Apollo 13 war eine Mission innerhalb des amerikanischen Apollo-Programms. Das Primärziel, eine bemannte Landung auf dem Mond, wurde nicht erreicht. Trotz teilweise dramatischer Vorfälle kehrten alle drei Besatzungsmitglieder lebend zur Erde zurück. Dieser Apolloflug war der einzige, der vorzeitig abgebrochen werden musste.
| Apollo-Programm | |
|---|---|
| Missionsemblem | |
| Missionsdaten | |
| Mission: | Apollo 13 |
| Kommandant: Pilot der Kommandokapsel: Pilot der Mondfähre: |
James A. Lovell John L. Swigert Fred Haise |
| Start: | 11. April 1970 19:13:00 UTC |
| Landung: | 17. April 1970 18:07:41 UTC |
| Dauer: | 5d 22h 54m 41s |
| Landeplatz: | Pazifik 21.63°S 165.37°W |
| Mondumkreisungen: | 0 (Mond umrundet, aber nicht umkreist) |
| Bergungsschiff: | USS Iwo Jima |
| Mannschaftsfoto | |
Apollo 13 - v.l.n.r. James A. Lovell, John L. Swigert, Fred Haise | |
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Besatzung
Am 6. August 1969, kurz nach der erfolgreichen Mondlandung durch Apollo 11, gab die NASA die Mannschaften für die Missionen Apollo 13 und Apollo 14 bekannt.
Als Kommandant von Apollo 13 wurde James Lovell anstatt des ursprünglich vorgesehenen Kommandanten Alan Shepard ausgewählt. Lovell unternahm damit nach Gemini 7, Gemini 12 und Apollo 8 als erster Raumfahrer einen vierten Weltraumflug. Shepard übernahm den folgenden Flug Apollo 14.
Als Pilot der Apollokapsel wurde zuerst Ken Mattingly nominiert, als Pilot der Mondlandefähre Fred Haise. Die beiden waren die ersten der fünften Astronautenauswahlgruppe, die für einen Raumflug in die Hauptmannschaft eingeteilt wurden.
Als Kommandant der Ersatzmannschaft wurde John Young eingeteilt. „Jack“ Swigert wurde Ersatzpilot der Apollokapsel, und Charles Duke übernahm die Rolle des Ersatzpiloten für die Mondlandefähre.
Die Unterstützungsmannschaft (Support-Crew) bestand aus Jack Lousma, William Pogue und Vance Brand. Alle drei hatten schon Erfahrungen als Support-Crew oder Capcom.
Einige Tage vor dem Start, am 6. April 1970, stellte sich heraus, dass der Ersatzpilot der Mondfähre, Charles Duke mit Röteln infiziert war, und dass Ken Mattingly nicht dagegen immun war. Um das Risiko zu eliminieren, dass Mattingly während des Mondfluges erkrankte, wurde er am 9. April durch den Reservepilot Swigert ersetzt.
Mattingly bekam nie die Röteln. Später nahm er dann an der Apollo-16-Mission teil, für die eigentlich Swigert vorgesehen war.
Vorbereitung
Die einzelnen Stufen der Saturn-V-Rakete AS-508 wurden im Juni und Juli 1969 in Cape Kennedy angeliefert. Das Apollo-Raumschiff CSM-109 erhielt den Namen Odyssey (nach Homers Odyssee), die Mondlandefähre LM-5 den Namen Aquarius (nach dem Sternbild Wassermann).
Ähnlich wie die Besatzung von Apollo 11 verzichteten die Astronauten von Apollo 13 darauf, dass ihre Namen auf dem Missionsabzeichen erschienen. Stattdessen erhielt es das lateinische Motto Ex Luna, Scientia („Vom Mond [kommt] das Wissen“). Insofern musste das Logo nicht geändert werden, als einige Tage vor dem Start der Pilot Mattingly durch Swigert ersetzt werden musste. Nachfolgende Besatzungen bestanden darauf, dass ihre Namen auf dem Logo erschienen.
