Vor 50 Jahren: Apollo 10, fast Absturz der Mondfähre

Vor 50 Jahren schickten die Amerikaner das Apollo 10-Raumschiff mit drei Astronauten und einem Prototyp der Mondlandefähre zum Mond. Die Aufgabe: Die Komponenten und die Mondfähre vor der mit Apollo 11 geplanten Landung ausgiebig zu testen. Jahrzehnte später stellte sich heraus, dass die Mission fast in einer Katastrophe geendet wäre, weil die Mondfähre nahe an einem Absturz war.

Es waren riskante und abenteuerliche Zeiten im Jahr 1969, an die ich mich noch gut erinnere. Die Welt und vor allem die Amerikaner waren im Mondfieber. Weihnachten 1968 hatte das Raumschiff Apollo 8 mit drei Astronauten den Mond umkreist (siehe Vor 50 Jahren: Apollo 8 Mission zur Mondumkreisung). Mit Apollo 9 wurde die Mondlandefähre dann im März 1969 in der Erdumlaufbahn getestet (siehe Vor 50 Jahren: Apollo 9 testet den Mondlander).

(Mondfähre vor der Erde, Quelle: NASA)

Apollo 10: Die Generalprobe für die Mondlandung

Mit Apollo 10 sollte dann die Generalprobe stattfinden. Start mit der Saturn V-Rakete mit Mai 1969, einschießen mit der dritten Stufe in eine Bahn zum Mond, einschwenken des Apollo 10-Kommandomoduls mit der Landefähre in eine Mondumlaufbahn. Dann sollten zwei Astronauten in die Fähre umsteigen und die Umlaufbahn bis auf eine Höhe von 15 km von der Mondoberfläche absenken. Eine Landung war definitiv nicht geplant.

Bereits beim Start der Saturn V-Rakete kam es zu den berüchtigten Pogo-Schwingungen während der Brenndauer der ersten und zweiten Stufe, die die Astronauten kräftig durchschüttelten. Die Schwingungen der Struktur können die Raketenmotoren beschädigen und haben schon Vorgängerraketen zum Absturz gebracht, wie man hier und hier nachlesen kann.

Bei der Generalprobe zur Mondlandung sah es für die Beobachter auf der Erde nach einem vollen Erfolg der Mission aus. Die Astronauten hatten das Apollo-Kommandomodul Charly Brown und die Mondfähre Snoopy getauft. Zwei Astronauten stiegen in die Fähre um, koppelten diese vom Kommandomodul ab und testeten das Abstiegstriebwerk für die Landung auf dem Mond.

Aber es gab schon im Vorfeld eine Panne: Kurz vor der Mission unterhielt sich Eugen Cernan mit Dick Iverson, dem Chef bei Teledyne-Ryan. Die Firma war für das Design des Radars verantwortlich, das nach dem Mondlandeplatz suchen sollte. Der Plan war, dass das Radar mit dem Scannen beginnt, wenn das Landemodul in einem bestimmten Winkel und in einer bestimmten Höhe auf den Mond ausgerichtet ist. Als Cernan und Iverson die Zahlen verglichen, gab es eine unangenehme Entdeckung. Die Softwareentwickler hatten mit einem früheren Flugplan gearbeitet und die endgültigen Flugbahnen hatten Iverson und sein Team nicht erhalten. Das hätte dazu geführt, dass das Radar nie angesprungen wäre, da es falsch Bahndaten voraussetzte. Das wurde aber irgendwie korrigiert. Also auch schon im Vorfeld ein Plan mit Pleiten, Pech und Pannen, was sich beim Flug fortsetzen sollte.

Probleme mit der Landefähre

Bereits beim Umstieg in die Mondfähre gab es unschöne Überraschungen, wie der englischsprachige Beitrag hier verrät. Beim Einstieg in den Mondlander kam den Astronauten Isoliermaterial entgegen. Dieses war herausgerissen worden, als Luft für die Astronauten in die Kabine der Aufstiegsstufe gepumpt wurde. Weiterhin bemerkte die Besatzung, dass sich die Mondfähre (LM) um 3,5 Grad gegenüber dem Kommandomodul (CM) verkantete hatte. Das ließ Befürchtungen aufkommen, dass die Rastbolzen zur Kopplung abscheren und ein erneutes Andocken unmöglich machen könnten. Auch hier beruhigte die Missionskontrolle: Solange die Fehlausrichtung weniger als sechs Grad betrug, sollte alles in Ordnung sein.

Auch wenn es oft spekuliert wurde, dass die beiden Astronauten 'einfach so, entgegen den Anweisungen der Raumfahrtzentrale' die Mondlandung durchgezogen hätten, war da nichts dran. Die Mondlandefähre (LEM, Luna Excursion Module) war für eine solche Landung einfach zu schwer, was die Astronauten auch wussten (siehe auch). Sie hätte zwar theoretisch landen können, wären aber nicht mehr von der Mondoberfläche weg gekommen – die Aufstiegsstufe hätte die Fluchtgeschwindigkeit für eine Mondumlaufbahn nicht mehr erreicht. Das wäre ein Kamikaze-Unternehmen gewesen.

