Houston, we’ve had a problem here

Apollo 13 MissionslogoNach dem grenzenlosen Jubel, den die erste bemannte Mondlandung im Juli 1969 ausgelöst hatte, kehrte bei der NASA schon bald Ernüchterung ein. Mit dem Erfolg von Apollo 11, so meinten viele, war das Vermächtnis des ermordeten Präsidenten John F. Kennedy erfüllt. Als der nationale Taumel verebbte, gewannen rasch die anderen akuten Probleme der US Gesellschaft wieder ihre usprüngliche Bedeutung zurück. Rassenunruhen und der Vietnamkrieg beeinflußten das Leben des Durchschnittsamerikaners nachhaltiger, als es das Apollo Mondprogramm vermochte. Zwar kämpfte die NASA um die Fortführung des Programms und verwies auf die wissenschaftliche und technologische Dividende des Projekts. Doch bereits seit 1967 sank ihr Budget kontinuierlich. An die geplante langfristige Erforschung des Mondes, den Aufbau einer Mondstation oder gar bemannte Flüge zum Mars war unter diesen Umständen nicht zu denken. Doch zunächst wurde das Programm noch planmäßig weitergeführt. Schließlich war die Hardware für die nächsten Apollo Flüge bereits gefertigt. Und für spätere Missionen stand mit dem Lunar Roving Vehicle auch ein Fahrzeug zu Verfügung, das den Aktionsradius der Astronauten auf dem Mond wesentlich vergrößern sollte. Die NASA war entschlossen, auch unter diesen Umständen das Beste aus den verfügbaren Mitteln zu machen. Spektakuläre Bilder vom Mond sollten helfen, das Interesse des für die Finanzmittel zuständigen Kongress aufrechtzuerhalten. Doch schon bei Apollo 12 ging dieser Plan nicht auf. die originale Apollo 13 Crew Dabei war die Punktlandung des Lunar Module „Intrepid“ ein Glanzstück von Missionsplanern und Astronauten. Schon der Start der Saturn V war spektakulär verlaufen, als die Rakete beim Durchfliegen von Wolkenschichten vom Blitz getroffen wurde und eine Reihe von Bordsystemen vorübergehend ausfielen. Knapp fünf Tage später landete Kommandant Charles Conrad die „Intrepid“ in nur 180 m Entfernung zur Mondsonde Surveyor 3. Die Voraussetzungen waren also gut, für die Übertragung spektakulärer Fernsehbilder der Astronauten von der Inspektion der Sonde. Doch dann unterlief Mondlanderpilot Alan Bean ein Mißgeschick, als er versehentlich das Objektiv der TV-​Kamera direkt auf die Sonne richtete. die Apollo 13 Crew Dabei wurde die Vidicon Röhre zerstört und für die restliche Dauer des Mondaufenthaltes gab es keine TV-​Bilder mehr. Dabei hätte die Kamera diesmal sogar, im Gegensatz zu Apollo 11, Farbbilder aufnehmen können. Jedenfalls war die Liveberichterstattung von Apollo 12 wenig geeignet, das Interesse am Apollo Programm wiederzubeleben. Das war die Situation, als Apollo 13 fünf Monate später startklar gemacht wurde. Aufmerksamkeit hatte die Mission mit der symbolträchtigen Nummer 13 bestenfalls noch mit der Tatsache erregt, daß ihr Start für den 11.04.1970 um 13:13 Uhr Houstoner Zeit geplant war. Intern sorgte ein anderer Umstand für mehr Unruhe. Wenige Tage vor dem Start erkrankten die Kinder des Backup Mondlander-​Piloten Charles Duke an den Röteln. Bei einer Routineuntersuchung zeigte sich am 06.04.1970, daß CSM Pilot Thomas Mattingly als einziges Mitglied der Prime-​Crew keine Antikörper gegen diese Krankheit aufwies. Um jedes Risiko auszuschließen, wurde er von der Mission suspendiert. Nach einem gemeinsamen Probetraining rückte am nächsten Tag sein Backup John Swigert in die Mannschaft auf. Nach lediglich zweitägigen gemeinsamen Vorbereitungen wurde am 10.04.1970 endgültig entschieden, daß Swigert am nächsten Tag mit Kommandant James Lovell und Mondlander-​Pilot Fred Haise starten würde. Nie zuvor war eine Crew so kurzfristig neu zusammengestellt worden. Trotz der Skepsis, die die beiden verbliebenen Mitglieder der Stammcrew ihrem Kollegen entgegenbrachten, akzeptierten sie die Entscheidung mit der zu erwartenden Professionalität.Rollout der Saturn V mit Apollo 13 Pünktlich, am 11.04.1970 um 19:13 UTC hob die Saturn V AS-​508 von LC-​39A in Cape Canaveral ab. Apollo 13 war auf dem Weg zur Fra Mauro Region auf dem Mond, einem Gebiet von besonderem geologischen Interesse. Doch schon nach wenigen Minuten war der Erfolg der Mission ernsthaft geährdet. 