APOLLO13 - der Unglücksflug


Vorgeschichte
Milliarden Menschen auf der ganzen Welt (mit Ausnahme der Chinesen) verfolgten vor dem Fernsehbildschirm, wie am 21. Juli 1969 die ersten Menschen den Mond betraten: die beiden APOLLO 11-Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin. Als vier Monate später am 19. November 1969 die Mondfähre INTREPID mit den Astronauten Charles Conrad und Alan Bean nahe dem Krater Landsberg im Oceanus Procellarum aufsetzte, war die Begeisterung und das Interesse der öffentlichkeit schon deutlich abgeklungen. Die Flüge zum Mond und die erfolgreiche Rückkehr waren schnell Gewohnheit und Routine geworden. Waren zum Start von APOLLO 11 noch rund eine halbe Million Menschen zum Cape in Florida gepilgert, so kam man im April 1970 gerade mal auf 100.000. Und auch die Prominenz ließ sich kaum blicken. So wohnten dem Start lediglich der amerikanische Vizepräsident Spiro T. Agnew und der deutsche Bundeskanzler Willy Brandt dem Ereignis bei, und auch das nur aus reiner Höflichkeit. Das sollte sich jedoch drei Tage später schlagartig ändern.

Während der Flug von APOLLO 11 in erster Linie dazu diente, den Wettlauf zum Mond (der in seiner Endphase allerdings keiner mehr war) mit der sicheren Landung und Rückkehr zweier Astronauten zu gewinnen, wobei die wissenschaftliche Seite eher Alibifunktion hatte, sah das Programm von APOLLO 12 schon nüchterner aus.

Charles P. Conrad und Alan Bean stellten erstmalig das ALSEP (Apollo Lunar Surface Experimental Package) auf, entnahmen die obligatorischen Bodenproben, besuchten die nicht weit entfernte Mondsonde SURVEYOR 3, die am 19. April 1967 hier weich gelandet war und montierten einige mit einer dünnen Staubschicht bedeckte Teile ab.

Das geplante Programm
Für APOLLO 13 war eine völlig andere Region auf der Mondoberfläche gewählt worden: die Umgebung des Kraters Fra Mauro, in der man Gesteine in anderer Zusammensetzung zu finden hoffte und die zudem gegenüber den vorherigen Landeplätzen ein deutlich höheres Alter aufwies. Zudem glaubte man, daß der Krater selbst durch den Aufprall eines größeren Körpers entstanden und Mondmaterial aus tieferen Schichten an die Oberfläche gedrungen war. Die Astronauten sollten ein weiteres ALSEP aussetzen und insgesamt 75 kg Mondgestein einsammeln, zudem plante Haise am Krater eine kleine Bergtour zu unternehmen.

Als Besatzung waren vorgesehen James A. Lovell, der mit GEMINI 7 und 12 sowie APOLLO 8 bereits Weltraumerfahrung sammeln konnte, Fred W. Haise, der bei APOLLO 8 und 11 lediglich Ersatzmann war und Thomas Mattingly. Wenige Tage vor dem geplanten Start stellten die ärzte am Cape bei Ersatzmann Charles Duke Röteln fest und untersuchten daraufhin alle Astronauten. Während Haise und Lovell genügend Antikörper im Blut hatten, fehlten diese bei Mattingly, so daß ihm augenblicklich Flugverbot erteilt wurde. Die NASA entschied wenige Stunden vor dem Start kurzerhand, die Mission nicht abzubrechen und Ersatzmann John L. Swigert wurde zum Piloten der APOLLO 13.

Der Start
Die insgesamt 3300 Tonnen schwere und 111 m hohe SATURN V erhob sich am 11. April 1970 um 20.13 Uhr MEZ vom Startkomplex 39 A in Cape Kennedy, doch wenige Augenblicke später die erste, kleinere, aber unbedeutendere Panne: Nachdem die erste Stufe problemlos abgeworfen werden konnte, schaltete sich eines der fünf Triebwerke der zweiten Stufe zu früh ab, so daß die übrigen vier 34 Sekunden später als vorgesehen Brennschluß hatten und auch die Triebwerke der 3. Stufe 10 Sekunden länger arbeiten mußten. Dennoch erreichte APOLLO 13 die vorgesehene Umlaufhöhe in 190 km ohne weitere Schwierigkeiten. Sie umkreiste eineinhalb Mal die Erde und schwenkte um 22.48 Uhr MEZ in die übergangsbahn zum Mond ein.