Am 15. Dezember 1969 konnte Apollo 13 zur Startrampe 39-A gerollt werden.
Als Verbindungssprecher während des Fluges dienten Brand, Lousma, Young und Mattingly, sowie der Wissenschaftsastronaut Joseph Kerwin.
Vorgesehen war die Landung auf dem Mond in der Fra-Mauro-Hochebene, wo das ALSEP (Apollo Lunar Surface Experiments Package) aufgestellt werden sollte.
Flugverlauf
Start
Der Start von Apollo 13 erfolgte am 11. April 1970, 19:13:00 GMT in Cape Canaveral, Florida (13:13:00 Uhr im Kontrollzentrum in Houston). Aufgrund starker Vibrationen schaltete das mittlere Triebwerk der zweiten Stufe selbsttätig ab, was die Flugleitung dadurch ausglich, dass sie die verbliebenen vier Triebwerke länger brennen ließ. Die Vibrationen wurden verursacht vom Pogoeffekt. Auch die dritte Stufe brannte etwas länger. Trotz der unerwarteten Störung war die Abweichung von der geplanten Umlaufbahn minimal. Nach eineinhalb Erdumkreisungen wurde die dritte Stufe ein zweites Mal gezündet, um Apollo 13 auf den Weg zum Mond zu bringen.
Der Saturn-Crash
Ein vor dem Hintergrund der folgenden Ereignisse oft unbeachtetes Experiment war der Saturn-Crash auf dem Mond. Kurz nach Abtrennung des Kommando- und Servicemoduls (CSM) und Ankopplung des Landemoduls (LM) wurde die dritte Stufe der Saturn V noch einmal gezündet und erfolgreich auf Kollisionskurs mit dem Mond gebracht. Drei Tage später schlug die fast 14.000 kg schwere Stufe ca. 120 km westnordwestlich des Apollo-12-Landeplatzes mit 2,5 km/s (9000km/h) Geschwindigkeit auf. Der Einschlag entsprach der Sprengwirkung von gut 10 t TNT. Nach ungefähr 30 Sekunden registrierte das von Apollo 12 aufgestellte Seismometer den Einschlag. Das Beben dauerte mehr als drei Stunden an. Schon kurz vorher wurde vom Ionosphärendetektor eine Gaswolke registriert. Sie war für mehr als eine Minute nachweisbar. Man nimmt an, dass der Einschlag Partikel des Mondbodens bis in eine Höhe von 60 Kilometern schleuderte, wo sie vom Sonnenlicht ionisiert wurden.
„Houston, we have a problem.“
(Houston, wir haben ein Problem.)
55 Stunden und 54 Minuten nach dem Start, schon recht weit auf dem Weg zum Mond, explodierte einer der Sauerstofftanks der „Odyssey“, kurz nachdem ein im Tank befindlicher Ventilator in Betrieb genommen worden war. Der Grund der Explosion war nicht, wie häufig zu lesen, ein gebrochenes Kabel im Sauerstofftank, sondern ein an zu hohe Spannung angeschlossener Thermostat, in Folge dessen sich die Kontakte des Thermostaten während eines Bodentests zusammenschweißten. Der eingebaute Thermostat war ursprünglich für 28 V Gleichspannung spezifiziert und wurde trotz Spezifikationsänderung im Jahr 1965 auf 65 V Gleichspannung nicht getauscht. Der Grund hierfür war, dass der Thermostat einfach vergessen wurde. Normalerweise hätte der Fehler bemerkt werden müssen, aber der Thermostat konnte höchstens 27 Grad anzeigen, also wurde nicht bemerkt, dass die Temperatur bedrohlich stieg und die Kontakte zusammengeführt wurden.
