor sie an ihre Trägerraketen gekoppelt wurden. Die Apollo-Raumfahrzeuge konnten in zwei Vakuumkammern getestet werden, die in der Lage waren, den atmosphärischen Druck in Höhen von bis zu 76 km (250.000 Fuß) zu simulieren, was nahezu einem Vakuum entspricht. ⓘ
Organisation
Administrator Webb erkannte, dass er, um die Apollo-Kosten unter Kontrolle zu halten, in seiner Organisation größere Projektmanagement-Fähigkeiten entwickeln musste, und so stellte er Dr. George E. Mueller für eine hohe Managementaufgabe ein. Mueller akzeptierte unter der Bedingung, dass er bei der Umstrukturierung der NASA, die für eine effektive Verwaltung von Apollo notwendig war, ein Mitspracherecht hatte. Webb arbeitete dann mit dem stellvertretenden Verwalter (später stellvertretenden Verwalter) Seamans zusammen, um das Büro für bemannte Raumflüge (OMSF) neu zu organisieren. Am 23. Juli 1963 gab Webb die Ernennung von Mueller zum stellvertretenden stellvertretenden Verwalter für bemannte Raumflüge bekannt, der den damaligen stellvertretenden Verwalter D. Brainerd Holmes nach dessen Rücktritt zum 1. September ersetzen sollte. Im Rahmen von Webbs Umstrukturierung berichteten die Direktoren des Manned Spacecraft Center (Gilruth), des Marshall Space Flight Center (von Braun) und des Launch Operations Center (Debus) an Mueller. ⓘ
Aufgrund seiner Erfahrungen mit Raketenprojekten der Air Force erkannte Mueller, dass unter den hochrangigen Offizieren der U.S. Air Force einige fähige Manager zu finden waren, und so holte er sich Webbs Erlaubnis, General Samuel C. Phillips, der sich durch sein effektives Management des Minuteman-Programms einen Namen gemacht hatte, als OMSF-Programmcontroller einzustellen. Phillips' vorgesetzter Offizier Bernard A. Schriever stimmte zu, Phillips an die NASA auszuleihen, zusammen mit einem Stab von ihm unterstellten Offizieren, unter der Bedingung, dass Phillips zum Apollo-Programmdirektor ernannt würde. Mueller stimmte zu, und Phillips leitete das Apollo-Programm von Januar 1964 bis zur ersten Landung eines Menschen im Juli 1969 und kehrte dann in den Dienst der Air Force zurück. ⓘ
Die Wahl des Missionsmodus
Nachdem Kennedy ein Ziel definiert hatte, standen die Planer der Apollo-Mission vor der Herausforderung, ein Raumschiff zu entwerfen, das dieses Ziel erreichen konnte und gleichzeitig das Risiko für Menschenleben, die Kosten und die Anforderungen an die Technologie und die Fähigkeiten der Astronauten minimierte. Vier mögliche Missionsmodi wurden in Betracht gezogen:
- Direkter Aufstieg: Das Raumschiff würde als Einheit gestartet und direkt zur Mondoberfläche fliegen, ohne vorher in eine Mondumlaufbahn zu gelangen. Ein 50.000 Pfund (23.000 kg) schweres Erdrückkehrschiff würde alle drei Astronauten auf einer 113.000 Pfund (51.000 kg) schweren Abstiegsantriebsstufe absetzen, die auf dem Mond zurückgelassen werden würde. Dieser Entwurf hätte die Entwicklung der extrem leistungsstarken Saturn C-8 oder Nova Trägerrakete erfordert, um eine Nutzlast von 163.000 Pfund (74.000 kg) zum Mond zu befördern.
- Erdumlaufbahn-Rendezvous (EOR): Mehrere Raketenstarts (in einigen Plänen bis zu 15) würden Teile des Direct Ascent-Raumschiffs und Antriebseinheiten für die translunare Injektion (TLI) transportieren. Diese würden in der Erdumlaufbahn zu einem einzigen Raumfahrzeug zusammengebaut werden.
- Rendezvous auf der Mondoberfläche: Zwei Raumfahrzeuge würden nacheinander gestartet werden. Das erste, ein automatisches Fahrzeug mit Treibstoff für die Rückkehr zur Erde, würde auf dem Mond landen und einige Zeit später von dem Fahrzeug mit Besatzung gefolgt werden. Der Treibstoff müsste vom automatisierten Fahrzeug auf das bemannte Fahrzeug übertragen werden.
- Rendezvous in der Mondumlaufbahn (LOR): Dies erwies sich als die siegreiche Konfiguration, die das Ziel mit Apollo 11 am 24. Juli 1969 erreichte: Eine einzige Saturn V startete ein 43.947 kg schweres Raumfahrzeug, das aus einem 28.852 kg schweren Apollo-Kommando- und Servicemodul, das in einer Umlaufbahn um den Mond verblieb, und einer 15.095 kg schweren, zweistufigen Apollo-Mondlandefähre bestand, die von zwei Astronauten zur Oberfläche geflogen, zum Andocken an das Kommandomodul zurückgeflogen und dann abgeworfen wurde. Die Landung des kleineren Raumfahrzeugs auf dem Mond und die Rückführung eines noch kleineren Teils (10.042 Pfund oder 4.555 Kilogramm) in die Mondumlaufbahn verringerte die Gesamtmasse, die von der Erde aus gestartet werden musste, aber dies war die letzte Methode, die ursprünglich in Erwägung gezogen wurde, da das Rendezvous und das Andocken als zu riskant angesehen wurden. ⓘ
Anfang 1961 war der direkte Aufstieg die von der NASA bevorzugte Missionsart. Viele Ingenieure befürchteten, dass Rendezvous und Andocken, Manöver, die in der Erdumlaufbahn nicht versucht worden waren, in der Mondumlaufbahn nahezu unmöglich sein würden. Die Befürworter des LOR, darunter John Houbolt vom Langley Research Center, betonten die erheblichen Gewichtseinsparungen, die das LOR-Konzept bot. In den Jahren 1960 und 1961 setzte sich Houbolt für die Anerkennung von LOR als praktikable Option ein. Unter Umgehung der NASA-Hierarchie sandte er eine Reihe von Memos und Berichten zu diesem Thema an den stellvertretenden Verwalter Robert Seamans; Houbolt räumte zwar ein, dass er "ein wenig wie eine Stimme in der Wildnis" sprach, plädierte aber dafür, dass LOR in Studien zu dieser Frage nicht außer Acht gelassen werden sollte. ⓘ
Die Einsetzung eines Ad-hoc-Ausschusses unter der Leitung seines technischen Assistenten Nicholas E. Golovin durch Seamans im Juli 1961 mit dem Auftrag, eine Trägerrakete für das Apollo-Programm zu empfehlen, bedeutete einen Wendepunkt in der Entscheidung der NASA über den Einsatzmodus. Dieses Komitee erkannte, dass der gewählte Modus ein wichtiger Teil der Wahl der Trägerrakete war, und empfahl einen hybriden EOR-LOR-Modus. Die Überlegungen zu LOR - wie auch die unermüdliche Arbeit von Houbolt - spielten eine wichtige Rolle bei der Bekanntmachung der Machbarkeit dieses Ansatzes. Ende 1961 und Anfang 1962 begannen Mitglieder des Manned Spacecraft Center, LOR zu unterstützen, darunter auch der neu eingestellte stellvertretende Direktor des Office of Manned Space Flight, Joseph Shea, der ein Verfechter von LOR wurde. Die Ingenieure des Marshall Space Flight Center (MSFC), die bei dieser Entscheidung viel zu verlieren hatten, brauchten länger, um sich von den Vorzügen von LOR überzeugen zu lassen, aber ihre Bekehrung wurde von Wernher von Braun bei einer Besprechung am 7. Juni 1962 bekannt gegeben. ⓘ
Aber selbst nachdem die NASA intern eine Einigung erzielt hatte, verlief die Sache alles andere als reibungslos. Kennedys wissenschaftlicher Berater Jerome Wiesner, der sich schon vor dem Amtsantritt Kennedys gegen die bemannte Raumfahrt und gegen die Entscheidung, Menschen auf dem Mond zu landen, ausgesprochen hatte, beauftragte Golovin, der die NASA verlassen hatte, mit dem Vorsitz seines eigenen "Space Vehicle Panel", angeblich um die Entwicklung zu überwachen, in Wirklichkeit aber die Entscheidungen der NASA über die Saturn V-Trägerrakete und LOR in Frage zu stellen, indem er Shea, Seamans und sogar Webb zwang, sich zu verteidigen, die offizielle Bekanntgabe an die Presse am 11. Juli 1962 zu verzögern und Webb zu zwingen, die Entscheidung immer noch als "vorläufig" abzusichern. ⓘ
Wiesner hielt den Druck aufrecht und machte die Meinungsverschiedenheit sogar während eines zweitägigen Besuchs des Präsidenten im Marshall Space Flight Center im September öffentlich. Wiesner platzte während einer Präsentation von Braun vor der Presse mit den Worten "Nein, das ist nicht gut" heraus. Webb schaltete sich ein und verteidigte von Braun, bis Kennedy den Streit mit der Bemerkung beendete, dass die Angelegenheit "noch einer endgültigen Prüfung" unterliege. Webb blieb standhaft und richtete eine Ausschreibung an die Bewerber für das Lunar Excursion Module (LEM). Wiesner gab schließlich nach, da er nicht gewillt war, den Streit in Kennedys Büro ein für alle Mal beizulegen, da der Präsident in die Kubakrise im Oktober verwickelt war und Kennedys Unterstützung für Webb befürchtete. Im November 1962 gab die NASA die Auswahl von Grumman als Auftragnehmer für das LEM bekannt. ⓘ
Der Raumfahrthistoriker James Hansen kommt zu diesem Schluss:
Ohne die Annahme dieser hartnäckig vertretenen Minderheitenmeinung durch die NASA im Jahr 1962 hätten die Vereinigten Staaten den Mond vielleicht noch erreicht, aber mit ziemlicher Sicherheit wäre dies nicht bis Ende der 1960er Jahre, dem Zieldatum von Präsident Kennedy, gelungen. ⓘ