Der Flug zum Mond
Die nächsten beiden Tage verliefen routinemäßig mit Fernsehübertragungen und einigen Flugmanövern, wobei das Raumschiff ODYSSEE herumgeschwenkt und aus der 3. Stufe die Mondfähre AQUARIUS herauszogen wurde. Am späten Abend des 13. April schreckten die Astronauten plötzlich aus dem Schlaf hoch: Ein Meßfühler hatte angezeigt, daß die Temperatur im Raumschiff unter einen kritischen Wert gesunken war. Allerdings sprang automatisch ein redundantes System ein und beheizte die Kapsel wieder.

Die Katastrophe
Dann der 14. April 1970: Die Astronauten inspizierten vor laufenden Kameras die Mondfähre AQUARIUS und gaben der Bodenstation in Houston durch, daß alles in Ordnung sei und der Flug weiterhin normal verliefe. Kurz nach Beendigung der Fernsehübertragung hörten die Astronauten plötzlich einen lauten Knall und spürten eine leichte Vibration, die durch das Raumschiff geht. Wegen eines elektrischen Spannungsabfalls in der Kommandokapsel wurde Alarm ausgelöst. Zunächst war man sich uneins, was passiert war und wo. Swigert und Lovell gingen von einer Beschädigung der Mondfähre aus, Haise, der sich in derselben aufhält, meinte, der Knall käme von oben, also aus dem Kommandoteil.

Ein weiterer Alarm wurde ausgelöst, weil der Energieverlust an Bord der ODYSSEE kritisch geworden war. Um 4.07 Uhr MEZ griff Kommandant John Swigert zum Mikrophon und sprach jene Worte, die wie einst Armstrongs Satz nach dem Betreten der Mondoberfläche, Raumfahrtgeschichte schrieben: "Hey Houston, we´ve got a problem here!"

In den nächsten Stunden setzte auf der Erde hektische Betriebsamkeit ein. Techniker und Ingenieure wurden aus den Betten geholt, die Spezialisten des Bordversorgungsteam rückten an, Radio- und Fernsehanstalten unterbrachen sofort ihre Programme und der zu dieser Zeit fast leere Kontrollraum in Houston füllte sich binnen Stunden.

Inzwischen gab es an Bord weitere Störungen, eine der Brennstoffzellen erhielt zu wenig Sauerstoff und drohte auszufallen. Bei einem Blick aus dem Fenster stellte James Lovell fest, daß eine Gaswolke vom Raumschiff davontrieb und Fred Haise registrierte, daß einer der beiden Sauerstofftanks tot war. Mittlerweile war der zweite, der Welchselstromkreis endgültig zusammengebrochen. Houston ordnete aus Sicherheitsgründen an, die Leistungen der intakten Brennstoffzellen herunterzufahren, wodurch weitere Störungen vermieden werden sollten, die Kommandokapsel fortan aber auch ohne Energie sein würde.

Die Astronauten stiegen um in die noch funktionierende Mondfähre AQUARIUS, verriegelten die Verbindungsklappe zum Kommandoteil und nahmen die autarke Energie- und Sauerstoffversorgung in Betrieb. In den nächsten Tagen wurde das nur auf zwei Personen ausgelegte LM für die drei Astronauten zum Rettungsboot, zumal die Temperatur in der Kommandokapsel rapide gesunken war. Auf der Erde rätselte man, was die Ursache der Explosion an Bord gewesen sein mochte, von Meteoriteneinschlag ist mancherorts die Rede. Sicher war nur, daß zwei Brennstoffzellen, die normalerweise unabhängig voneinander arbeiteten und die Hauptstromversorgung durch die Wucht der Detonation außer Betrieb gesetzt worden waren. Houston wies Haise an, die noch intakten Brennstoffzellen abzuschalten, um für die Manöver beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre Strom zu sparen.

Um 6.03 UHR MEZ gab die NASA in Houston offiziell den Abbruch der Mission APOLLO 13 bekannt und um 9.42 Uhr MEZ unternahmen die Astronauten mit dem Triebwerk der Mondfähre eine Kurskorrektur, die das Raumschiff um den Mond herumführen würde. Im Mission Control Center bemühte man sich unterdessen fieberhaft, alles notwendige zu unternehmen, um das Leben der drei Astronauten zu retten, ein neuer Flugplan wurde erstellt und man war trotz der Situation erleichtert, daß wenigstens die Mondfähre AQUARIUS zur vollsten Zufriedenheit funktionierte.