Durch diese Umstellung musste der ursprünglich für Apollo 10 vorgesehene Sauerstofftank wieder aus dem Servicemodul ausgebaut und gegen einen neuen ausgetauscht werden. Der alte Sauerstofftank sollte aufgerüstet und bei einem späteren Flug eingesetzt werden. Bei dem Ausbau rutschte der Kranhaken vom Tank ab, und der Tank stürzte ein paar Zentimeter herab. Dabei wurde ein Ablassventil beschädigt, was jedoch erst nach dem Einbau in das Servicemodul von Apollo 13 bei einer Startübung bemerkt wurde, als der Sauerstoff wieder aus dem Tank entfernt werden sollte. Da dieses Ventil auf den Verlauf des Fluges keinen Einfluss haben würde und man eine Alternative zur Verwendung des Ventils für das Ablassen des Sauerstoffes fand, wurde der Tank nicht getauscht. Diese Alternative bestand darin, dass der flüssige Sauerstoff durch ein im Tank eingebautes Heizelement soweit erhitzt wird, dass er von selbst aus dem Tank entweicht. Hierbei sollte der Thermostat verhindern, dass die Temperatur im Tank über 27 °C steigt. Wie die später durchgeführte Untersuchung zeigte, wurde der Thermostat durch die Überspannung sofort kurzgeschlossen und die Temperatur im Tank stieg auf über 370 °C. Bemerkt werden konnte dieser Fehler nicht, da die Anzeige des Messgeräts nicht höher als 27 °C steigen konnte. Bei dieser Temperatur waren die Isolierungen der Stromkabel im Tank geschmolzen, und die Kupferdrähte lagen frei in reinem Sauerstoff.
Als Jack Swigert nun auf Anweisung der Bodenkontrolle einen Rührer im Sauerstofftank in Gang setzte, explodierte der Sauerstoff, weil die Isolation der Kabel sowie die Motorwicklungen des Rührers durch die viel zu hohe Temperatur im Sauerstofftank beschädigt worden waren. (Siehe auch Apollo 13 Review Board [1].)
Kommandant Jim Lovell bemerkte in einem späteren Interview: „Fred [Haise] hat uns fast den ganzen Tag genervt, indem er immer wieder das Druckausgleichsventil zwischen der ‚Odyssey‘ und der ‚Aquarius‘ öffnete. Dabei gab es ein lautes Geräusch, das uns andere jedesmal fürchterlich erschreckte, woraus er sich einen Spaß machte. Ich war gerade dabei, ein paar Systeme zu kontrollieren, als Sauerstofftank 2 mit einem lauten Knall explodierte. Zuerst dachte ich, es sei wieder Freddo, doch als ich mich umdrehte, saß er weit vom Ventil entfernt in seinem Sitz. Er war leichenblass vor Schreck und schüttelte nur den Kopf. Da wusste ich, es ist etwas passiert.“
Die Explosion von Sauerstofftank 2 riss auch ein Leck in den daneben befindlichen Tank 1. Die drei Brennstoffzellen, die mit Sauerstoff aus den beiden Tanks gespeist wurden, um Strom und Wasser zu erzeugen, konnten daher über kurz oder lang ihre Arbeit nicht mehr verrichten. Es blieb nur die Möglichkeit, die Mission abzubrechen und Apollo 13 schnellstmöglich zurück zur Erde zu holen, da der Zusammenbruch der Sauerstoff-, Strom- und Wasserversorgung im Kommando-/Servicemodul „Odyssey“ durch nichts auszugleichen war.
Die Landung auf dem Mond wurde gestrichen und der Kurs so geändert, dass die Flugbahn um den Mond herum und wieder zurück zur Erde führte. Die Mondlandefähre „Aquarius“ spielte dabei die Rolle des „Rettungsboots“, das die Besatzung versorgen musste, nachdem Überleben im havarierten Kommando-/Servicemodul „Odyssey“ nicht mehr möglich war.