Die LOR-Methode hatte den Vorteil, dass das Landegerät im Falle eines Ausfalls des Führungsschiffes als "Rettungsboot" eingesetzt werden konnte. Einige Dokumente belegen, dass diese Theorie vor und nach der Wahl der Methode diskutiert wurde. 1964 kam eine MSC-Studie zu folgendem Schluss: "Das LM [als Rettungsboot] ... wurde schließlich fallen gelassen, weil kein einziges vernünftiges CSM-Versagen identifiziert werden konnte, das den Einsatz des SPS verhindern würde." Ironischerweise ereignete sich genau ein solches Versagen bei Apollo 13, als eine Explosion des Sauerstofftanks das CSM ohne elektrische Energie zurückließ. Die Mondlandefähre lieferte den Antrieb, die elektrische Energie und die Lebenserhaltung, um die Besatzung sicher nach Hause zu bringen. ⓘ
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. ⓘ
Raumfahrzeug
Fagets vorläufiger Apollo-Entwurf sah ein kegelförmiges Kommandomodul vor, das von einem von mehreren Servicemodulen getragen wurde, die den Antrieb und die elektrische Energie lieferten und entsprechend für die Raumstation, die Cislunar- und die Mondlandungsmissionen dimensioniert waren. Als Kennedys Ziel der Mondlandung offiziell wurde, begann man mit der detaillierten Planung eines Kommando- und Servicemoduls (CSM), in dem die Besatzung die gesamte Mission des direkten Aufstiegs verbringen und für die Rückreise von der Mondoberfläche abheben sollte, nachdem sie von einem größeren Landemodul weich gelandet war. Die endgültige Entscheidung für ein Rendezvous in der Mondumlaufbahn änderte die Rolle des CSM in eine translunare Fähre für den Transport der Besatzung, zusammen mit einem neuen Raumfahrzeug, dem Lunar Excursion Module (LEM, später abgekürzt zu LM (Lunar Module), aber immer noch ausgesprochen /ˈlɛm/), das zwei Personen auf die Mondoberfläche bringen und sie zum CSM zurückbringen sollte. ⓘ
Kommando- und Servicemodul
Das Kommandomodul (CM) war die konische Mannschaftskabine, die drei Astronauten vom Start bis zur Mondumlaufbahn und zurück zur Landung auf der Erde befördern sollte. Es war die einzige Komponente des Apollo-Raumschiffs, die ohne größere Konfigurationsänderungen überlebte, als sich das Programm aus den frühen Apollo-Studienentwürfen entwickelte. Seine Außenseite war mit einem ablativen Hitzeschild bedeckt, und es verfügte über eigene RCS-Triebwerke (Reaction Control System), um seine Fluglage zu kontrollieren und seinen Eintritt in die Atmosphäre zu steuern. Fallschirme wurden mitgeführt, um den Abstieg bis zur Wasserlandung zu verlangsamen. Das Modul war 3,48 m (11,42 Fuß) hoch, hatte einen Durchmesser von 3,91 m (12,83 Fuß) und wog etwa 5.560 kg (12.250 Pfund). ⓘ
Ein zylindrisches Servicemodul (SM) unterstützte das Kommandomodul, mit einem Service-Antrieb und einem RCS mit Treibstoff sowie einem Brennstoffzellen-Energieerzeugungssystem mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff. Für die Langstreckenkommunikation auf den Mondflügen wurde eine hochempfindliche S-Band-Antenne verwendet. Bei den ausgedehnten Mondmissionen wurde ein wissenschaftliches Instrumentenpaket im Orbit mitgeführt. Das Servicemodul wurde kurz vor dem Wiedereintritt abgeworfen. Das Modul war 7,5 m (24,6 Fuß) lang und hatte einen Durchmesser von 3,91 m (12,83 Fuß). Die ursprüngliche Version für den Mondflug wog voll betankt etwa 51.300 Pfund (23.300 kg), während eine spätere Version, die ein wissenschaftliches Instrumentenpaket für die Mondumlaufbahn transportieren sollte, etwas mehr als 54.000 Pfund (24.000 kg) wog. ⓘ
North American Aviation erhielt den Zuschlag für den Bau des CSM sowie der zweiten Stufe der Saturn-V-Trägerrakete für die NASA. Da mit dem Entwurf des CSM schon früh begonnen wurde, bevor man sich für ein Rendezvous in der Mondumlaufbahn entschied, war das Antriebstriebwerk so dimensioniert, dass es das CSM vom Mond abheben konnte, und damit etwa doppelt so stark wie der für den translunaren Flug erforderliche Schub. Außerdem war kein Andocken an die Mondlandefähre vorgesehen. Eine Programmdefinitionsstudie aus dem Jahr 1964 kam zu dem Schluss, dass der ursprüngliche Entwurf als Block I weitergeführt werden sollte, der für frühe Tests verwendet werden sollte, während Block II, das eigentliche Mondraumschiff, die Andockausrüstung enthalten und die Erfahrungen aus der Entwicklung von Block I nutzen sollte. ⓘ
Apollo-Mondlandefähre
Die Apollo-Mondlandefähre (LM) war für den Abstieg aus der Mondumlaufbahn konzipiert, um zwei Astronauten auf dem Mond zu landen und sie zum Rendezvous mit der Kommandokapsel in die Umlaufbahn zurückzubringen. Der Rumpf war nicht für den Flug durch die Erdatmosphäre oder die Rückkehr zur Erde ausgelegt, sondern wurde ohne aerodynamische Überlegungen konstruiert und war extrem leicht gebaut. Sie bestand aus getrennten Abstiegs- und Aufstiegsstufen, die jeweils mit einem eigenen Triebwerk ausgestattet waren. Die Abstiegsstufe enthielt den Stauraum für den Abstiegstreibstoff, die Verbrauchsmaterialien für den Aufenthalt an der Oberfläche und die Ausrüstung für die Erforschung der Oberfläche. Die Aufstiegsstufe enthielt die Mannschaftskabine, den Aufstiegstreibstoff und ein Reaktionskontrollsystem. Das ursprüngliche Modell der Mondlandefähre wog etwa 33.300 Pfund (15.100 kg) und ermöglichte einen Oberflächenaufenthalt von bis zu 34 Stunden. Eine erweiterte Mondlandefähre wog über 36.200 Pfund (16.400 kg) und ermöglichte Oberflächenaufenthalte von mehr als drei Tagen. Der Auftrag für die Konstruktion und den Bau der Mondlandefähre wurde an die Grumman Aircraft Engineering Corporation vergeben, und das Projekt stand unter der Leitung von Thomas J. Kelly. ⓘ
Trägerraketen
Noch vor Beginn des Apollo-Programms hatten Wernher von Braun und sein Team von Raketeningenieuren mit der Arbeit an Plänen für sehr große Trägerraketen begonnen, die Saturn-Serie und die noch größere Nova-Serie. Mitten in diese Pläne hinein wurde von Braun von der Armee zur NASA versetzt und zum Direktor des Marshall Space Flight Center ernannt. Der ursprüngliche Plan, das dreiköpfige Apollo-Befehls- und Servicemodul auf einer großen Abstiegsraketenstufe direkt auf die Mondoberfläche zu schicken, hätte eine Trägerrakete der Nova-Klasse mit einer Mondnutzlast von über 82.000 kg (180.000 Pfund) erfordert. Die Entscheidung vom 11. Juni 1962, das Rendezvous in der Mondumlaufbahn zu nutzen, ermöglichte es der Saturn V, die Nova zu ersetzen, und das MSFC fuhr fort, die Saturn-Raketenfamilie für Apollo zu entwickeln. ⓘ
Da Apollo, wie auch Mercury, mehr als eine Trägerrakete für Weltraummissionen verwendete, verwendete die NASA Seriennummern für die Kombination von Raumfahrzeug und Trägerrakete: AS-10x für Saturn I, AS-20x für Saturn IB und AS-50x für Saturn V (vgl. Mercury-Redstone 3, Mercury-Atlas 6), um alle Missionen zu bezeichnen und zu planen, anstatt sie wie beim Projekt Gemini fortlaufend zu nummerieren. Dies wurde bis zum Beginn der bemannten Flüge geändert. ⓘ
Little Joe II
Da Apollo, wie auch Mercury, ein Start-Entweichungssystem (LES) für den Fall eines Startfehlers benötigte, wurde eine relativ kleine Rakete für die Qualifikationsflugtests dieses Systems benötigt. Die Little Joe II wurde von General Dynamics/Convair gebaut und war größer als die von Mercury verwendete Little Joe. Nach einem Qualifikationstestflug im August 1963 wurden zwischen Mai 1964 und Januar 1966 vier LES-Testflüge (A-001 bis 004) auf der White Sands Missile Range durchgeführt. ⓘ
Saturn I
Saturn I, die erste US-amerikanische Schwerlastträgerrakete, war ursprünglich für den Start von teilweise ausgerüsteten CSMs bei Tests in einer niedrigen Erdumlaufbahn vorgesehen. Die erste Stufe der S-I verbrannte RP-1 mit flüssigem Sauerstoff (LOX) in acht gebündelten Rocketdyne H-1-Triebwerken, um einen Schub von 1.500.000 Pfund (6.670 kN) zu erzeugen. Die zweite Stufe S-IV verwendete sechs mit Flüssigwasserstoff betriebene Pratt & Whitney RL-10-Triebwerke mit einer Schubkraft von 400 kN (90.000 Pfund). Die dritte Stufe S-V flog viermal inaktiv auf Saturn I. ⓘ
Die ersten vier Saturn-I-Testflüge wurden von LC-34 aus gestartet, wobei nur die erste Stufe aktiv war und mit Wasser gefüllte Dummy-Oberstufen mitgeführt wurden. Der erste Flug mit einer aktiven S-IV wurde von LC-37 aus gestartet. In den Jahren 1964 und 1965 folgten fünf Starts von CSMs (mit den Bezeichnungen AS-101 bis AS-105) in die Umlaufbahn. Die letzten drei dieser Starts unterstützten das Apollo-Programm, indem sie auch Pegasus-Satelliten mitführten, die die Sicherheit der translunaren Umgebung durch Messung der Häufigkeit und Schwere von Mikrometeoriteneinschlägen überprüften. ⓘ