132,36 s vor dem geplanten Zeitpunkt löste das Kontrollsystem die Notabschaltung des zentralen J-​2 Triebwerks in der Zweitstufe aus. In der Stufe hatten sich gefährliche Pogo Schwingungen aufgebaut, die das Triebwerk enormen Belastungen von bis zu 68 g aussetzten. Ein Sensor, der die Schwankungen im Brennkammerdruck registrierte, löste schließlich die Stilllegung des Triebwerks aus. Glücklicherweise konnten die Außentriebwerke dies weitgehend kompensieren, indem sie 34,53 s länger brannten. Und nachdem auch die Drittstufe 9 s länger arbeitete, lag die Brennschlußgeschwindigkeit sogar knapp über der projektierten. Apollo 13 hatte glücklich die Parkbahn um die Erde erreicht. Nach dem rauhen Start wurde die Funktion der Bordsysteme nun besonders gründlich geprüft. Doch waren keine Schäden erkennbar. Blick in die Mission Control während der Apollo 13 Mission Damit erhielt die Crew die Freigabe, sich weiter durch ihre Checklisten bis zum Translunar Injection(TLI) Manöver zu arbeiten. Kurze Zeit nachdem die TLI vollzogen war, begann am 11.04.1970 um 22:22 UTC eine erste TV-​Übertragung aus dem Kommandomodul.

This is the crew of Apollo 13. Wish everybody there a nice evening and a, we’re just about to close out our inspection of Aquarius and get back to a pleasant evening in Odyssey. Goodnight.

Doch die 71-​minütige Übertragung, während der das Umkopplungsmanöver von CSM und LM/​S-​IVB stattfand, wurde auf der Erde nur von wenigen Fernsehzuschauern verfolgt. Ledigliche einige kleinere Sender übertrugen die Ereignisse live. Die nächsten Stunden an Bord waren mit Routineaufgaben ausgefüllt. Am 13.04.1970 um 01:26 UTC begann dann die nächste TV-​Übertragung. Wichtigstes Ereignis, das in die Übertragung fiel, war die Zündung des SPS (Service Propulsion System) Antriebs der Apollo für das Midcourse Correction Manöver, welches den Kurs zu einer hybriden, nicht-​freien Rückkehrbahn veränderte. Um 02:15 UTC wurde die Kamera wieder ausgeschaltet. Kurze Zeit darauf erhielt die Crew letzte Instruktionen zur Fotografie des Kometen „Bennett“. Im Laufe des Tages beobachteten Crew und Flugleitung eine Anomalie, die wenige Stunden später zu einer Kettenreaktion an bedrohlichen Ereignissen führten. Zunächst registrierte man aber nur eine ungewöhnliche Füllstandanzeige am kryogenen Sauerstofftank #2 im Servicemodul. Trotz mehrfachem Ein– und Ausschalten der Tankventilation zeigte das Instrument einen Füllstand über 100% an. Ernsthaft besorgt war deswegen aber offenbar noch niemand. Und so widmete sich die Crew gemäß ihres Flugplans der Überprüfung der Systeme im Mondlander. Auch bei dieser Gelegenheit wurden wieder Live-​Fernsehbilder zur Erde übertragen. Nur Sekunden, nachdem die Durchstiegsluke zwischen den beiden Raumschiffen wieder geschlossen war, erklang das Master Alarm Signal, das auf ein Problem mit dem Wasserstofftank #1 hinwies. Teleskopaufnahme des Apollo 13 DramasNach 4 s verlosch der Alarm wieder. Doch CAPCOM Jack Lousma meldete sich unmittelbar mit neuen Instruktionen. In Houston hatte man das Problem mit den Tanks diskutiert und einige Tests ausgearbeitet. Dazu sollte die Crew zunächst die Ventilation von Sauerstofftank #1 aktivieren. Erwartungsgemäß stiegen daraufhin der Druck und auch die Stromstärke. Als 2 s später auch der Ventilator von Sauerstofftank #2 eingeschaltet wurde, löste dies jedoch eine Kaskade unkontrollierbarer Ereignisse aus.

Houston, we’ve had a problem. We’ve had a main B bus undervolt.

