Bemannte Mondlandung

 

Apollo 11 

 

 

 

 

 

Bemannte Mondlandung – Apollo 11 Raumfahrtprogramm

 

Die bemannte Mondlandung begann mit Apollo 11.  Diese war eine Raumfahrtmission im Rahmen des Apollo-Programms der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA.  Es war der erste bemannte Flug zum Mond, der eine bemannte Mondlandung und eine sichere Rückkehr auf die Erde zum Ziel hatte. Die Mission verlief erfolgreich und erfüllte die 1961 von US-Präsident John F. Kennedy erteilte Aufgabe an die Nation, noch vor Ende des Jahrzehnts einen Menschen zum Mond und wieder sicher zurück zur Erde zu bringen.

Die drei Astronauten Neil Armstrong, Edwin „Buzz“ Aldrin und Michael Collins starteten am 16. Juli 1969 mit einer Saturn-V-Rakete von Launch Complex 39A des Kennedy Space Center in Florida und erreichten am 19. Juli eine Mondumlaufbahn. Während Collins im Kommandomodul des Raumschiffs Columbia zurückblieb, setzten Armstrong und Aldrin am nächsten Tag mit der Mondlandefähre Eagle auf dem Erdtrabanten auf.

Wenige Stunden später betrat Armstrong als erster Mensch den Mond, kurz danach auch Aldrin. Nach einem knapp 22-stündigen Aufenthalt startete die Landefähre wieder von der Mondoberfläche und kehrte zum Mutterschiff zurück. Nach Rückkehr zur Erde wasserte die Columbia mit den drei Astronauten am 24. Juli rund 25 Kilometer vom Bergungsschiff USS Hornet entfernt im Pazifik südlich des Johnston-Atolls.

Bei der Fernsehübertragung der Mondlandung 1969 verfolgten weltweit rund 600 Millionen Menschen das Ereignis.

 

Bemannte Mondlandung – Startvorbereitung Apollo 11

 

Die Startvorbereitungen für die erste bemannte Mondlandung von Apollo 11 begannen Anfang Januar 1969 mit der Ankunft der Mondlandefähre (Lunar Module, LM) im Kennedy Space Center (KSC) in Florida. Das Apollo-Raumschiff, in dem sich die Besatzung für den Großteil des Flugs aufhielt, traf am 23. Januar an Bord eines Super-Guppy-Transportflugzeugs im Raumfahrtzentrum ein.

Beide Raumfahrzeuge wurden in das Manned Spacecraft Operations Building gebracht, wo die einzelnen Komponenten der Raumschiffe integriert und umfangreichen Funktionstests unterzogen wurden. Darüber hinaus absolvierten sowohl die Mondlandefähre als auch das Apollo-Raumschiff mehrere Probeläufe in einer Höhenkammer, um die Belastungen der Systeme im Vakuum des Weltalls zu simulieren. Nach dem Ende der Abschlusskontrollen wurde die Mondlandefähre schließlich von einem 8,5 Meter hohen Kegelstumpf umgeben, der zum Schutz während der Startphase diente. Das Apollo-Raumschiff wurde auf die Spitze dieser Verschalung gesetzt.

Parallel zu den Arbeiten an den beiden Raumfahrzeugen erfolgte im sieben Kilometer entfernten Vehicle Assembly Building (VAB) die Montage der Trägerrakete Saturn V. Nach der Anlieferung aus den Herstellerwerken wurden die drei Stufen der Rakete auf der 5.715 Tonnen schweren Startplattform miteinander verbunden Die eingekapselte Mondlandefähre und das Apollo-Raumschiff wurden am 14. April hinzugefügt, womit der Aufbau der 110 Meter hohen Trägerrakete abgeschlossen war. Am 14. Mai durchlief die als space vehicle bezeichnete Startkonfiguration der Rakete einen simulierten Countdown, der die Kompatibilität der einzelnen Systeme testete.

Am 20. Mai 1969 brachte der so genannte Crawler, ein von zwei Dieselmotoren angetriebenes Raupenfahrzeug, die Saturn V zur Startrampe 39A, die zum fünften Mal für einen bemannten Start benutzt wurde. Die 5,5 Kilometer lange Fahrt auf einer speziell präparierten Piste dauerte sechs Stunden.