Das Lebenserhaltungssystem der Landefähre war jedoch nicht dafür ausgelegt, drei Personen mehrere Tage am Leben zu erhalten. Während des Fluges musste zum Beispiel das überlastete Luftreinigungssystem umgebaut werden, um mit dem Kohlendioxid-Filter der „Odyssey“ arbeiten zu können, der eigentlich mit dem der „Aquarius“ inkompatibel war (runde und eckige Filter). Hierzu musste aus an Bord vorhandenen Dingen, wie zum Beispiel Tüten, Klebeband, Flugplänen usw. ein Adapter gebaut werden. Das Bodenzentrum in Houston erarbeitete eine Prozedur, die an die Crew gefunkt wurde, die dann erfolgreich den Adapter nachbaute (Swigert: "Na toll, jetzt vertrau ich einer Spucktüte mein Leben an!").
Landung
Erst kurz vor dem Ende des Fluges wurde die für den Wiedereintritt benötigte Kapsel von der Besatzung in Betrieb genommen und bestiegen und von der Aquarius getrennt. Die Mondlandefähre verglühte in der Erdatmosphäre, ebenso ging der Versorgungsteil mit der an Bord befindlichen ALSEP-Station mit ihrem Radioisotopengenerator als Stromversorgung verloren. Jedoch wurde keine freigesetzte Radioaktivität nachgewiesen, da dieser Fall im Design des Behälters eingeplant war und er einen Wiedereintritt schadlos überstehen konnte. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme wurde der Wiedereintritt so gewählt, dass ein Punkt im Pazifik mit einer sehr großen Wassertiefe getroffen wurde. Das so genannte „Blackout“ (= Funkstille beim Wiedereintritt) dauerte länger als die üblichen drei Minuten, was zu der Befürchtung führte, Besatzung und Kapsel seien verloren. Doch am 17. April 1970 um 13:07 Uhr wasserte Apollo 13 im Pazifik, wo die Crew von der USS Iwo Jima (LPH-2) aufgenommen wurde.
Bedeutung für das Apollo-Programm
Weil es gelang, die drei Astronauten trotz widriger Umstände lebend zurück auf die Erde zu bringen, bezeichnete die NASA die Apollo-13-Mission später als einen „erfolgreichen Fehlschlag“.
Nachdem eine von Edgar Cortright geleitete interne Untersuchungskommission im Juni 1970 ihren Bericht veröffentlicht hatte, wurden konstruktive Änderungen an den Sauerstofftanks der noch verbleibenden Apollo-Servicemodule vorgenommen. Im Januar 1971 wurde das Apollo-Programm mit der Mission Apollo 14 fortgesetzt.
Bereits am 2. September 1970 wurden die für 1972/73 vorgesehenen Mondlandungen von Apollo 18 und Apollo 19 auf Grund von Budgetkürzungen im US-Haushalt gestrichen. Es mag eine Rolle gespielt haben, dass man befürchtete, bei einem weiteren (und möglicherweise tödlichen) Unglück könnte das gesamte bemannte Raumfahrtprogramm gestrichen werden.
Dieser Mission gebührt auch ein Rekord: Aufgrund des größeren Radius der Bahn um den Mond herum sind die drei Astronauten von Apollo 13 auch diejenigen Menschen, die am weitesten von der Erde entfernt waren – am äußersten Bahnpunkt um den Mond.
Die berühmte Meldung
Die berühmte Meldung der Astronauten an Houston lautete nicht „Houston, we have a problem“, wie häufig wiedergegeben wird, sondern Swigert meldete an die Bodenstation: „Okay, Houston, we've had a problem here.“ Lovell machte dann auf Nachfrage des CapCom die gleiche Meldung: „Houston, we've had a problem.“
Film
Die Mission wurde im Jahr 1995 mit Tom Hanks, Kevin Bacon, Ed Harris, Gary Sinise und Bill Paxton in den Hauptrollen verfilmt. Das Drama kam unter dem Titel Apollo 13 in die Kinos und wurde mit zwei Oscars ausgezeichnet.