We are, we are venting something out the, into the ahh, into space.

Spannung und Stromstärke auf Wechselspannungsbus #2 schwankten wild. Ebenso die Temperatur– und Druckanzeigen von Sauerstofftank #2. Die zunächst unerklärlichen Reaktionen hielten für rund 1½ Minuten an. Schließlich registrierte die Crew ebenso wie die Instrumente heftige Beschleunigungen des Raumschiffs um alle drei Achsen. Noch bevor die Astronauten reagieren konnten, flammten zahlreiche Warnsignale auf den Instrumententafeln auf. Ein neuerlicher Master Alarm wies auf einen Zusammenbruch der Gleichspannungsschiene von Bus B hin. Gleichzeitig stieg die Spannung auf Bus A. Zahlreiche andere Sensoren zeigten unterdessen keine oder unsinnige Werte. Alle drei Astronauten hatten zudem einen lauten Knall vernommen. Exakt 2 Minuten nach dem Aktivieren der Sauerstofftank #2 Belüftung meldete CMP Swigert „Okay, Houston, we’ve had a problem here…“. Während die Crew ebenso wie das Kontrollzentrum in Houston versuchte, Sinn in die Vielzahl widersprüchlicher Anzeigen zu bringen, sank die Spannung auf Bus B kontinuierlich. Dies ging einher mit einem Druckabfall von Sauerstofftank #1. Minuten später versagte Brennstoffzelle #3, gefolgt von Brennstoffzelle #1 rund 12 Minuten später. Das Ende von Brennstoffzelle #2 war ebenso absehbar (sie hielt dann noch 130 Minuten durch). Obwohl das Ausmaß des Problems noch nicht vollkommen verstanden wurde, war doch klar, daß das Apollo Kommandomodul bald ohne Energie sein würde.näher sollte die Apollo 13 Crew dem Mond nicht kommen Lovell und Haise begannen daher damit, schnellstmöglich die Systeme des Mondlanders hochzufahren, der über eine autonome Energieversorgung und eigene Lebenserhaltungssysteme verfügte. Am 14.04.1970 um 05:53 UTC waren die Systeme des LM hoch– und die des CSM heruntergefahren. Keines der Systeme des CSM war dafür konzipiert worden, über einen längeren Zeitraum spannungslos zu bleiben. Doch es gab keine andere Wahl. Denn die bescheidenen Batteriekapazitäten des Kommandomoduls reichten nur für etwa 10 Stunden. Gleichzeitig machte man sich am Boden Gedanken darum, die verbliebenen Reserven des CSM zu retten. Denn diese würden für die letzte Phase des Fluges zwingend benötigt. Natürlich waren die Systeme des Landers ebensowenig dafür ausgelegt, drei Astronauten für mehrere Tage zu beherbergen. Auf der Erde kämpften unterdessen Tausende darum, die Astronauten zu retten. Erste Kalkulationen hatten gezeigt, daß es möglich war, die Apollo mit dem Antrieb der „Odyssey“ auf eine freie Rückkehrbahn zur Erde zu manövrieren. James Lovell im engen Lunar Module Dazu mußte aber zunächst der Mond umflogen werden. Das erforderliche Bahnmanöver für die Einleitung der Rückkehr zur Erde nach einer Hinterfliegung des Mondes mußte aus Sicherheitsgründen mit dem Triebwerk des Mondlanders erfolgen. Abgesehen von der kritischen Energiesituation des CSM sprach auch der sonstige Zustand des Raumschiffs gegen einen Einsatz des SPS Antriebs. Denn inzwischen war klar, daß sich an Bord eine Explosion ereignet hatte. Ob der Antrieb diese unbeschadet überstanden hatte, wagte niemand zu sagen. Der Mondlander war jedoch nicht für eine präzise Navigation im freien Raum ausgestattet. Dennoch gelang es mit den Daten aus dem CSM, das Manöver mit ausreichender Genauigkeit zu unternehmen. Am 14.04.1970 um 08:43 UTC wurde die entscheidende Kurskorrektur eingeleitet, die Apollo 13 auf eine frei Rückkehrbahn zur Erde bringen würde. Zwar wäre Apollo 13 auch so zur Erde zurückgekehrt, doch weitab von einem brauchbaren Landekorridor und mit einer rechnerischen Energiereserve von weniger als einer Stunde! In ihrem „Rettungsboot“, dessen Systeme bis auf ein Minimum heruntergefahren waren, traten die drei Astronauten am 15.04.1970 um 00:22 UTC in den Mondschatten ein. Während sie von jedem Kontakt zur Erde