Im September 1962 plante die NASA, von Ende 1965 bis 1966 vier bemannte CSM-Flüge mit der Saturn I durchzuführen, parallel zum Projekt Gemini. Die Nutzlastkapazität von 10.200 kg (22.500 Pfund) hätte die möglichen Systeme stark eingeschränkt, so dass im Oktober 1963 beschlossen wurde, für alle bemannten Erdumlaufbahnflüge die aufgerüstete Saturn IB zu verwenden. ⓘ
Saturn IB
Die Saturn IB war eine verbesserte Version der Saturn I. Die erste Stufe S-IB erhöhte die Schubkraft auf 1.600.000 Pfund (7.120 kN), indem sie das H-1-Triebwerk aufrüstete. Die zweite Stufe ersetzte die S-IV durch die S-IVB-200, die von einem einzigen J-2-Triebwerk angetrieben wurde, das flüssigen Wasserstoff mit LOX verbrannte und eine Schubkraft von 890 kN (200.000 Pfund) erzeugte. Eine wiederzündbare Version der S-IVB wurde als dritte Stufe der Saturn V verwendet. Die Saturn IB konnte mehr als 18.100 kg (40.000 Pfund) in eine niedrige Erdumlaufbahn befördern, ausreichend für ein teilbetanktes CSM oder die LM. Saturn IB-Trägerraketen und -Flüge wurden mit einer AS-200-Seriennummer bezeichnet, wobei "AS" für "Apollo Saturn" und die "2" für das zweite Mitglied der Saturn-Raketenfamilie steht. ⓘ
Saturn V
Saturn-V-Trägerraketen und -Flüge wurden mit einer AS-500-Seriennummer bezeichnet, wobei "AS" für "Apollo Saturn" und die "5" für Saturn V stand. Die dreistufige Saturn V war dafür ausgelegt, ein vollgetanktes CSM und ein LM zum Mond zu bringen. Sie hatte einen Durchmesser von 10,1 m (33 Fuß) und eine Höhe von 110,6 m (363 Fuß) mit ihrer 43.900 kg (96.800 Pfund) schweren Mondnutzlast. Für die späteren fortgeschrittenen Mondlandungen wurde die Nutzlast auf 103.600 Pfund (47.000 kg) erhöht. Die erste S-IC-Stufe verbrannte RP-1/LOX für einen Nennschub von 7.500.000 Pfund (33.400 kN), der auf 7.610.000 Pfund (33.900 kN) erhöht wurde. Die zweite und dritte Stufe verbrannten flüssigen Wasserstoff; die dritte Stufe war eine modifizierte Version des S-IVB-Triebwerks mit einem auf 1.020 kN (230.000 pounds-force) erhöhten Schub und der Möglichkeit, das Triebwerk nach Erreichen einer Parkbahn für translunare Einspritzungen neu zu starten. ⓘ
Astronauten
Der Direktor der NASA für den Flugbetrieb während des Apollo-Programms war Donald K. "Deke" Slayton, einer der ursprünglichen Mercury-Sieben-Astronauten, der im September 1962 wegen eines Herzgeräuschs aus medizinischen Gründen ausfiel. Slayton war für die Zuweisung aller Gemini- und Apollo-Besatzungen verantwortlich. ⓘ
Im Rahmen des Apollo-Programms wurden zweiunddreißig Astronauten für Missionen eingeteilt. Vierundzwanzig von ihnen verließen die Erdumlaufbahn und flogen zwischen Dezember 1968 und Dezember 1972 um den Mond (drei von ihnen zweimal). Die Hälfte der 24 betrat die Mondoberfläche, aber keiner von ihnen kehrte nach der Landung auf den Mond zurück. Einer der Mondspaziergänger war ein ausgebildeter Geologe. Von den 32 kamen Gus Grissom, Ed White und Roger Chaffee bei einem Bodentest zur Vorbereitung der Apollo-1-Mission ums Leben. ⓘ
Die Apollo-Astronauten wurden aus den Veteranen der Projekte Mercury und Gemini sowie aus zwei späteren Astronautengruppen ausgewählt. Alle Missionen wurden von Gemini- oder Mercury-Veteranen kommandiert. Die Besatzungen aller Entwicklungsflüge (mit Ausnahme der CSM-Entwicklungsflüge in der Erdumlaufbahn) bis hin zu den ersten beiden Landungen von Apollo 11 und Apollo 12 bestanden aus mindestens zwei (manchmal drei) Gemini-Veteranen. Dr. Harrison Schmitt, ein Geologe, war der erste wissenschaftliche Astronaut der NASA, der in den Weltraum flog, und landete bei der letzten Mission, Apollo 17, auf dem Mond. Schmitt war an der mondgeologischen Ausbildung aller Apollo-Landungsteams beteiligt. ⓘ
Die NASA verlieh allen 32 dieser Astronauten ihre höchste Auszeichnung, die Distinguished Service Medal, für "herausragende Leistungen, Fähigkeiten oder Mut" und einen persönlichen "Beitrag, der einen wesentlichen Fortschritt für die NASA-Mission darstellt". Die Medaillen wurden 1969 posthum an Grissom, White und Chaffee und anschließend an die Besatzungen aller Missionen ab Apollo 8 verliehen. Die Besatzung der ersten erdumlaufenden Testmission Apollo 7, Walter M. Schirra, Donn Eisele und Walter Cunningham, wurde wegen Disziplinproblemen mit den Anweisungen des Flugleiters während ihres Fluges mit der geringeren NASA Exceptional Service Medal ausgezeichnet. Im Oktober 2008 beschloss der NASA-Administrator, ihnen die Distinguished Service Medals zu verleihen. Für Schirra und Eisele geschah dies posthum. ⓘ
Profil der Mondlandemission
Der Ablauf der ersten Mondlandemission war wie folgt geplant:
Start Die drei SaturnV-Stufen brennen etwa 11 Minuten lang, um eine kreisförmige Parkbahn zu erreichen. Die dritte Stufe verbrennt einen kleinen Teil ihres Treibstoffs, um die Umlaufbahn zu erreichen.
Translunare Injektion Nach ein bis zwei Orbits zur Überprüfung der Bereitschaft der Raumfahrzeugsysteme zündet die dritte Stufe der S-IVB für etwa sechs Minuten erneut, um das Raumfahrzeug zum Mond zu schicken.
Transposition und Andocken Die Paneele des Mondlandegerät-Adapters (SLA) werden abgetrennt, um das CSM zu befreien und das LM freizulegen. Der Pilot des Kommandomoduls (CMP) fährt das CSM in sicherer Entfernung aus und dreht es um 180°.
Herausziehen Der CMP dockt das CSM an das LM an und zieht das komplette Raumfahrzeug von der S-IVB ab. Die Mondreise dauert zwischen zwei und drei Tagen. Kurskorrekturen werden bei Bedarf mit dem SM-Triebwerk vorgenommen.
Einschwenken in die Mondumlaufbahn Das Raumfahrzeug passiert den Mond in etwa, und das SM-Triebwerk wird gezündet, um das Raumfahrzeug abzubremsen und in eine Umlaufbahn zu bringen, die bald durch eine zweite Zündung auf 60 Seemeilen kreisförmig wird.
Nach einer Ruhepause begeben sich der Kommandant (CDR) und der Pilot der Mondlandefähre (LMP) zum Landemodul, schalten dessen Systeme ein und fahren das Fahrwerk aus. Das CSM und die Landefähre trennen sich; der CMP inspiziert die Landefähre visuell, dann entfernt sich die Besatzung der Landefähre in sicherer Entfernung und zündet das Abstiegstriebwerk für den Eintritt in die Abstiegsumlaufbahn, was sie in eine Gefahrenzone von etwa .
An der Perilune wird das Sinkflugtriebwerk erneut gezündet, um den Sinkflug einzuleiten. Nach dem Pitchover übernimmt der CDR die Kontrolle für eine vertikale Landung.
Der CDR und der LMP führen eine oder mehrere EVAs durch, um die Mondoberfläche zu erkunden und Proben zu sammeln, abwechselnd mit Ruhephasen.
Die Aufstiegsstufe hebt ab und nutzt die Abstiegsstufe als Startrampe.
Das LM hat ein Rendezvous mit dem CSM und dockt daran an.
Der CDR und das LMP kehren mit ihren Materialproben zum CM zurück, dann wird die Aufstiegsstufe des LM abgeworfen, um schließlich aus der Umlaufbahn zu fallen und auf der Oberfläche aufzuschlagen.
Trans-Earth-Injektion Das SM-Triebwerk wird gezündet, um das CSM zur Erde zurückzuschicken.
Das SM wird kurz vor dem Wiedereintritt abgeworfen, und das CM dreht sich um 180°, um sein stumpfes Ende für den Wiedereintritt nach vorne zu richten.
Der atmosphärische Luftwiderstand bremst das CM. Die aerodynamische Erwärmung umgibt sie mit einer Hülle aus ionisierter Luft, die für einige Minuten einen Kommunikationsausfall verursacht.
Die Fallschirme werden ausgefahren und bremsen den CM ab, so dass er im Pazifischen Ozean aufschlägt. Die Astronauten werden geborgen und zu einem Flugzeugträger gebracht. ⓘ
Mondflugprofil (Entfernungen nicht maßstabsgetreu). ⓘ
Variationen des Profils
- Die ersten drei Mondmissionen (Apollo 8, Apollo 10 und Apollo 11) flogen auf einer freien Rückflugbahn, die koplanar mit der Mondumlaufbahn verlief, um eine Rückkehr zur Erde zu ermöglichen, falls das SM-Triebwerk den Eintritt in die Mondumlaufbahn nicht schaffte. Die Lichtverhältnisse am Landeplatz erforderten bei späteren Missionen eine Änderung der Mondbahnebene, was ein Kursänderungsmanöver kurz nach dem TLI erforderte und die Option der freien Rückkehr ausschloss.
- Nachdem Apollo 12 das zweite von mehreren Seismometern auf dem Mond platziert hatte, wurden die abgeworfenen LM-Aufstiegsstufen von Apollo 12 und späteren Missionen absichtlich an bekannten Stellen auf dem Mond zerschmettert, um Vibrationen in der Mondstruktur hervorzurufen. Die einzigen Ausnahmen waren die Landestufe von Apollo 13, die in der Erdatmosphäre verglühte, und Apollo 16, wo ein Verlust der Lageregelung nach dem Abwurf einen gezielten Aufprall verhinderte.
- Als weiteres aktives seismisches Experiment wurden die S-IVBs von Apollo 13 und den nachfolgenden Missionen absichtlich auf dem Mond zum Absturz gebracht, anstatt sie in die Sonnenumlaufbahn zu schicken.