Nach dem Erreichen der Rampe wurde unter der Startplattform ein Flammenlenkblech in Stellung gebracht, das die beim Abheben der Rakete entstehenden Triebwerksgase ableiten sollte. Des Weiteren wurde eine Wartungsplattform vor der Saturn V platziert, um die Arbeiten an der Rakete zu erleichtern. Der Flugbereitschaftstest der Trägerrakete, bei dem auch die Besatzung von Apollo 11 teilnahm, wurde am 6. Juni abgeschlossen.

Am 27. Juni begann mit dem Countdown Demonstration Test die letzte wichtige Erprobung der Trägerrakete. Während des mehrtägigen Tests wurden die Tanks der Saturn V mit Treibstoff befüllt und der Countdown bis zum Start der Zündungssequenz simuliert. In einer anschließenden zweiten Phase entleerte man die Brennstofftanks wieder und der Versuchscountdown wurde mit der Besatzung an Bord wiederholt.

 

Bemannte Mondlandung – Hinflug von Apollo 11

 

Apollo 11 startete am 16. Juli 1969 um 13:32:00 UTC an der Spitze der 2940 Tonnen schweren Saturn V von Cape Canaveral, Florida und erreichte zwölf Minuten später planmäßig die Erdumlaufbahn. Nach anderthalb Erdumkreisungen wurde die dritte Raketenstufe erneut gezündet. Sie brannte etwa sechs Minuten lang und brachte das Apollo-Raumschiff auf Mondkurs.

Kurze Zeit später wurde das Kommando/Servicemodul (CSM) an die Landefähre angekoppelt. Der gesamte Hinflug verlief ohne besondere Vorkommnisse. Drei Tage später erreichten sie den Mond und schwenkten um 17:22:00 UTC durch ein Bremsmanöver über der Rückseite des Mondes in eine Mondumlaufbahn ein.

 

Bemannte Mondlandung 

 

Im Mondorbit stiegen erst Aldrin und eine Stunde später (nach Hochfahren der Systeme) Armstrong in die Mondlandefähre um. Nach Prüfung der Systeme und Ausklappen der Landebeine der Fähre trennten sie diese vom Mutterschiff, in dem Collins verblieb und leiteten die Abstiegssequenz ein. Heikel war dann der Anflug auf das Zielgebiet im Mare Tranquillitatis. Durch geringe unbeabsichtigte Bahnänderungen beim Abkoppeln zielte der Bordcomputer auf eine Stelle etwa 4,5 Kilometer hinter dem geplanten Landegebiet.

Bemannte Mondlandung - Lunar Mondfähre

Endanflug der Mondfähre

 

Beim Endanflug führte der Autopilot die Fähre in ein Geröllfeld, das einen großen Krater umgab und mit großen Felsen übersät war. Wie sich später herausstellte, handelte es sich dabei um den so genannten „West“-Krater. Armstrong übernahm daraufhin die Handsteuerung der Eagle, überflog den Krater und landete auf einer ebenen Stelle ca. 500 m weiter westlich (knapp 60 m jenseits des „Little West“-Kraters).

Das Kontaktlicht signalisierte den unmittelbar bevorstehenden Bodenkontakt (bei circa 75 cm Höhe) am 20. Juli um 20:17:39 UTC. Der Mondlandepilot Aldrin meldete das („Contact light“) um 20:17:40 UTC. Unmittelbar darauf erfolgte der finale Kontakt aller vier Landefüße mit dem Mondboden. Circa drei bis vier Sekunden nach den oben genannten Kontaktsignalen schaltete Armstrong das Triebwerk ab. Zu diesem Zeitpunkt hatte die Fähre „Eagle“ bereits sehr sanft (mit etwa 0,52 m/s) auf dem Mond aufgesetzt.

 

Bemannte Mondlandung – Auf dem Mond

 

Am 20. Juli 1969 um 20:17:58 Uhr UTC vermeldete Armstrong die Landung der Fähre auf dem Mond an die Bodenstation. Damit war das  primäre Ziel erreicht. Ab diesem Moment benutzten Armstrong und Aldrin das Rufzeichen Tranquility Base.