Die NASA übertrug das Manöver der Abkopplung von Apollo-Kapsel und Mondfähre Live im Fernsehen. Dann wurden alle Schritte für ein Landemanöver in der Mondumlaufbahn getestet. Dazu navigierten die Astronauten den Lander bis auf eine Höhe von 14 km über die Mondoberfläche. Bis zu dieser Höhe war ein Aufstieg in eine Höhe von 110 km, wo die Apollo 10 wartete, möglich. Das Manöver ermöglichte den Wissenschaftlern auch, das Schwerefeld des Mondes  genauer zu vermessen. Bei Apollo 8 gab es nämlich Abweichungen von der berechneten Bahn, und für die Apollo 11-Landung wollte man bessere Daten.

Es müssen beeindruckende Bilder gewesen sein, die die Astronauten aus den Fenstern der Landefähre sahen, als sie in 14 km Höhe über die Mondgebirge hinweg flogen. Kraterwände sahen wie Gebirge aus. Die Astronauten fertigten aus den Fenstern der Mondfähre zahlreiche Aufnahmen der Mondoberfläche an, wobei einer der Raumfahrer kräftig fluchte, weil ein Filter seiner Hasselblad-Kamera kaputt ging.

Die Wikipedia beschreibt hier, was beim Test geschah. In 15 km Höhe sollte die Abstiegsstufe abgesprengt werden, um mit der Aufstiegsstufe zum Kommandomodul zurück zu fliegen. Das war der Test einer Notfallprozedur, falls bei der Landung der kommenden Apollo 11-Mission etwas schief gehen sollte.

Zuerst klappte das Absprengen nicht und der Mechanismus musste wiederholt ausgelöst werden. Direkt nach dem Absprengen versagte die Computersteuerung des Lageregelungssystems der Aufstiegsstufe. Das Modul geriet ins Trudeln, weil ein Schaltvorgang von der Crew versehentlich doppelt ausgeführt worden war. Es ist hier beschrieben: Ein Astronaut, Eugene Cernan, stellte die Steuerung von PGNCS (Primary Guidance, Navigation and Control System) gemäß Checkliste auf AGS (Abort Guidance System) um. Stafford führte den Schritt auch aus, wechselte aber versehentlich zurück zu PGNCS. Das führte dazu, dass die Mondfähre mit dem Radar statt des Kommandomoduls das nächst größere Ziel, den Mond ansteuerte.

(Mondfähre vor der Mondoberfläche, Quelle: NASA)

Die ganze Episode dauerte 15 Sekunden. Der Kommandant schaltete aber die Automatik ab und konnte die Fähre per Handsteuerung stabilisieren. Die Flüche der Astronauten (Son of a bitch) wurden life per Funk auf die Erde übertragen. Dies führte, laut Wikipedia, später zu öffentlicher Kritik, die sich insbesondere gegen Eugen Cernan richtete. Aber die beiden Astronauten waren in höchster Gefahr. Stafford erlangte die Kontrolle über das LEM zum letztmöglichen Zeitpunkt zurück. Zwei Sekunden später, so einer der Astronauten, und der Lander wäre unweigerlich auf dem Mond zerschellt. Denn das Aufstiegsmodul stand kurz kurz von einer Kardan-Blockierung (sog. Gimbal Lock), was im Verlust der automatischen Lageregelung resultiert hätte. Selbst das Zünden des Haupttriebwerks der Aufstiegsstufe schlug fehl und musste wiederholt werden. Ich erinnere mich, dass die Kommentatoren seinerzeit erwähnten, dass in einem solchen Fall das Kommandomodul bis in Höhe der Flugbahn des Landers geführt werden müsste, um die zwei Astronauten zu übernehmen. Ob das von der Treibstoffmenge her überhaupt möglich gewesen wäre, weiß ich nicht.

Jedenfalls gelang die Zündung des Raketenmotors und das Andocken an das Kommandomodul. Später wurde die Fähre abgekoppelt und dessen Raketenmotor erneut gezündet. Die Aufstiegsstufe kreist seitdem auf einer Umlaufbahn um die Sonne. Die Abstiegsstufe ist irgendwann später auf dem Mond zerschellt, der Ort ist unbekannt. Die Landung der Apollo 10-Kapsel gelang dann im Mai 1969 erfolgreich. Die NASA hat vor einigen Tagen noch dieses Video der Mission freigegeben.

(Quelle: YouTube)

Die Episode zeigt, welche Risiken die Amerikaner damals eingingen, um als erster auf dem Mond zu landen. Der Weg für die erfolgreiche Mondlandung der Apollo 11-Mission zum 24. Juli 1969 war mit diesem Test jedenfalls frei. Diese Abläufe lassen sich in diesem Artikel, der einen Rückblick auf die Mission zeichnet, ebenfalls nachlesen.

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