- Ab Apollo 13 sollte der Abstieg in die Erdumlaufbahn mit dem Triebwerk des Servicemoduls anstelle des Triebwerks des Landemoduls erfolgen, um eine größere Treibstoffreserve für die Landung zu haben. Dies geschah zum ersten Mal mit Apollo 14, da die Apollo-13-Mission vor der Landung abgebrochen wurde. ⓘ
Entwicklungsgeschichte
Unbemannte Flugtests
Zwei Block I CSMs wurden 1966 mit der Saturn IB von LC-34 aus zu suborbitalen Flügen gestartet. Die erste, AS-201, startete am 26. Februar, erreichte eine Höhe von 265,7 nautischen Meilen (492,1 km) und stürzte 4.577 nautische Meilen (8.477 km) tief in den Atlantik. Der zweite Flug, AS-202 am 25. August, erreichte eine Höhe von 617,1 nautischen Meilen (1.142,9 km) und wurde in 13.900 nautischen Meilen (25.700 km) Entfernung im Pazifischen Ozean geborgen. Bei diesen Flügen wurden das Triebwerk des Servicemoduls und der Hitzeschild des Kommandomoduls validiert. ⓘ
Ein dritter Saturn IB-Test, AS-203, der von der Rampe 37 aus gestartet wurde, ging in den Orbit, um die Entwicklung der S-IVB-Oberstufe zu unterstützen, die für die Saturn V benötigt wird. Er trug einen Nasenkegel anstelle des Apollo-Raumschiffs, und seine Nutzlast war der unverbrannte Flüssigwasserstoff-Treibstoff, dessen Verhalten die Ingenieure mit Temperatur- und Drucksensoren und einer Fernsehkamera maßen. Dieser Flug fand am 5. Juli statt, noch vor AS-202, der sich aufgrund von Problemen bei der Vorbereitung des Apollo-Raumschiffs auf den Flug verzögerte. ⓘ
Vorbereitung auf den bemannten Flug
Es waren zwei bemannte Orbitalmissionen des Block I CSM geplant: AS-204 und AS-205. Die Positionen der Block-I-Besatzung wurden als Kommandopilot, leitender Pilot und Pilot bezeichnet. Der Senior Pilot sollte Navigationsaufgaben übernehmen, während der Pilot als Systemingenieur fungieren sollte. Die Astronauten sollten eine modifizierte Version des Gemini-Raumanzugs tragen. ⓘ
Nach dem unbemannten LM-Testflug AS-206 sollte eine Besatzung das erste Block-II-CSM und LM in einer Doppelmission fliegen, die als AS-207/208 oder AS-278 bekannt wurde (jedes Raumfahrzeug sollte auf einer separaten Saturn IB gestartet werden). Die Positionen der Block-II-Besatzung hießen Commander, Command Module Pilot und Lunar Module Pilot. Die Astronauten trugen von nun an einen neuen Apollo A6L-Raumanzug, der für außerirdische Aktivitäten (EVA) auf dem Mond ausgelegt war. Der traditionelle Visierhelm wurde durch einen durchsichtigen "Fishbowl"-Typ ersetzt, um die Sicht zu verbessern, und der EVA-Anzug für die Mondoberfläche enthielt eine wassergekühlte Unterwäsche. ⓘ
Deke Slayton, der am Boden liegende Mercury-Astronaut, der zum Leiter der Flugbesatzung für die Gemini- und Apollo-Programme ernannt wurde, wählte im Januar 1966 die erste Apollo-Besatzung aus, mit Grissom als Kommandopilot, White als leitendem Piloten und dem Neuling Donn F. Eisele als Pilot. Doch Eisele kugelte sich an Bord des KC135-Schwerelosigkeitstrainingsflugzeugs zweimal die Schulter aus und musste am 27. Januar operiert werden. Slayton ersetzte ihn durch Chaffee. Die NASA gab die endgültige Auswahl der Besatzung für AS-204 am 21. März 1966 bekannt. Die Ersatzmannschaft bestand aus den Gemini-Veteranen James McDivitt und David Scott sowie dem Neuling Russell L. "Rusty" Schweickart. Der Mercury/Gemini-Veteran Wally Schirra, Eisele und der Neuling Walter Cunningham wurden am 29. September als Hauptbesatzung für AS-205 bekannt gegeben. ⓘ
Im Dezember 1966 wurde die AS-205-Mission abgesagt, da die Validierung des CSM auf dem 14-tägigen Erstflug durchgeführt werden sollte und AS-205 für Weltraumexperimente bestimmt gewesen wäre und keine neuen technischen Erkenntnisse über das Raumfahrzeug geliefert hätte. Der Saturn IB wurde der für August 1967 geplanten Doppelmission zugewiesen, die nun als AS-205/208 oder AS-258 bezeichnet wurde. McDivitt, Scott und Schweickart wurden zur Hauptbesatzung von AS-258 befördert, während Schirra, Eisele und Cunningham als Ersatzbesatzung für Apollo 1 eingesetzt wurden. ⓘ
Programmverzögerungen
Die Raumfahrzeuge für die Missionen AS-202 und AS-204 wurden von North American Aviation mit einer langen Liste von Ausrüstungsproblemen an das Kennedy Space Center geliefert, die vor dem Flug behoben werden mussten. Diese Verzögerungen führten dazu, dass sich der Start von AS-202 gegenüber AS-203 verzögerte, und machten die Hoffnung zunichte, dass die erste Mission mit Besatzung bereits im November 1966, zeitgleich mit der letzten Gemini-Mission, starten könnte. Schließlich wurde der geplante Flugtermin für AS-204 auf den 21. Februar 1967 verschoben. ⓘ
North American Aviation war nicht nur Hauptauftragnehmer für das Apollo CSM, sondern auch für die zweite Stufe der Saturn V S-II, und die Verzögerungen bei dieser Stufe verschoben den ersten unbemannten Saturn V-Flug AS-501 von Ende 1966 auf November 1967. (Bei der Erstmontage von AS-501 musste eine Dummy-Abstandsspule anstelle der Stufe verwendet werden.) ⓘ
Die Probleme mit North American waren Ende 1965 so gravierend, dass der Administrator für bemannte Raumflüge, George Mueller, den Programmdirektor Samuel Phillips mit der Leitung eines "Tiger-Teams" beauftragte, das die Probleme von North American untersuchen und Korrekturen finden sollte. Phillips dokumentierte seine Ergebnisse in einem Brief vom 19. Dezember an den NAA-Präsidenten Lee Atwood, dem ein scharf formulierter Brief von Mueller beilag, und präsentierte die Ergebnisse auch Mueller und dem stellvertretenden Administrator Robert Seamans. In der Zwischenzeit hatte auch Grumman Probleme mit der Mondlandefähre, die die Hoffnung auf einen bemannten Flug im Jahr 1967, nicht lange nach den ersten bemannten CSM-Flügen, zunichte machten. ⓘ
Apollo-1-Feuer
Grissom, White und Chaffee beschlossen, ihren Flug Apollo 1 zu nennen, um die Motivation für den ersten Flug mit Besatzung zu erhöhen. Sie trainierten und testeten ihr Raumschiff bei North American und in der Höhenkammer des Kennedy Space Center. Für Januar war ein "Plugs-out"-Test geplant, bei dem ein Startcountdown auf LC-34 simuliert werden sollte, wobei das Raumfahrzeug von der Versorgung durch die Startrampe auf die interne Energieversorgung umgestellt werden sollte. Bei erfolgreichem Verlauf würde ein strengerer Countdown-Simulationstest kurz vor dem Start am 21. Februar folgen, bei dem sowohl das Raumfahrzeug als auch die Trägerrakete mit Treibstoff versorgt würden. ⓘ
Der Abschlusstest begann am Morgen des 27. Januar 1967 und war sofort von Problemen geplagt. Zunächst bemerkte die Besatzung einen seltsamen Geruch in ihren Raumanzügen, der das Verschließen der Luke verzögerte. Dann sorgten Kommunikationsprobleme für Frustration bei den Astronauten und erzwangen eine Unterbrechung des simulierten Countdowns. Während dieser Unterbrechung brach in der Kabine ein elektrisches Feuer aus, das sich in der Hochdruckatmosphäre mit 100 % Sauerstoff schnell ausbreitete. Der Druck stieg durch das Feuer so stark an, dass die Innenwand der Kabine platzte und das Feuer auf die Landebahn übergriff, was die Rettungsversuche für die Besatzung vereitelte. Die Astronauten erstickten, bevor die Luke geöffnet werden konnte. ⓘ
Die NASA berief sofort einen Unfalluntersuchungsausschuss ein, der von beiden Häusern des Kongresses beaufsichtigt wurde. Obwohl die Feststellung der Verantwortung für den Unfall kompliziert war, kam der Untersuchungsausschuss zu dem Schluss, dass "Mängel in der Konstruktion, der Verarbeitung und der Qualitätskontrolle des Kommandomoduls" bestanden. Auf Drängen des NASA-Administrators Webb entließ North American Harrison Storms als Programmleiter des Kommandomoduls. Webb versetzte auch den Leiter des Apollo Spacecraft Program Office (ASPO) Joseph Francis Shea und ersetzte ihn durch George Low. ⓘ
Um die Ursachen des Brandes zu beheben, wurden Änderungen am Block II-Raumschiff und an den Betriebsverfahren vorgenommen. Die wichtigsten davon waren die Verwendung eines Stickstoff-Sauerstoff-Gemischs anstelle von reinem Sauerstoff vor und während des Starts sowie die Entfernung von brennbaren Kabinen- und Raumanzugmaterialien. Der Block-II-Entwurf sah bereits vor, die steckbare Lukenabdeckung von Block I durch eine schnell zu öffnende Tür zu ersetzen, die sich nach außen hin öffnet. Die NASA stellte das Block-I-Programm mit Besatzung ein und verwendete das Block-I-Raumschiff nur noch für Saturn-V-Flüge ohne Besatzung. Die Besatzungsmitglieder trugen ausschließlich modifizierte, feuerfeste A7L-Block-II-Raumanzüge und wurden mit dem Block-II-Titel gekennzeichnet, unabhängig davon, ob ein LM auf dem Flug anwesend war oder nicht. ⓘ
Ungeschraubte Saturn V und LM-Tests
Am 24. April 1967 veröffentlichte Mueller ein offizielles Nummerierungsschema für Apollo-Missionen, das eine fortlaufende Nummerierung für alle Flüge mit und ohne Besatzung vorsah. Die Reihenfolge sollte mit Apollo 4 beginnen, um die ersten drei unbemannten Flüge abzudecken, während die Bezeichnung Apollo 1 auf Wunsch der Witwen der Besatzung aufgehoben wurde. ⓘ
Im September 1967 genehmigte Mueller eine Abfolge von Missionstypen, die erfolgreich durchgeführt werden mussten, um die Mondlandung mit Besatzung zu erreichen. Jeder Schritt musste erfolgreich abgeschlossen werden, bevor die nächsten durchgeführt werden konnten, und es war nicht bekannt, wie viele Versuche für jede Mission erforderlich sein würden; daher wurden Buchstaben anstelle von Zahlen verwendet. Die A-Missionen waren unbemannte Saturn V-Validierungen; B war eine unbemannte LM-Validierung unter Verwendung der Saturn IB; C war eine bemannte CSM-Erdorbit-Validierung unter Verwendung der Saturn IB; D war der erste bemannte CSM/LM-Flug (dieser ersetzte AS-258, bei dem ein einziger Saturn V-Start verwendet wurde); E wäre ein CSM/LM-Flug in einer höheren Erdumlaufbahn; F wäre die erste Mondmission, bei der das LM in der Mondumlaufbahn, aber ohne Landung getestet würde (eine "Generalprobe"); und G wäre die erste bemannte Landung. Die Liste der Typen umfasste weitere Monderkundungsmissionen, darunter H für Mondlandungen, I für Vermessungsmissionen in der Mondumlaufbahn und J für Mondlandungen mit längerer Verweildauer auf dem Mond. ⓘ
Die durch den Brand verursachte Verzögerung beim CSM ermöglichte es der NASA, den Rückstand bei der Bemannung des LM und der Saturn V aufzuholen. Apollo 4 (AS-501) war der erste unbemannte Flug der Saturn V mit einem Block I CSM am 9. November 1967. Die Fähigkeit des Hitzeschilds des Kommandomoduls, einen translunaren Wiedereintritt zu überleben, wurde demonstriert, indem das Triebwerk des Servicemoduls eingesetzt wurde, um es mit einer höheren als der üblichen Wiedereintrittsgeschwindigkeit in die Erdatmosphäre zu rammen. ⓘ