Während dessen wurde die Katastrophe von verschiedenen Sternwarten in den USA, die im Rahmen eines optischen Bahnverfolgungsprogramms der Bellcomm Inc. unter der schon bei den vorangegangenen beiden Missionen bewährten Koordination von J. O. Capellari jr. und W. I. Laughlin zusammenarbeiteten, beobachtet und fotografiert. Gleichzeitig war Justus R. Dunlap vom Corralitos Observatory in New Mexiko in der Lage, die Explosion mit einem 24 Zoll-Cassegrain auf den Film zu bannen, ebenso Indulis Saulietis et. al vom Manned Spacecraft Center in Houston.

Nachdem an Bord von APOLLO 13 ein wenig Ruhe eingekehrt war, entschloß man sich, als einziges wissenschaftliches Experiment die 15 Tonnen schwere 3. Raketenstufe beim Vorbeiflug am Mond an einem genau vorausberechneten Punkt abzuwerfen. Es gelang und die Stufe schlug mit einer Geschwindigkeit von 9300 MPH südwestlich des Kraters Landsberg im Oceanus Procellarum auf. Der künstlich erzeugte Impakt wurde von dem 87 Meilen in west-nordwestlicher Richtung entfernten, von den APOLLO 12-Astronauten dort aufgestellten Seismometer registriert. Ihm folgte ein Mondbeben, das erst 3 Stunden und 20 Minuten später wieder abklang. Der neutral-particle detector des ALSEP stellte unterdessen nur 22 Sekunden nach dem Aufschlag einen Partikelstrom fest, was darauf hindeutete, daß die Teilchen die 87 Meilen Entfernung mit einer Geschwindigkeit von 14.000 MPH zurückgelegt haben müssen.

In Houston entschied man sich einen Tag später, die beiden aneinander gekoppelten Raumschiffe um den Mond herumfliegen und anschließend eine direkte Rückkehrbahn zur Erde einschlagen zu lassen. Am 15. April um 1.23 Uhr MEZ verschwand APOLLO 13 dann plangemäß hinter dem Mond, der Funkkontakt brach ab, um 1.49 Uhr MEZ meldeten sich die Astronauten wieder und um 3.46 Uhr MEZ erfolgte die Zündung des Mondfährenmotors, die die endgültige Rückkehr zur Erde einleitete.

Die Landung
Am 17. April 1970 näherte sich der Flug von APOLLO 13, die Temperatur in der Fähre und der Kapsel war auf nahe null Grad abgesunken. Haise und Lovell trugen jetzt zwar ihre dicken Mondstiefel, aber nicht wie vorgesehen ihre Raumanzüge. Um 13.53 Uhr MEZ, die Erde war schon zum Greifen nahe, unternahm Fred Haise eine weitere Kurskorrektur und leitete vor Erschöpfung müde die Zündung des Hauptmotors ein, es hätten aber die Steuerdüsen aktiviert werden müssen. In der Bodenstation in Houston bemerkte man den Fehler rechtzeitig und korrigierte ihn wieder. Zuvor waren die Astronauten in die Kommandokapsel zurückgekehrt, mit der der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre durchgeführt werden mußte. Um 14.15 Uhr wurden Kapsel und Versorgungsteil voneinander getrennt und erstmals das ganze Ausmaß der Katastrophe sichtbar: Eine ganze Seite des Versorgungsteils war offen, die Schutzverkleidung abgerissen. Teile des Innenlebens waren sichtbar geworden. Lovell und Haise filmten und fotografierten dokumentarisch den Versorgungsteil, um später Material für die Klärung der Ursache der Explosion vorweisen zu können.

Um 16.23 Uhr MEZ wurden die einzigen noch funktionierenden Brennstoffzellen der Kommandokapsel per Knopfdruck hochgefahren. Die Astronauten hatten sie zuvor quasi eingefroren und obwohl nie dafür konstruiert war, ab- und wieder eingeschaltet zu werden, arbeitet sie ohne Störungen. Die bange Frage in diesen Minuten war, ob der Hitzeschild die Explosion unbeschadet überstanden hatte, wenn nicht...

Kurz vor dem Rücksturz in die Erdatmosphäre mußte um 17.43 Uhr MEZ die lebensrettende Mondfähre AQUARIUS abgetrennt werden. Die kritische Phase des Wiedereintritts begann um 18.53 Uhr MEZ. Mit 39.700 km/h und 121 km über der Erdoberfläche erhielt der Hitzeschild erstmals Kontakt mit den oberen Schichten der Erdatmosphäre. Erwartungsgemäß riß der Funkkontakt ab, man wußte im Mission Control Center nicht, ob der Schild gehalten hatte und die Astronauten überleben würden.