In den folgenden zwei Stunden waren die Astronauten damit beschäftigt, Vorbereitungen für den Rückflug zu treffen, der alle zwei Stunden erfolgen konnte. Unter anderem musste der Bordcomputer mit der genauen Ausrichtung der Mondfähre programmiert werden.

Die genaue Position war zu diesem Zeitpunkt jedoch nicht bekannt, weil Armstrong beim Anflug keine bekannten Geländeformationen identifiziert hatte. Bei seinen fünf Überflügen mit der Columbia versuchte Collins die Mondfähre zu sichten. Da aber auch ihm keine genaue Position zur Verfügung stand, blieb das erfolglos.

Weiterhin fotografierten Armstrong und Aldrin die Mondoberfläche aus ihren Fenstern. Die ursprünglich geplante Ruhepause von 5 Stunden und 40 Minuten wurde auf Anregung der Astronauten auf 45 Minuten verkürzt und der Ausstieg vorgezogen. Die Vorbereitungen hierzu benötigten etwa drei Stunden.

Am 21. Juli 1969 um 02:56:20 UTC (in den USA war es noch der 20. Juli) betrat Neil Armstrong als erster Mensch den Mond und sprach die berühmten Worte: “That’s one small step for〈a〉man, one giant leap for mankind!”

Dieses Ereignis wurde sowohl von Aldrin aus dem Fenster der Mondfähre als auch von einer Fernsehkamera am Fuß der Landefähre gefilmt. Etwa 600 Millionen Fernsehzuschauer auf der Erde erlebten die Live-Übertragung.

20 Minuten später verließ auch Buzz Aldrin die Mondfähre. Zur Messung der Zusammensetzung des Sonnenwindes auf dem Mond wurde eine Aluminiumfolie (SWC) aufgehängt, die kurz vor Ende des Ausfluges wieder mitgenommen wurde. Nachdem die US-Flagge gehisst worden war, bauten die beiden Astronauten einige kleine Forschungsgeräte des EASEP (Early Apollo Scientific Experiment Package), des Vorläufers des ALSEP, auf dem Mond auf.

So sollten mittels eines Seismometers (PSEP) Daten über die seismischen Aktivitäten des Mondes erfasst werden. Das Gerät überstand die erste Mondnacht jedoch nicht. Ein Laserreflektor (LRRR) auf der Oberfläche ermöglichte es, präzise die Entfernung zwischen Mond und Erde zu messen. Außerdem wurden Bodenproben entnommen und 21,6 kg Gestein gesammelt. Der erste Aufenthalt auf der Mondoberfläche endete nach zwei Stunden und 31 Minuten.

 

Bemannte Mondlandung – Rückflug von Apollo 11

 

Noch vor der Ruhephase stellte Aldrin fest, dass der Hebel eines Schalters abgebrochen war, ein anderer war nicht in der vorgesehenen Position. Offenbar hatte Aldrin bei der Vorbereitung der EVA mit dem Rucksack die Schalter berührt. Diese Schalter wurden erst eine Stunde vor dem Start benötigt. Aldrin verwendete später einen Filzstift, um den Schalter zu betätigen.

Der Start der Landefähre gelang problemlos, die Fähre schwenkte in eine Mondumlaufbahn ein und koppelte knapp vier Stunden später wieder an der Kommandokapsel an. Nachdem Armstrong und Aldrin zu Collins umgestiegen waren, wurde die Mondfähre abgestoßen und das Apollo-Raumschiff wieder auf Erdkurs gebracht. Am 24. Juli 1969 um 16:50 UTC wasserte die Kapsel im Pazifik und wurde vom Bergungsschiff USS Hornet an Bord genommen.

 

Bemannte Mondlandung – Zurück auf der Erde

 

Aus Furcht vor unbekannten Mikroorganismen mussten die drei Astronauten beim Verlassen der Apollo-Landekapsel nach außen vollkommen geschlossene Anzüge zur Isolierung tragen und sich in eine Quarantäne von siebzehn Tagen begeben, bis alle Bedenken ausgeräumt waren. Das mobile Quarantänemodul kann heute an Bord der USS Hornet in Alameda besichtigt werden.

Das Kommandomodul Columbia von Apollo 11 ist nun im National Air and Space Museum in Washington, D.C. ausgestellt.

Anmerkungen

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