Apollo 5 (AS-204) war der erste unbemannte Testflug des LM in der Erdumlaufbahn, der am 22. Januar 1968 von der Saturn IB, die für Apollo 1 verwendet worden wäre, von der Rampe 37 aus gestartet wurde. Die Triebwerke der Landefähre wurden erfolgreich gezündet und neu gestartet, trotz eines Programmierfehlers des Computers, der die Zündung der ersten Abstiegsstufe unterbrach. Das Aufstiegstriebwerk wurde im Abbruchmodus gezündet, einem so genannten "Fire-in-the-Hole"-Test, bei dem es gleichzeitig mit dem Abwurf der Abstiegsstufe gezündet wurde. Obwohl Grumman einen zweiten Test ohne Besatzung wollte, entschied George Low, dass der nächste LM-Flug mit Besatzung stattfinden sollte. ⓘ
Am 4. April 1968 folgte Apollo 6 (AS-502), die ein CSM und einen LM-Testartikel als Ballast mitführte. Ziel dieser Mission war es, eine translunare Injektion zu erreichen, dicht gefolgt von einem simulierten direkten Rückkehrabbruch, wobei das Triebwerk des Servicemoduls für einen weiteren schnellen Wiedereintritt genutzt wurde. Die Saturn V geriet in Pogo-Oszillation, ein Problem, das durch eine unregelmäßige Verbrennung im Triebwerk verursacht wurde und die Treibstoffleitungen in der zweiten und dritten Stufe beschädigte. Zwei S-II-Triebwerke schalteten vorzeitig ab, aber die übrigen Triebwerke konnten dies kompensieren. Der Schaden am Triebwerk der dritten Stufe war schwerwiegender und verhinderte, dass es für die Translunar-Einspritzung neu gestartet werden konnte. Die Missionskontrolleure konnten das Triebwerk des Servicemoduls nutzen, um das Flugprofil von Apollo 4 im Wesentlichen zu wiederholen. Aufgrund der guten Leistung von Apollo 6 und der zufriedenstellenden Behebung der Probleme von Apollo 6 erklärte die NASA die Saturn V für einsatzbereit für die Besatzung und verzichtete auf einen dritten Test ohne Besatzung. ⓘ
Entwicklungsmissionen mit Besatzung
Apollo 7, gestartet von LC-34 am 11. Oktober 1968, war die Mission C mit den Besatzungsmitgliedern Schirra, Eisele und Cunningham. Es handelte sich um einen 11-tägigen Flug in der Erdumlaufbahn, bei dem die CSM-Systeme getestet wurden. ⓘ
Apollo 8 sollte im Dezember 1968 als Mission D mit McDivitt, Scott und Schweickart an Bord einer Saturn V anstelle von zwei Saturn IBs gestartet werden. Im Sommer war klar geworden, dass die LM nicht rechtzeitig fertig werden würde. Anstatt die Saturn V für eine weitere einfache Erdumlaufmission zu verschwenden, schlug ASPO-Manager George Low den kühnen Schritt vor, stattdessen Apollo 8 in die Mondumlaufbahn zu schicken, die Mission D auf die nächste Mission im März 1969 zu verschieben und die Mission E zu streichen. Damit würde das Programm auf dem richtigen Weg bleiben. Die Sowjetunion hatte am 15. September 1968 an Bord von Zond 5 zwei Schildkröten, Mehlwürmer, Weinfliegen und andere Lebensformen um den Mond geschickt, und man glaubte, dass sie dieses Kunststück bald mit menschlichen Kosmonauten wiederholen könnten. Die Entscheidung wurde erst nach dem erfolgreichen Abschluss von Apollo 7 öffentlich bekannt gegeben. Die Gemini-Veteranen Frank Borman und Jim Lovell sowie der Neuling William Anders erregten die Aufmerksamkeit der Welt, als sie in 20 Stunden zehn Mondumläufe absolvierten, an Heiligabend Fernsehbilder von der Mondoberfläche übermittelten und sicher zur Erde zurückkehrten. ⓘ
Im darauffolgenden März wurden Flug, Rendezvous und Andocken des Landemoduls in der Erdumlaufbahn mit Apollo 9 erfolgreich demonstriert, und Schweickart testete den vollständigen Mond-EVA-Anzug mit seinem tragbaren Lebenserhaltungssystem (PLSS) außerhalb des Landemoduls. Die Mission F wurde mit Apollo 10 im Mai 1969 von den Gemini-Veteranen Thomas P. Stafford, John Young und Eugene Cernan erfolgreich durchgeführt. Stafford und Cernan brachten die Landefähre bis auf 15 km (50.000 Fuß) an die Mondoberfläche heran. ⓘ
Die G-Mission wurde mit Apollo 11 im Juli 1969 von einer Besatzung, die ausschließlich aus Femini-Veteranen bestand, nämlich Neil Armstrong, Michael Collins und Buzz Aldrin, durchgeführt. Armstrong und Aldrin setzten am 20. Juli 1969 um 20:17:40 UTC im Meer der Stille zur ersten Landung an. Sie verbrachten insgesamt 21 Stunden und 36 Minuten auf der Oberfläche und verbrachten 2 Stunden und 31 Minuten außerhalb des Raumschiffs, wo sie auf der Oberfläche spazieren gingen, Fotos machten, Materialproben sammelten und automatische wissenschaftliche Instrumente einsetzten, während sie kontinuierlich Schwarz-Weiß-Fernsehen zur Erde sendeten. Die Astronauten kehrten am 24. Juli sicher zurück. ⓘ
Das ist ein kleiner Schritt für einen Mann, ein großer Sprung für die Menschheit.
- Neil Armstrong, kurz nachdem er die Mondoberfläche betreten hatte ⓘ
Produktion von Mondlandungen
Im November 1969 betrat Charles "Pete" Conrad als dritter Mensch den Mond, wobei er etwas lockerer sprach als Armstrong:
Whoopee! Mann, für Neil war das vielleicht eine Kleinigkeit, aber für mich ist das eine große Sache.
- Pete Conrad ⓘ
Conrad und Rookie Alan L. Bean landeten mit Apollo 12 in Gehweite der unbemannten Mondsonde Surveyor 3, die im April 1967 auf dem Ozean der Stürme gelandet war. Der Pilot des Kommandomoduls war der Gemini-Veteran Richard F. Gordon Jr. Conrad und Bean hatten die erste Farbfernsehkamera für die Mondoberfläche an Bord, die jedoch beschädigt wurde, als sie versehentlich in die Sonne gerichtet wurde. Sie unternahmen zwei EVAs von insgesamt 7 Stunden und 45 Minuten. Bei einem davon gingen sie zum Surveyor, fotografierten ihn und bauten einige Teile aus, die sie zur Erde zurückbrachten. ⓘ
Die vertraglich vereinbarte Anzahl von 15 Saturn Vs reichte für Mondlandungsmissionen bis Apollo 20. Kurz nach Apollo 11 veröffentlichte die NASA eine vorläufige Liste mit acht weiteren geplanten Landeplätzen nach Apollo 12, mit Plänen, die Masse des CSM und des LM für die letzten fünf Missionen zu erhöhen, zusammen mit der Nutzlastkapazität der Saturn V. Diese letzten Missionen würden die I- und J-Typen in der Liste von 1967 kombinieren, was es dem CMP erlauben würde, ein Paket von Sensoren und Kameras aus der Mondumlaufbahn zu bedienen, während seine Begleiter auf der Oberfläche waren, und es ihnen erlauben würde, über drei Tage auf dem Mond zu bleiben. Bei diesen Missionen sollte auch das Lunar Roving Vehicle (LRV) mitgeführt werden, um das Erkundungsgebiet zu vergrößern und den Start des LM per Fernsehen zu übertragen. Außerdem wurde der Block-II-Raumanzug für die erweiterten Missionen überarbeitet, um eine größere Flexibilität und Sichtbarkeit für das Fahren des LRV zu ermöglichen. ⓘ
Der Erfolg der ersten beiden Landungen ermöglichte es, die restlichen Missionen mit einem einzigen Veteranen als Kommandanten und zwei Neulingen zu besetzen. Apollo 13 startete im April 1970 mit Lovell, Jack Swigert und Fred Haise in Richtung der Fra Mauro-Formation. Zwei Tage nach dem Start explodierte jedoch ein Flüssigsauerstofftank, wodurch das Servicemodul außer Betrieb gesetzt wurde und die Besatzung gezwungen war, das LM als "Rettungsboot" für die Rückkehr zur Erde zu benutzen. Ein weiterer NASA-Untersuchungsausschuss wurde einberufen, um die Ursache zu ermitteln, die sich als eine Kombination aus einer Beschädigung des Tanks in der Fabrik und einem Zulieferer herausstellte, der eine Tankkomponente nicht gemäß den aktualisierten Konstruktionsspezifikationen hergestellt hatte. Apollo wurde für den Rest des Jahres 1970 erneut am Boden gehalten, während der Sauerstofftank neu konstruiert und ein zusätzlicher Tank hinzugefügt wurde. ⓘ
Kürzungen der Mission
Ungefähr zur Zeit der ersten Landung 1969 wurde beschlossen, eine vorhandene Saturn V zu verwenden, um das am Boden vorgefertigte Orbitallabor Skylab zu starten, statt des ursprünglichen Plans, es in der Umlaufbahn aus mehreren Saturn IB-Starts zu bauen; damit entfiel Apollo 20. Das Jahresbudget der NASA begann angesichts der erfolgreichen Landung ebenfalls zu schrumpfen, und die NASA musste auch Mittel für die Entwicklung des kommenden Space Shuttle bereitstellen. 1971 wurde die Entscheidung getroffen, auch die Missionen 18 und 19 zu streichen. Die beiden unbenutzten Saturn Vs wurden zu Museumsobjekten im John F. Kennedy Space Center auf Merritt Island, Florida, im George C. Marshall Space Center in Huntsville, Alabama, in der Michoud Assembly Facility in New Orleans, Louisiana, und im Lyndon B. Johnson Space Center in Houston, Texas. ⓘ
Die Kürzungen zwangen die Missionsplaner, die ursprünglich geplanten Landeplätze neu zu überdenken, um bei den verbleibenden vier Missionen die effektivste geologische Proben- und Datenerfassung zu erreichen. Apollo 15 war als letzte Mission der H-Serie geplant, doch da nur noch zwei weitere Missionen folgen sollten, wurde sie zur ersten von drei J-Missionen. ⓘ
Die Fra-Mauro-Mission von Apollo 13 wurde Apollo 14 zugeteilt, die im Februar 1971 vom Mercury-Veteranen Alan Shepard zusammen mit Stuart Roosa und Edgar Mitchell kommandiert wurde. Dieses Mal war die Mission erfolgreich. Shepard und Mitchell verbrachten 33 Stunden und 31 Minuten auf der Oberfläche und absolvierten zwei EVAs von insgesamt 9 Stunden und 24 Minuten, was damals einen Rekord für die längste EVA einer Mondbesatzung darstellte. ⓘ
Im August 1971, kurz nach Abschluss der Apollo 15-Mission, schlug Präsident Richard Nixon vor, die beiden verbleibenden Mondlandemissionen, Apollo 16 und 17, zu streichen. Der stellvertretende Direktor des Office of Management and Budget, Caspar Weinberger, war dagegen und überzeugte Nixon davon, die verbleibenden Missionen beizubehalten. ⓘ
Erweiterte Missionen
Apollo 15 wurde am 26. Juli 1971 mit David Scott, Alfred Worden und James Irwin gestartet. Scott und Irwin landeten am 30. Juli in der Nähe von Hadley Rille und verbrachten knapp zwei Tage und 19 Stunden auf der Oberfläche. In über 18 Stunden EVA sammelten sie etwa 77 Kilogramm Mondmaterial. ⓘ
Apollo 16 landete am 20. April 1972 in den Descartes Highlands. Die Besatzung stand unter dem Kommando von John Young, Ken Mattingly und Charles Duke. Young und Duke verbrachten knapp drei Tage auf der Oberfläche, mit insgesamt über 20 Stunden EVA. ⓘ
Apollo 17 war die letzte Mission des Apollo-Programms und landete im Dezember 1972 in der Taurus-Littrow-Region. Eugene Cernan kommandierte Ronald E. Evans und den ersten Wissenschaftler-Astronauten der NASA, den Geologen Dr. Harrison H. Schmitt. Schmitt war ursprünglich für Apollo 18 vorgesehen, aber die geologische Gemeinschaft setzte sich dafür ein, dass er bei der letzten Mondlandung dabei war. Cernan und Schmitt blieben etwas mehr als drei Tage auf der Oberfläche und verbrachten insgesamt etwas mehr als 23 Stunden EVA. ⓘ