abgeschnitten waren, arbeiteten hier unterdessen bis zu 10.000 Techniker und Wissenschaftler unermüdlich an ihrer Rettung. Gläubige aller Religionen rund um den Globus beteten für ihr Wohlergehen. der improvisierte Kohlendioxid-Filter Und selbst die Sowjetunion bot alle erdenkliche Hilfe an. Die US Fernsehsender, die die Mission zunächst mit Mißachtung gestraft hatten, berichteten nun praktisch non-​stop von den Ereignissen. Nach rund 25 Minuten tauchte Apollo 13 aus dem Funkschatten des Mondes wieder auf. Nun mußten schnellstmöglich die Vorbereitungen für das nächste kritische Bahnmanöver, die Transearth Injection Ignition eingeleitet werden. Dazu wurde letztmalig die Lagereferenzplattform des Lunar Module hochgefahren. Schließlich zündete das Triebwerk des LM am 15.04.1970 um 02:41 UTC für 4:23 min. Unterdessen hatte einer der Ingenieure, die das Lebenserhaltungssystem für Apollo entwickelt hatten, eine neue Bedrohung für das Überleben der Crew entdeckt. Nach seinen Berechnungen würde das CO2 Niveau in dem engen Mondlander noch vor der Rückkehr zur Erde eine lebensbedrohliche Höhe erreichen. Sollte keine Lösung gefunden werden, drohte die Crew mit der steigenden Kohlendioxidkonzentration in der Atemluft handlungsunfähig zu werden. Im Kommandomodul gab es dagegen noch ausreichend chemische Luftfilter. Doch diese Lithiumhydroxidkanister waren eckig, die Halterungen im Mondlander aber rund. So improvisierten Techniker am Boden mit dem Material, das auch den Astronauten zur Verfügung stand, eine abenteuerliche Konstruktion aus Plastik, Schläuchen eines Raumanzugs, dem Deckel eines Handbuchs und vor allem viel Klebeband.das Ziel aller Bemühungen: die Erde Die „Bauanleitung“ wurde an die Crew übermittelt, die die Konstruktion nachvollzog und an das Lebenserhaltungssystem des Mondlanders anschloß. Zur Erleichterung aller sank bald das Kohlendioxidlevel in der Kabine. Doch das war nur eines von vielen Problemen. So schreckte die Crew Stunden nach dem Hinterfliegen des Mondes auf, als sie einen Schlag im Bereich der Abstiegsstufe verspürte und sah, wie etwas im Bereich der dort untergebrachten Batterien #1 und #2 ausgaste. Dann wurde deutlich, daß doch noch eine kleine aber entscheidende Korrektur des Kurses erforderlich war, da Apollo kontinuierlich vom berechneten Kurs abwich (später wurde ein Wasserauslass von „Aquarius“ als Ursache erkannt). Die neuerliche Kurskorrektur bildete die Grundlage für einen exakten Landeanflug, mußte also mit höchstmöglicher Präzision durchgeführt werden. Doch verbrauchte die Referenzplattform des Landers soviel Strom, daß sie nicht nochmals aktiviert werden durfte. Einen Ausweg bot das Anpeilen eines Sterns durch den Sextanten zur Gewinnung von Referenzwerten. Doch dies erwies sich als unmöglich. Zahlreiche Trümmer von der Explosion im Servicemodul umschwärmten noch immer Apollo 13 und funkelten als „falsche Sterne“ im Sonnenlicht. Der Ausweg, der schließlich ersonnen wurde, bestand darin, direkt die Sonne anzupeilen. Allerdings bedingte deren großer Durchmesser einen gewissen Fehler. Doch das war nicht zu ändern. Letztlich gelang den drei Astronauten gemeinsam die Ausrichtung ihres Schiffs mit einer Abweichung von lediglich 0,5°! Nach der 14-​sekündigen Zündung des Lunar Module DPS (Descent Propulsion System) war Apollo 13 endgültig auf Kurs zurück zur Erde. Jetzt galt es, das Kommandomodul aus dem Kälteschlaf zu erwecken. Die Lufttemperatur in Apollo war auf 3°C gesunken, Kondenswasser war auf den Paneelen gefroren. In den vergangenen drei Tagen waren am Boden die Prozeduren entwickelt worden, nach denen allmählich alle Systeme des Kommandomoduls wieder aktiviert werden mußten. Die Einhaltung der richtigen Reihenfolge war entscheidend dafür, die Batterien nicht zu überlasten und doch die jeweiligen Systeme zum richtigen Zeitpunkt verfügbar zu haben.

