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Apollo 9

Das erste Apollo-Rendezvous im All

Von SIBYLLE ANDERL, Animation: CARSTEN FEIG, JENS GIESEL

07.03.2019 · Vor 50 Jahren fand der erste bemannte Einsatz der Mondlandefähre im Erdorbit statt – eine zentrale Voraussetzung für die spätere Landung auf dem Mond.

A nfang März 1969, vor fünfzig Jahren, wurde von der Nasa mit Apollo 9 die vorletzte Mission vor derjenigen umgesetzt, die als Apollo 11 die ersten Menschen auf den Mond bringen würde. Die Rolle von Apollo 9 war für die spätere Mondlandung zentral: Zum ersten Mal sollte der bemannte Einsatz der Mondlandefähre getestet werden, die einige Monate später Neil Armstrong und Buzz Aldrin von dem um den Mond kreisenden Apollo-Mutterschiff auf die Mondoberfläche und zurück transportieren sollte. Die Tests – das Andocken der Mondlandefähre an das Apollo-Raumschiff, die erste bemannte Nutzung der Mondlandefähre und ihrer Abstiegs- und Aufstiegsstufen, ein Außenbordeinsatz mit neuer Ausrüstung und die Durchführung des komplizierten Rendezvous-Manövers zwischen Landefähre und Mutterraumschiff im Erdorbit – würde Apollo 9 in einer Erdumlaufbahn ausführen.

Wir haben den Ablauf der Mission für Sie animiert:



3. März 1969 – 11 Uhr
Die Mondrakete

Die Saturn V war das erste Mal unbemannt 1967 mit Apollo 4 gestartet worden. Zum Zeitpunkt von Apollo 9 ist ihr Antrieb stark genug, um bis zu 120 Tonnen Nutzlast in den Erdorbit oder rund 45 Tonnen Nutzlast zum Mond zu schicken. Beladen mit dem Apollo-Raumschiff ist sie rund 110 Meter hoch.

3. März 1969
Besatzung

Die Besatzung von Apollo 9 besteht aus dem 39-jährigen James McDivitt, der bereits 1965 als Kommandant von Gemini 4 ins All geflogen ist, dem 36-jährigen David Scott, der 1966 Pilot von Gemini 8 gewesen war, und dem 33-jährigen Weltraum-Neuling Russell „Rusty“ Schweickart.

28. Februar 1969
Ursprünglicher Starttermin

Der Start ist ursprünglich für den 28. Februar vorgesehen. Der Termin muss aber verschoben werden, als zwei Tage vorher die drei Crew-Mitglieder über Erkältungssymptome klagen. Der neue Termin für den Start vom Kennedy Space Center Launch Complex 39, Pad A, ist der 3. März.

Erste Stufe

Um 11 Uhr Ortszeit wird die erste Stufe „S-IC“ gezündet. In dieser Stufe befinden sich zwei separate Tanks: einer gefüllt mit knapp 800.000 Litern RP-1, einem kerosinähnlichen Treibstoff, ein zweiter mit mehr als 1,3 Millionen Litern flüssigen Sauerstoffs. Fünf F-1 Triebwerke verschaffen der Saturn V einen ersten Schub.

Zweite Stufe

Die zweite Stufe „S-II“ besitzt fünf J-2 Triebwerke, die mehr als 300.000 Liter flüssigen Sauerstoff und mehr als eine Million Liter flüssigen Wasserstoff verbrennen.

Dritte Stufe

Das J-2 Triebwerk der dritten Stufe wird dreimal eingesetzt: für den Eintritt in den Erdorbit und zweimal zur Navigation der dritten Stufe nach ihrer Trennung vom Apollo-Raumschiff. Auf der S-IVB befindet sich die ringförmige Instrumenteneinheit, das „Gehirn“ der Saturn V.

Mondlandefähre (LM)

Verborgen im oberen Teil der dritten Stufe, oberhalb der Instrumenteneinheit, wird die Mondlandefähre transportiert. Aufgrund seiner Erscheinung trägt das Modell der Apollo 9 Mission den Spitznamen „Spider“ – Spinne.

Kommando- und Servicemodul (CSM)

Das Apollo-Raumschiff besteht zum einen aus einem zylinderförmigen Servicemodul, das Kommunikations- und Lebenserhaltungssysteme enthält sowie ein Triebwerk besitzt. Darauf sitzt zum anderen das Kommandomodul, in dem sich die Astronauten befinden.

00:02:43
Trennung 1./2. Stufe

Nach knapp drei Minuten wird die erste Stufe abgetrennt. Die Rakete hat eine Höhe von etwa 67 Kilometern und eine Geschwindigkeit von rund 2400 Metern pro Sekunde erreicht.

00:08:56
Trennung 2./3. Stufe

Nach knapp neun Minuten wird die zweite Stufe abgetrennt. Durch ihren Schub befindet sich die Rakete nun in einer Höhe von rund 190 Kilometern und ist fast bis in den Erdorbit gelangt. Ihre Geschwindigkeit beträgt nun mehr als 25.000 Kilometer pro Stunde.