Abgesagte Missionen
Mehrere Missionen waren geplant, wurden aber abgesagt, bevor die Details feststanden. ⓘ
Zusammenfassung der Missionen
| Bezeichnung | Datum | Start Fahrzeug |
CSM | LM | Besatzung | Zusammenfassung ⓘ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AS-201 | 26. Februar 1966 | AS-201 | CSM-009 | Keine | Keine | Erster Flug von Saturn IB und Block I CSM; Suborbitalflug zum Atlantischen Ozean; Qualifizierung des Hitzeschilds auf orbitale Wiedereintrittsgeschwindigkeit. |
| AS-203 | 5. Juli 1966 | AS-203 | Keine | Keine | Keine | Kein Raumfahrzeug; Beobachtungen des Verhaltens von Flüssigwasserstoff-Treibstoff in der Umlaufbahn, um die Entwicklung der S-IVB-Neustartfähigkeit zu unterstützen. |
| AS-202 | 25. August 1966 | AS-202 | CSM-011 | Keine | Keine | Suborbitaler Flug des CSM zum Pazifischen Ozean. |
| AS-204 (Apollo 1) | 21. Februar 1967 | AS-204 | CSM-012 | Keine | Gus Grissom Ed White Roger B. Chaffee |
Nicht geflogen. Alle Besatzungsmitglieder starben bei einem Brand während eines Tests auf der Startrampe am 27. Januar 1967. |
| Apollo 4 | 9. November 1967 | AS-501 | CSM-017 | LTA-10R | Keine | Erster Testflug der Saturn V, bei dem ein CSM in eine hohe Erdumlaufbahn gebracht wurde; Demonstration des S-IVB-Neustarts; Qualifizierung des CM-Hitzeschilds für die Mondwiedereintrittsgeschwindigkeit. |
| Apollo 5 | 22.-23. Januar 1968 | AS-204 | Keine | LM-1 | Keine | Erdorbitaler Flugtest der LM, gestartet auf Saturn IB; Demonstration des Aufstiegs- und Abstiegsantriebs; Einstufung der LM als bemannt. |
| Apollo 6 | Apr 4, 1968 | AS-502 | CM-020 SM-014 |
LTA-2R | Keine | Ungeschraubt, zweiter Flug der Saturn V, Versuch der Demonstration der translunaren Injektion und des direkten Rückkehrabbruchs mit dem SM-Triebwerk; drei Triebwerksausfälle, einschließlich des Fehlers beim Neustart des S-IVB. Die Flugkontrolleure verwendeten das SM-Triebwerk, um das Flugprofil von Apollo 4 zu wiederholen. Humanisierung der Saturn V. |
| Apollo 7 | 11. bis 22. Oktober 1968 | AS-205 | CSM-101 | Keine | Wally Schirra Walt Cunningham Donn Eisele |
Erste bemannte Erdumlaufbahn-Demonstration von Block II CSM, gestartet auf Saturn IB. Erste Live-Fernsehübertragung von einer bemannten Mission. |
| Apollo 8 | 21.-27. Dezember 1968 | AS-503 | CSM-103 | LTA-B | Frank Borman James Lovell William Anders |
Erster bemannter Flug der Saturn V; erster bemannter Flug zum Mond; CSM absolvierte 10 Mondumrundungen in 20 Stunden. |
| Apollo 9 | 3. März bis 13. März 1969 | AS-504 | CSM-104 Gumdrop | LM-3 Spinne |
James McDivitt David Scott Russell Schweickart |
Zweiter Flug der Saturn V mit Besatzung; erster Flug von CSM und LM mit Besatzung in der Erdumlaufbahn; Demonstration eines tragbaren Lebenserhaltungssystems für den Einsatz auf der Mondoberfläche. |
| Apollo 10 | 18.-26. Mai 1969 | AS-505 | CSM-106 Charlie Brown | LM-4 Snoopy |
Thomas Stafford John Young Eugene Cernan |
Generalprobe für die erste Mondlandung; flog die LM auf 15 km (50.000 Fuß) von der Mondoberfläche herunter. |
| Apollo 11 | 16.-24. Juli 1969 | AS-506 | CSM-107 Columbia | LM-5 Eagle | Neil Armstrong Michael Collins Buzz Aldrin |
Erste Landung mit Besatzung in der Tranquility Base, Sea of Tranquility. EVA-Zeit an der Oberfläche: 2:31 Std. Zurückgegebene Proben: 47,51 Pfund (21,55 kg). |
| Apollo 12 | 14-24. November 1969 | AS-507 | CSM-108 Yankee Clipper | LM-6 Intrepid |
C. "Pete" Conrad Richard Gordon Alan Bean |
Zweite Landung, im Ozean der Stürme in der Nähe von Surveyor 3. EVA-Zeit an der Oberfläche: 7:45 Stunden. Zurückgegebene Proben: 75,62 Pfund (34,30 kg). |
| Apollo 13 | Apr 11-17, 1970 | AS-508 | CSM-109 Odyssee | LM-7 Aquarius |
James Lovell Jack Swigert Fred Haise |
Dritter Landeversuch auf dem Weg zum Mond abgebrochen, da das SM versagte. Die Besatzung benutzte die LM als "Rettungsboot" für die Rückkehr zur Erde. Die Mission wurde als "erfolgreicher Fehlschlag" bezeichnet. |
| Apollo 14 | 31. Januar - 9. Februar 1971 | AS-509 | CSM-110 Kitty Hawk | LM-8 Antares |
Alan Shepard Stuart Roosa Edgar Mitchell |
Dritte Landung in der Fra Mauro-Formation, nordöstlich des Ozeans der Stürme gelegen. EVA-Zeit an der Oberfläche: 9:21 Stunden. Zurückgegebene Proben: 94,35 Pfund (42,80 kg). |
| Apollo 15 | Jul 26 - Aug 7, 1971 | AS-510 | CSM-112 Endeavour | LM-10 Falke |
David Scott Alfred Worden James Irwin |
Erste erweiterte LM und Rover, gelandet in Hadley-Apennine, in der Nähe der Sea of Showers/Rains. EVA-Zeit an der Oberfläche: 18:33 Stunden. Zurückgegebene Proben: 169,10 Pfund (76,70 kg). |
| Apollo 16 | Apr 16-27, 1972 | AS-511 | CSM-113 Casper | LM-11 Orion |
John Young T. Kenneth Mattingly Charles Duke |
Gelandet in der Ebene von Descartes. Rover auf dem Mond. EVA-Zeit an der Oberfläche: 20:14 Std. Rückgabe von Proben: 94,30 kg (207,89 Pfund). |
| Apollo 17 | 7.-19. Dezember 1972 | AS-512 | CSM-114 Amerika | LM-12 Challenger |
Eugene Cernan Ronald Evans Harrison Schmitt |
Einziger Saturn-V-Nachtstart. Gelandet in Taurus-Littrow. Rover auf dem Mond. Erster Geologe auf dem Mond. Apollos letzte Mondlandung mit Besatzung. EVA-Zeit an der Oberfläche: 22:02 Stunden. Zurückgegebene Proben: 243,40 Pfund (110,40 kg). |
Quelle: Apollo by the Numbers: Eine statistische Referenz (Orloff 2004) ⓘ
Zurückgegebene Proben
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Im Rahmen des Apollo-Programms wurden über 382 kg Mondgestein und -erde an das Lunar Receiving Laboratory in Houston zurückgegeben. Heute werden 75 % der Proben in der 1979 errichteten Lunar Sample Laboratory Facility gelagert. ⓘ
Die auf dem Mond gesammelten Gesteine sind im Vergleich zu Gesteinen auf der Erde extrem alt, was durch radiometrische Datierungstechniken festgestellt wurde. Ihr Alter reicht von etwa 3,2 Milliarden Jahren bei den basaltischen Proben aus dem Mondmeer bis zu etwa 4,6 Milliarden Jahren bei den Proben aus der Hochlandkruste. Es handelt sich also um Proben aus einer sehr frühen Phase der Entwicklung des Sonnensystems, die auf der Erde weitgehend fehlen. Ein wichtiges Gestein, das während des Apollo-Programms gefunden wurde, ist das so genannte Genesis-Gestein, das von den Astronauten David Scott und James Irwin während der Apollo-15-Mission geborgen wurde. Dieses Anorthositgestein besteht fast ausschließlich aus dem kalziumreichen Feldspatmineral Anorthit und gilt als repräsentativ für die Hochlandkruste. Bei Apollo 12 wurde eine geochemische Komponente namens KREEP entdeckt, für die es kein bekanntes Gegenstück auf der Erde gibt. KREEP und die anorthositischen Proben lassen den Schluss zu, dass der äußere Teil des Mondes einst vollständig geschmolzen war (siehe Magmaozean auf dem Mond). ⓘ
Fast alle Gesteine zeigen Anzeichen von Einschlagsprozessen. Viele Proben scheinen mit Einschlagskratern von Mikrometeoriten übersät zu sein, was bei Gesteinen der Erde aufgrund der dichten Atmosphäre nie der Fall ist. Viele zeigen Anzeichen dafür, dass sie den Hochdruckstoßwellen ausgesetzt waren, die bei Einschlägen entstehen. Einige der zurückgegebenen Proben bestehen aus Einschlagschmelze (Materialien, die in der Nähe eines Einschlagskraters geschmolzen sind). Alle vom Mond zurückgegebenen Proben sind stark brekziös, was darauf zurückzuführen ist, dass sie mehreren Einschlägen ausgesetzt waren. ⓘ
Die Analyse der Zusammensetzung der Mondproben stützt die Hypothese des Rieseneinschlags, wonach der Mond durch den Einschlag eines großen Himmelskörpers auf die Erde entstanden ist. ⓘ
Kosten
Die Kosten für Apollo beliefen sich auf 25,4 Mrd. Dollar (bzw. rund 158 Mrd. Dollar im Jahr 2020, wenn man sie mit Hilfe des BIP-Deflator-Index um die Inflation bereinigt). ⓘ
Davon entfielen 20,2 Milliarden Dollar (126 Milliarden Dollar bereinigt) auf den Entwurf, die Entwicklung und die Produktion der Trägerraketen der Saturn-Familie, des Apollo-Raumschiffs, der Raumanzüge, der wissenschaftlichen Experimente und des Missionsbetriebs. Die Kosten für den Bau und den Betrieb von Apollo-bezogenen Bodeneinrichtungen, wie die NASA-Zentren für die bemannte Raumfahrt und das globale Verfolgungs- und Datenerfassungsnetz, beliefen sich auf weitere 5,2 Milliarden Dollar (32,3 Milliarden Dollar bereinigt). ⓘ
Der Betrag erhöht sich auf 28 Milliarden Dollar (bereinigt 174 Milliarden Dollar), wenn die Kosten für verwandte Projekte wie das Projekt Gemini und die Roboterprogramme Ranger, Surveyor und Lunar Orbiter einbezogen werden. ⓘ
Die offizielle Kostenaufstellung der NASA, die dem Kongress im Frühjahr 1973 vorgelegt wurde, lautet wie folgt:
| Projekt Apollo | Kosten (ursprünglich $) ⓘ |
|---|---|
| Apollo-Raumschiff | 8,5 Milliarden |
| Saturn-Trägerraketen | 9,1 Mrd. |
| Entwicklung von Trägerraketenmotoren | 0,9 Mrd. |
| Betrieb | 1,7 Milliarden |
| F&E insgesamt | 20,2 Mrd. |
| Ortung und Datenerfassung | 0,9 Mrd. |
| Bodeneinrichtungen | 1,8 Mrd. |
| Betrieb von Anlagen | 2,5 Milliarden |
| Insgesamt | 25,4 Mrd. |
Genaue Schätzungen der Kosten für die bemannte Raumfahrt waren in den frühen 1960er Jahren schwierig, da die Fähigkeit neu war und es an Managementerfahrung fehlte. Eine vorläufige Kostenanalyse der NASA schätzte die Kosten für eine Mondlandung mit Besatzung auf 7 bis 12 Milliarden Dollar. Der NASA-Administrator James Webb erhöhte diese Schätzung auf 20 Milliarden Dollar, bevor er sie im April 1961 an Vizepräsident Johnson weitergab. ⓘ
Das Projekt Apollo war ein gewaltiges Unterfangen und das größte Forschungs- und Entwicklungsprojekt in Friedenszeiten. Auf seinem Höhepunkt beschäftigte es über 400.000 Mitarbeiter und Auftragnehmer im ganzen Land und machte mehr als die Hälfte der Gesamtausgaben der NASA in den 1960er Jahren aus. Nach der ersten Mondlandung erlahmte das öffentliche und politische Interesse, auch das von Präsident Nixon, der die Bundesausgaben einschränken wollte. Das Budget der NASA konnte die Apollo-Missionen, die im Durchschnitt jeweils 445 Millionen Dollar (bereinigt 2,31 Milliarden Dollar) kosteten, nicht aufrechterhalten, während gleichzeitig das Space Shuttle entwickelt wurde. Das letzte Haushaltsjahr der Apollo-Finanzierung war 1973. ⓘ
Das Apollo-Programm kostete 23,9 Milliarden Dollar, etwa 120 Milliarden nach heutigen Maßstäben (2009), und beschäftigte bis zu 400.000 Menschen. ⓘ
Apollo-Anwendungsprogramm