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Vier Stunden vor dem berechneten Landezeitpunkt wurde mit dem RCS (Reaction Control System) des Landers noch eine Feinjustage des Kurses vorgenommen. Dann erfolgte die Abtrennung des Servicemoduls. Erstmals sahen die Astronauten die Beschädigungen. Eine Verkleidung war ganz weggerissen, im Inneren waren nur noch Trümmer zu erkennen, Kabel hingen heraus. Der Schaden zog sich bis zum Haupttriebwerk hin. Damit war klar, daß die Entscheidung, voll auf die Systeme des Landers zu setzen, der Crew wohl das Leben gerettet hatte. Zugleich wuchs aber auch die Sorge, der Hitzeschild der Kommandokapsel könnte Schaden genommen haben. Der Gefahr, die Crew noch im letzten Augenblick zu verlieren, mußte man ins Auge blicken. Apollo 13 flog jetzt in einer Konfiguration, die nie zuvor erprobt worden war: Kommandokapsel plus Mondlander. Dieser wurde erst eine Stunde vor der Landung abgetrennt. Ein sentimentaler Augenblick für die Mannschaft, die ihm bis dahin ihr Leben verdankte. Als Apollo 13 in die Atmosphäre eintrat, begann es in der Kapsel zu „regnen“ - das gefrorene Kondensat taute wieder auf. Damit ging die Gafahr potentiell gefährlicher Kurzschlüsse einher. Doch praktisch vor den Augen der Bergungsmannschaften sank Apollo 13 am Fallschirm die Kapsel an ihren drei Fallschirmen zur Erde. Über einen als Relais fungierenden Hubschrauber konnte eine Sprechfunkverbindung zur Crew hergestellt werden. Nur 7 km vom Flugzeugträger „Iwo Jima“ entfernt (750 m vom berechneten Idealpunkt!) wasserte Apollo 13 nahe Samoa im Pazifik. Nach 142:55 h endete damit am 17.04.1970 die Odyssee der „Odyssey“. Eine Minute später sprangen die ersten Bergungskräfte neben der Kapsel ab und sicherten diese mit einem Schwimmkragen. Um 19:36 UTC trafen die Astronauten per Hubschrauber auf dem Bergungsschiff ein, wo ihnen die Seeleute einen begeisterten Empfang bereiteten. Eine erste medizinische Untersuchung ergab, daß die drei Astronauten den Flug trotz ihrer Unterkühlung bemerkenswert gut überstanden hatten. Aufputschmittel hatten sie zuletzt wach gehalten. Alle hatten stark an Gewicht verloren und waren erheblich dehydriert. Mondlander-​Pilot Haise hatte sich zudem eine schmerzhafte Blasenentzündung zugezogen und litt gegen Ende des Fluges zunehmend unter Fieber. Dennoch konnte auch er über Samoa und Hawaii den Rückflug nach Texas antreten. Am 20.04.1970 trafen Lovell, Swigert und Haise auf der Ellington AFB bei Houston ein. Die Mission, die später als „ein erfolgreicher Fehlschlag“ bewertet wurde, war glücklich zu Ende gegangen.
Als Ursache der Explosion wurde später von einer Untersuchungskommission der Sauerstofftank #2 des Servicemoduls ausgemacht. Dieser war ursprünglich bereits bei Apollo 10 installiert gewesen, wurde aber zu Modifikationen wieder ausgebaut. Dabei wurde er beschädigt und ging daher zurück zum Hersteller. Nach der Reparatur wurde er in Apollo 13 eingesetzt, fiel jedoch beim Countdown Demonstration Test am 16.03.1970 auf, als er im Anschluß an den Test nicht ordnungsgemäß entleert werden konnte. Schließlich wurde er entleert, indem die Heizelemente genutzt wurden, den Sauerstoff zu verdampfen. Dazu liefen die Heizelemente 8 Stunden ununterbrochen. Doch bei 1965 eingeführten Modifikationen war versäumt worden, die Heizelemente von der damaligen Versorgungsspannung 28 V auf 65 V umzustellen. Die Kontakte zweier Thermoschalter verschweißten daher und statt bei 27°C abzuschalten arbeiteten die Heizelemente im Dauerbetrieb, wobei Temperaturen von bis zu 500°C erreicht wurden. Die extreme Temperatur schädigte u.a. die Teflon Isolierung an den Kabeln eines Lüfters im Sauerstofftank. Als dieser nach der TV-​Übertragung der Apollo Crew eingeschaltet wurde, gab es einen Lichtbogen, der zur Explosion des Tanks führte.