00:09:01
Zündung 3. Stufe

Der erste Schub der dritten Stufe positioniert das Raumfahrzeug nach rund 11 Minuten in einer Erdumlaufbahn mit einer Höhe von knapp 200 Kilometern.

02:41:16
Freistellung der Mondfähre

Das CSM trennt sich von der dritten Stufe, und die Paneele, von denen die Mondfähre oberhalb der dritten Stufe geschützt wird, werden abgestoßen.

03:01:59
Andocken des Apollo-Raumschiffs an die Mondfähre

Nachdem sich das CSM um 180 Grad gedreht hat, kann es an die Mondfähre andocken. 4 Stunden und 8 Minuten nach dem Start trennt sich das gekoppelte Raumschiff von der dritten Stufe.

2. Tag
Systemchecks

Am zweiten Tag der Mission testet die Besatzung das System und probiert verschiedene Manöver. Insbesondere soll überprüft werden, wie der Antrieb des Servicemoduls sich verhält, wenn das CSM an die Mondfähre gekoppelt ist.

3. Tag
Erster Umstieg

Am dritten Tag steigen McDivitt und Schweickart zum ersten Mal vom Kommandomodul in die Mondlandefähre um, um deren System zu testen. Schweickart ereilt aber die Raumkrankheit – er muss sich übergeben. Der Zeitplan verzögert sich.

4. Tag
Außenbordeinsatz

Rusty Schweickart verlässt die Mondfähre und testet dabei erstmalig das „primary life support system“, ein portables Lebenserhaltungssystem. Aufgrund seiner Krankheit am Vortag dauert der Außenbordeinsatz nur 39 statt 135 Minuten. Scott beugt sich gleichzeitig aus der Luke des Kommando-Moduls.

5. Tag
Rendezvous-Manöver

Der wichtigste Test der Mission ist das Rendezvous-Manöver: die drei Astronauten entfernen sich in der Mondlandefähre und dem Mutterraumschiff voneinander, um dann wieder anzudocken. Dieses Manöver würde mit Apollo 11 Neil Armstrong und Buzz Aldrin auf die Mondoberfläche und zurück bringen.

Abkopplung der Mondlandefähre

Das LM mit McDivitt und Schweickart wird vom Apollo-Raumschiff getrennt. Die Triebwerke des LM laufen nach kurzem Stottern gleichmäßig. Beide Gefährte entfernen sich bis zu 180 Kilometer voneinander.

Abstoßung der Abstiegsstufe

Vor dem erneuten Aufstieg der Mondlandefähre wird die Abstiegsstufe abgestoßen. Sie wird noch bis zum 23. März um die Erde kreisen, bevor sie schließlich im Indischen Ozean vor der Ostküste Afrikas niedergeht.

Aufstieg der Mondlandefähre

Der Antrieb der Aufstiegsstufe bewegt das LM auf eine Bahn in konstanter Höhe unter der des CSM. Ein weiterer Schub ändert die Bahn der Mondlandefähre so, dass sie sich dem Mutterschiff annähert und beide schließlich nach sechs Stunden und 23 Minuten wieder koppeln können. Nach der Rückkehr von McDivitt und Schweickart in das Kommandomodul wird das LM abgetrennt.

Erd­be­ob­ach­tung­en

Die verbleibenden Tage der Mission bieten Zeit für weniger anspruchsvolle Tätigkeiten, unter anderem fotografische Aufnahmen der Erdoberfläche.

Abtrennung des Service-Moduls

Vor dem Wiedereintritt wird das Servicemodul abgestoßen.

Wiedereintritt

Das Kommandomodul tritt mit einer Geschwindigkeit von knapp 8000 Metern pro Sekunde in die Erdatmosphäre ein. Um 17 Uhr GMT des 13. März 1969 landet die Kapsel im Atlantik. Nach 49 Minuten erreicht die Besatzung per Helikopter das Bergungsschiff.



Apollo 9 –
ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Mond

Die Apollo 9 Mission hatte mit ihren vielfältigen Ergebnissen einen zentralen Beitrag dafür geleistet, dass die Mondlandefähre auch im Mondorbit zum Einsatz kommen konnte. Die erfolgreiche Nutzung des neuen Apollo-Raumanzugs und des „primary life support systems“ hatte nicht nur gezeigt, dass damit Spaziergänge auf dem Mond möglich sein würden sondern auch die Machbarkeit eines Nottransfers der Crew durch den Außenraum demonstriert. Viel Zeit zur Freude über diese Leistungen blieb allerdings nicht: Bis zum nächsten Start von Apollo 10 am 18. Mai 1969 waren es nur rund zwei Monate. Dann würde sich die Mondlandefähre das erste Mal in die Nähe ihres eigentlichen Ziels, des Mondes, begeben.



Quelle: F.A.Z.

Veröffentlicht: 07.03.2019 08:12 Uhr