Nach den Mondlandungen mit Besatzung untersuchte die NASA verschiedene Anwendungen für die Apollo-Hardware nach dem Mondflug. Die Apollo Extension Series (Apollo X) schlug bis zu 30 Flüge in die Erdumlaufbahn vor, wobei der Platz im Spacecraft Lunar Module Adapter (SLA) zur Unterbringung eines kleinen orbitalen Labors (Workshop) genutzt werden sollte. Die Astronauten würden das CSM weiterhin als Fähre zur Station nutzen. Auf diese Studie folgte der Entwurf eines größeren orbitalen Labors, das in der Umlaufbahn aus einer leeren S-IVB Saturn-Oberstufe gebaut werden sollte und sich zum Apollo Applications Program (AAP) entwickelte. Die Werkstatt sollte durch den Apollo Telescope Mount ergänzt werden, der über ein Gestell an der Aufstiegsstufe der Mondlandefähre befestigt werden konnte. Der ehrgeizigste Plan sah vor, eine leere S-IVB als interplanetarisches Raumfahrzeug für einen Venusvorbeiflug zu verwenden. ⓘ
Die S-IVB-Orbitalwerkstatt war der einzige dieser Pläne, der nicht auf dem Reißbrett entstand. Unter dem Namen Skylab wurde sie am Boden und nicht im Weltraum zusammengebaut und 1973 mit den beiden unteren Stufen einer Saturn V gestartet. Die letzte Besatzung von Skylab verließ die Station am 8. Februar 1974, und die Station selbst trat 1979 wieder in die Atmosphäre ein. ⓘ
Im Rahmen des Apollo-Sojus-Programms wurde auch die Apollo-Hardware für den ersten Raumflug einer gemeinsamen Nation verwendet, was den Weg für die künftige Zusammenarbeit mit anderen Nationen bei den Space-Shuttle- und Internationalen Raumstationsprogrammen ebnete. ⓘ
Jüngste Beobachtungen
Im Jahr 2008 beobachtete die SELENE-Sonde der Japan Aerospace Exploration Agency in ihrer Umlaufbahn über der Mondoberfläche Anzeichen für den Halo, der den Explosionskrater der Apollo 15-Mondlandefähre umgibt. ⓘ
Ab 2009 fotografierte der NASA-Roboter Lunar Reconnaissance Orbiter in einer Umlaufbahn von 50 Kilometern über dem Mond die Überreste des Apollo-Programms auf der Mondoberfläche und jeden Ort, an dem Apollo-Flüge mit Besatzung gelandet waren. Es wurde festgestellt, dass alle während der Apollo-Missionen auf dem Mond zurückgelassenen US-Flaggen noch stehen, mit Ausnahme der Flagge der Apollo-11-Mission, die beim Abheben von der Mondoberfläche umgeweht wurde; inwieweit diese Flaggen ihre ursprünglichen Farben behalten haben, ist unbekannt. Die Flaggen können von der Erde aus nicht durch ein Teleskop gesehen werden. ⓘ
In einem Leitartikel der New York Times vom 16. November 2009 heißt es:
[Diese Fotos der Apollo-Landestellen haben etwas furchtbar Wehmütiges. Sie sind so detailliert, dass wir, wenn Neil Armstrong jetzt dort spazieren ginge, ihn erkennen und sogar seine Schritte ausmachen könnten, wie der Fußweg der Astronauten, der auf den Fotos der Apollo-14-Station deutlich zu sehen ist. Vielleicht ist die Wehmut auf das Gefühl der schlichten Erhabenheit dieser Apollo-Missionen zurückzuführen. Vielleicht ist es auch eine Erinnerung an das Risiko, das wir alle nach der Landung der Eagle gespürt haben - die Möglichkeit, dass sie nicht mehr abheben kann und die Astronauten auf dem Mond gestrandet sind. Aber es kann auch sein, dass ein Foto wie dieses dem direkten Blick in die menschliche Vergangenheit am nächsten kommt ... ⓘ Da sitzt die Mondlandefähre [Apollo 11], geparkt genau dort, wo sie vor 40 Jahren gelandet ist, als ob es wirklich noch 40 Jahre her wäre und die ganze Zeit seitdem nur Einbildung.
Vermächtnis
Wissenschaft und Technik
Das Apollo-Programm wird als die größte technologische Errungenschaft in der Geschichte der Menschheit bezeichnet. Apollo hat viele Technologiebereiche angeregt, was bis 2015 zu über 1.800 Nebenprodukten führte. Der Flugcomputer, der sowohl in der Mondlandefähre als auch in der Kommandokapsel zum Einsatz kam, war neben den Raketensystemen Polaris und Minuteman die treibende Kraft hinter der frühen Forschung im Bereich der integrierten Schaltkreise (ICs). Bis 1963 wurden für Apollo 60 Prozent der amerikanischen IC-Produktion verwendet. Der entscheidende Unterschied zwischen den Anforderungen von Apollo und den Raketenprogrammen bestand darin, dass Apollo eine viel größere Zuverlässigkeit benötigte. Während die Navy und die Air Force Zuverlässigkeitsprobleme durch den Einsatz von mehr Raketen umgehen konnten, waren die politischen und finanziellen Kosten eines Fehlschlags einer Apollo-Mission inakzeptabel hoch. ⓘ
Die für Apollo erforderlichen Technologien und Techniken wurden im Rahmen des Projekts Gemini entwickelt. Das Apollo-Projekt wurde durch die Einführung neuer Fortschritte in der elektronischen Halbleitertechnologie durch die NASA ermöglicht, darunter Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs) in der Interplanetary Monitoring Platform (IMP) und integrierte Siliziumschaltungen im Apollo Guidance Computer (AGC). ⓘ
Kulturelle Auswirkungen
Die Besatzung von Apollo 8 schickte am Heiligabend 1968 die ersten Live-Fernsehbilder von Erde und Mond zur Erde und las aus der Schöpfungsgeschichte im Buch Genesis vor. Schätzungsweise ein Viertel der Weltbevölkerung sah - entweder live oder zeitversetzt - die Heiligabend-Übertragung während der neunten Mondumrundung, und schätzungsweise ein Fünftel der Weltbevölkerung verfolgte die Live-Übertragung des Apollo-11-Mondspaziergangs. ⓘ
Das Apollo-Programm beeinflusste auch den Umweltaktivismus in den 1970er Jahren durch die von den Astronauten aufgenommenen Fotos. Zu den bekanntesten gehören Earthrise, aufgenommen von William Anders auf Apollo 8, und The Blue Marble, aufgenommen von den Apollo-17-Astronauten. Die Blaue Murmel wurde während einer Welle des Umweltschutzes veröffentlicht und wurde zu einem Symbol der Umweltbewegung, da es die Zerbrechlichkeit, Verwundbarkeit und Isolation der Erde inmitten der unermesslichen Weiten des Weltraums zeigt. ⓘ
Laut The Economist gelang es Apollo, Präsident Kennedys Ziel, die Sowjetunion im Wettlauf ins All zu schlagen, durch eine einzigartige und bedeutende Leistung zu erreichen, nämlich die Überlegenheit des Systems der freien Marktwirtschaft zu demonstrieren. Die Publikation wies auf die Ironie hin, dass das Programm, um das Ziel zu erreichen, die Organisation enormer öffentlicher Ressourcen innerhalb einer riesigen, zentralisierten Regierungsbürokratie erforderte. ⓘ
Projekt zur Wiederherstellung der Apollo-11-Sendedaten
Vor dem 40. Jahrestag von Apollo 11 im Jahr 2009 suchte die NASA nach den Original-Videobändern des live im Fernsehen übertragenen Mondspaziergangs der Mission. Nach drei Jahren intensiver Suche kam man zu dem Schluss, dass die Bänder wahrscheinlich gelöscht und wiederverwendet worden waren. Stattdessen wurde eine neue, digital überarbeitete Version der besten verfügbaren Fernsehaufzeichnungen veröffentlicht. ⓘ
NASA-Spinoffs von Apollo
NASA-Nebenprodukte sind von der NASA entwickelte Technologien mit doppeltem Verwendungszweck, die das tägliche Leben auf der Erde erleichtern. Viele dieser Entdeckungen wurden gemacht, um Probleme im Weltraum zu lösen. Spinoffs sind aus jeder NASA-Mission sowie aus anderen Entdeckungen außerhalb von Weltraummissionen hervorgegangen. Im Folgenden finden Sie NASA-Nebenprodukte, die aus Entdeckungen der Apollo-Mission hervorgegangen sind. ⓘ
Kabellose Elektrowerkzeuge
Die NASA begann mit dem Einsatz von Akku-Werkzeugen beim Bau der Internationalen Raumstation im Orbit. Heute haben diese Innovationen zu kabellosen, akkubetriebenen Werkzeugen geführt, die auf der Erde verwendet werden. Kabellose Werkzeuge haben Chirurgen im Operationssaal sehr geholfen, da sie einen größeren Spielraum bieten. ⓘ
Feuerfestes Material
Nach dem Apollo-Brand von 1967 stellte die NASA fest, dass sie feuerfestes Material zum Schutz der Astronauten im Inneren des Raumschiffs benötigte. Die NASA entwickelte feuerfestes Material zur Verwendung an Teilen der Kapsel und an Raumanzügen. Dies ist wichtig, weil dort ein hoher Prozentsatz an Sauerstoff unter großem Druck steht, was eine Brandgefahr darstellt. Der feuerfeste Stoff, Durette genannt, wurde von Monsanto entwickelt und wird heute in der Feuerwehrausrüstung verwendet. ⓘ
Herzmonitore
Die bei den Apollo-Missionen entdeckte und eingesetzte Technologie führte zu einer Technologie, die Medrad zur Entwicklung eines implantierbaren automatischen Pulsgenerators AID nutzte. Diese Technologie ist in der Lage, Herzinfarkte zu überwachen und Herzfehlfunktionen durch kleine Elektroschocks zu korrigieren. Da Herzkrankheiten in den Vereinigten Staaten weit verbreitet sind, ist die Herzüberwachung ein sehr wichtiger technologischer Fortschritt. ⓘ
Sonnenkollektoren
Solarzellen können Licht absorbieren, um Strom zu erzeugen. Bei dieser Technologie wurden Entdeckungen aus dem Apollo-Mondlandeprogramm der NASA genutzt. Das von den Platten gesammelte Licht wird durch einen Halbleiter in Elektrizität umgewandelt. Solarmodule werden heute in vielen gängigen Anwendungen wie Außenbeleuchtung, Häusern, Straßenlaternen und tragbaren Ladegeräten eingesetzt. Diese Technologie wird nicht nur auf der Erde, sondern auch im Weltraum auf der Internationalen Raumstation eingesetzt. ⓘ
Digitale Bildgebung
Die NASA konnte zur Entwicklung von Technologien für CAT-Scans, Röntgenaufnahmen und MRTs beitragen. Diese Technologie geht auf Entdeckungen zurück, bei denen digitale Bildgebung für die Mondforschung der NASA eingesetzt wurde. CAT-Scans, Röntgenaufnahmen und MRTs haben einen großen Einfluss auf die Medizin, da sie es den Ärzten ermöglichen, detaillierter zu sehen, was im Körper der Patienten vor sich geht. ⓘ
Flüssiges Methan
Flüssiges Methan ist ein Treibstoff, der im Rahmen des Apollo-Programms als kostengünstigere Alternative zu herkömmlichem Öl entwickelt wurde. Es wird auch heute noch für Raketenstarts verwendet. Methan muss bei extrem niedrigen Temperaturen gelagert werden, um flüssig zu bleiben, und zwar bei einer Temperatur von -260 °F (-162 °C). Flüssigmethan wurde von der Boulder Division der Beech Aircraft Corporation entwickelt. Seitdem konnte das Unternehmen einige Autos auf den Betrieb mit Flüssigmethan umstellen. ⓘ
Darstellungen im Film
Dokumentarfilme
Zahlreiche Dokumentarfilme behandeln das Apollo-Programm und das Weltraumrennen, darunter:
- Footprints on the Moon (1969)
- Moonwalk One (1970)
- Für die ganze Menschheit (1989)
- Moon Shot (1994 Miniserie)
- "Moon" aus der BBC-Miniserie The Planets (1999)
- Grandiose Verwüstung: Spaziergang auf dem Mond 3D (2005)
- Das Wunder von allem (2007)
- Im Schatten des Mondes (2007)
- Als wir die Erde verließen: Die NASA-Missionen (2008 Miniserie)
- Mondmaschinen (2008 Miniserie)
- James May auf dem Mond (2009)
- Die Geschichte der NASA (Miniserie 2009)
- Apollo 11 (2019)
- Die Jagd nach dem Mond (Miniserie 2019) ⓘ
Dokudramen
in der Reihenfolge des Erscheinens
- Jesco von Puttkamer: Apollo 8, Aufbruch ins All. Der Report der ersten Mondumkreisung. Heyne, München 1969.