Um 18.58 Uhr MEZ, mit etwa zweiminütiger Verspätung, meldete sich Kommandant James Lovell wieder über Funk und bestätigte, daß alles in Ordnung sei. Die APOLLO-Kapsel fiel zur Erde, die Fallschirme entfalteten sich und um 19.07 Uhr wasserte die havarierte Kommandokapsel bei 25 Grad südlicher Breite und 174 Grad westlicher Länge im Pazifik, nur fünfeinhalb Kilometer vom Flugzeugträger IWO JIMA entfernt, der westlich von Samoa kreutzte, um die APOLLO 13-Astronauten aus dem Meer zu bergen.

Noch am Tage der glücklichen Landung wurde vom amerikanischen Kongress ein Untersuchungsausschuß eingesetzt, dem neben anderen APOLLO-11 Astronaut Neil Armstrong und Edgar M Cortright, Direktor des Langley Space Research Center in Hampton angehörten. Bereits am 15. Juni 1970 konnte ein abschließender Bericht dem Kongress vorgelegt werden. Danach führte eine lange Kette unglücksseliger Umstände zur Explosion des Sauerstofftanks.

Hergestellt wurde der betreffende Tank im Jahr 1966 von Beech Aircraft Corp., am 3. März 1967 nach einer Reihe Tests an die North American Rockwell Corp. verschifft, und dort ins Service Module eingebaut. Auch hier folgten abschließende Tests, die keinerlei Anlaß für Beanstandungen gaben, ebensowenig wie die Bodentests im Juni 1969.

Erst jetzt stellte sich heraus, daß bereits 1965 aufgrund einer geänderten Konstruktion eine Erhöhung der Betriebsspannung in einer Heizspirale von 28 auf 65 Volt Gleichstrom erfolgt war, ohne daß man gleichzeitig die dazugehörigen Thermostatschalter austauschte. Der Heizdraht umgab hierbei die zwei unter 60 und 65 atü Druck stehenden und mit kyrogenem, flüssigem Sauerstoff gefüllten Behältern im Inneren des Tanks.

Eigentlich hätte das von den Technikern am Cape bemerkt werden müssen. Ein unkorrektes Befüllen des Tanks führte zudem zu Gasaustritt und dann einer längeren Testphase als sonst allgemein üblich, was die einzelnen Teile bereits vor dem Start übermäßig beanspruchte, so daß der Sauerstofftank Nr. 2 schon vor dem Start von APOLLO 13 nicht mehr betriebstauglich war.

Während des Fluges stieg dann die kritische Temperatur von 27 Grad C, bei der normalerweise der Thermostat eingeschritten wäre, zeitweise auf 540 Grad C an. Die teflonbeschichteten Isolierungen schmolzen dahin und in den Kabeln trat nach 56 Stunden Flugdauer ein Kurzschluß auf, der wiederum zu einer Teilverbrennung des Sauerstoffs im Tank führte. Der Rest trat dann explosionsartig aus, riß die Außenverkleidung der Kapsel ab, beschädigte das Hochdruckleitungsystem von Tank Nr. 1 und eine zur Erde gerichtete Antenne.

Der vom Untersuchungsausschuß vorgelegte Bericht führte zu einer ganzen Reihe von Verbesserungen wie der Installation eines dritten Sauerstofftanks und eine mehrmalige Verschiebung des Starttermins von APOLLO 14, die schließlich am 31. Januar 1971 mit den Astronauten Alan B. Shepard, Edgar D. Mitchell und Stuart A. Roosa von Cape Kennedy aus zum Mond startete und dort am 5. Februar beim Fra Mauro-Krater, dem für APOLLO 13 vorgesehenen Landeplatz niederging.

Literatur:
P. Moore: Mondflug-Atlas, Bern (1971)
F. G. Delius: APOLLO 13 - Flucht aus dem All, München (1970)
E. Dolezal: Vorstoss in den Weltraum, Solothurn (1971)
J. v. Puttkamer: Der Mensch im Weltraum, Frankfurt am Main (1987)
R. N. Watts, jr.: APOLLO 13 makes ist back to earth, Sky and Telescope 39 350 (3/1970)
R. N. Watts, jr.: The APOLLO 13 accident, Sky and Telescope 40 14 (7/1970)
H. W. Köhler: Apollo-13-Unglück geklärt, Sterne und Weltraum 9 235 (9/1970)
R. N. Watts, jr.: APOLLO 14´ moon mission, Sky and Telescope 41 200-208 (4/1971)


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