- Andrew Chaikin: A Man on the Moon. Penguin Books, London 1995, ISBN 0-14-027201-1.
- W. Henry Lambright: Powering Apollo. James E. Webb of NASA. Johns Hopkins University Press, Baltimore 1995, ISBN 0-8018-4902-0.
- David M. Harland: Exploring the Moon. Springer, London 1999, ISBN 1-85233-099-6.
- Robert Godwin (Hrsg.): Apollo. The NASA mission reports (11 Bände für Apollo 7 bis 17). Apogee Books, Burlington 1999–2002.
- Eugene Cernan: The Last Man on the Moon. Astronaut Eugene Cernan and America’s race in space. St. Martin’s Griffin, New York 2000, ISBN 0-312-26351-1.
- Jesco von Puttkamer: Apollo 11: „Wir sehen die Erde“. Der Weg von Apollo 11 zur internationalen Raumstation. Herbig, München 2001, ISBN 3-7766-2097-8.
- Thomas J. Kelly: Moon Lander: How We Developed the Apollo Lunar Module. Smithsonian Books, Washington, DC 2001, ISBN 1-56098-998-X.
- André Hoffmann: Der lange Weg zum Mond. Athene Media, Dinslaken 2009, ISBN 978-3-86992-148-8.
- Edgar M. Cortright: Apollo Expeditions to the Moon. The NASA History. Dover, Mineola 2010, ISBN 978-0-486-47175-4.
- Zack Scott: Apollo. Der Wettlauf zum Mond. Droemer, München 2018, ISBN 978-3-426-27757-7.
- Douglas Brinkley: American Moonshot: John F. Kennedy and the Great Space Race. Harper, 2019, ISBN 978-0-06-265506-6.
- Thorsten Dambeck: Das Apollo-Projekt. Die ganze Geschichte – mit Originalaufnahmen der NASA. Kosmos Verlag, Stuttgart 2019, ISBN 978-3-440-16279-8. ⓘ
Fiktive
Das Apollo-Programm stand im Mittelpunkt mehrerer fiktionaler Werke, darunter:
- Apollo 18, ein Horrorfilm aus dem Jahr 2011, der auf negative Kritiken stieß.
- For All Mankind, eine Fernsehserie aus dem Jahr 2019, die eine alternative Realität zeigt, in der die Sowjetunion das erste Land war, das erfolgreich einen Menschen auf dem Mond landete. Der Rest der Serie spielt in einer alternativen Geschichte der späten 1960er und frühen 1970er Jahre, in der die NASA die Apollo-Missionen zum Mond fortsetzt. ⓘ
Das bemannte Mondprogramm der Sowjetunion
Gleichzeitig zu dem Apollo-Programm arbeitete auch die sowjetische Raumfahrt daran, Menschen auf dem Mond zu bringen. Mit den Zond-Sonden 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 folgenden bemannten Mondflug gedacht war. Zond-5 umkreiste im September 1968 den Mond, kam jedoch bei der Rückkehr vom Kurs ab und musste aus dem Indischen Ozean geborgen werden, die Landung war eigentlich für das sowjetische Territorium geplant. Im Oktober 1970 wurde das Testprogramm mit Zond-8 beendet. ⓘ
Parallel arbeitete die Sowjetunion auch an einer Rakete für eine Mondlandemission, die ähnlich wie bei Apollo mit einer einzigen Rakete gestartet werden sollte. Dafür wurde die N1-Rakete entwickelt. Diese ist jedoch bei allen vier Teststarts, die zwischen 1969 und 1972 erfolgten, vor dem Erreichen einer Erdumlaufbahn explodiert. Daraufhin und angesichts der Tatsache, dass die US-Amerikaner bereits erfolgreich auf dem Mond gelandet waren, gab die Sowjetunion ihr bemanntes Mondprogramm auf. Erst nach dem Zerfall der Sowjetunion Anfang der 1990er-Jahre kamen detaillierte Informationen über dieses Programm und die N1-Rakete an die Öffentlichkeit. ⓘ
Typischer Apollo-Missionsverlauf
- Start am Kennedy Space Center
- Nach etwa zweieinhalb Minuten Abtrennung der 1. Stufe S-IC 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 S-II
- Kurz darauf Abtrennung des Triebwerksgehäuses (engine skirt, offiziell interstage genannt)
- Drei Minuten und 25 Sekunden nach dem Start Abtrennung des Rettungsraketensystems (launch escape tower)
- Abtrennung der 2. Stufe in ca. 185 km Höhe (Geschwindigkeit ca. 24.000 km/h) inkl. des kegelförmigen Adapters zur 3. Stufe
- Unmittelbar danach Zündung der 3. Stufe S-IVB, 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 10,82 km/s – ca. 39.000 km/h – 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)
- Öffnung und 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 ihrer 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)
- Antriebsloser Flug zum Mond, ggfs. Korrekturmanöver
- Zündung des Triebwerks des Versorgungsmoduls zum Einschwenken in den Mondorbit (LOI, lunar orbit insertion) auf der Mondrückseite
- Umstieg von zwei Astronauten in die Landefähre, das Kommando-/Versorgungsmodul verbleibt mit einem Astronauten im Mondorbit
- Abkoppeln der Landefähre, Zündung des Landetriebwerks, um eine elliptische Mondumlaufbahn zu erreichen (DOI, descent orbit initiation) auf der Mondrückseite
- Abstieg zur Mondoberfläche und Landung
- Mondlandung im engeren Sinne: Astronauten führen Aktivitäten außerhalb des Raumschiffs durch (Außenbordeinsatz, extra-vehicular activity /EVA), 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 auf der Mondrückseite
- Antriebsloser Rückflug zur Erde, ggfs. Korrekturmanöver
- EVA, um die Filme aus den Kameras im Versorgungsmodul zu bergen (bei den Missionen Apollo 15 bis 17)
- 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 mehreren Missionen mit Hilfe des Helicopter 66
- Bei den ersten Missionen (bis Apollo 14) verblieben die Astronauten und Gesteinsproben aus Sicherheitsgründen für mehrere Wochen in Quarantäne ⓘ
Wissenschaft
Dem Apollo-Programm wird vielfach ein zu geringer wissenschaftlicher Nutzen vorgeworfen. Das Ex-Missionsmitglied William Anders meint, Apollo sei „kein wissenschaftliches Programm“ gewesen, in Wahrheit habe es sich um eine „Schlacht im Kalten Krieg“ gehandelt. „Sicherlich, wir haben ein paar Gesteinsbrocken gesammelt und ein paar Fotos gemacht, aber wäre da nicht dieser Wettlauf mit den Russen gewesen, hätten wir niemals die Unterstützung der Steuerzahler gehabt.“ Nach dem Erfolg von Apollo 11 kündigten einige Forscher bei der NASA, darunter der damalige NASA-Chefgeologe Eugene Shoemaker. Er vertrat den Standpunkt, dass der wissenschaftliche Ertrag durch unbemannte Sonden zu einem Fünftel der Kosten und bereits drei bis vier Jahre früher hätte erbracht werden können. ⓘ
Der Schwerpunkt der wissenschaftlichen Arbeit der Astronauten auf dem Mond lag in der Geologie. Insgesamt 382 Kilogramm Mondgestein wurden auf den sechs Missionen zur Erde zurückgebracht. ⓘ
Weitere Projekte waren zum Beispiel das Solar Wind Composition Experiment der Universität Bern, das fünfmal auf den Mond mitgenommen wurde, und das Aufstellen von Reflektoren zu Vermessungszwecken. ⓘ
Verschwörungstheorien
Wie bei vielen Ereignissen von so großer politischer Tragweite wurden auch die Mondlandungen zum Objekt zahlreicher Verschwörungstheorien. Diese 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. Keine der Verschwörungstheorien liefert einen nachvollziehbaren, wissenschaftlich haltbaren Zweifel an den erfolgten Mondlandungen. ⓘ
Siehe auch
- Wettlauf ins All
- Apollo-Anwendungs-Programm
- Bemannter Mondflug nach Apollo
- Liste der Menschen, die auf dem Mond waren ⓘ