23. Erfüllung einer Utopie: Apollo 13

Schon bevor das Apollo-Programm Ende 1968 in die Endphase eintrat, wurden die Gelder, die die NASA anforderte, nicht mehr quasi automatisch durch den Kongress bewilligt. Doch betraf das zunächst nicht das Apollo-Programm selbst, das noch immer als unantastbar galt, sondern die Nachfolgeprogramme, die immer mehr abgespeckt und/oder zusammengestrichen wurden. Aber ab Sommer 1969 begann sich das Publikum und mit ihm die Politik, gelangweilt zu fragen, weshalb man noch ein paar Mal zum Mond aufbrechen sollte, wo man die Russen mit Apollo 11 doch schon geschlagen hatte.

Der Mythos Apollo begann also bereits zu bröckeln, als am 11. April 1970 die Mission Apollo 13 mit Jim Lovell (Commander), Jack Swigert (CM-Pilot) und Fred Haise (LM-Pilot) an Bord startete. Hatte sich mit Apollo 8 unser Blick auf die Erde nachhaltig geändert, mit Apollo 11 John F. Kennedys Mond-Agenda erfüllt, so wurde mit Apollo 13 eine jener Utopien Realität, die mit der Weltraumfahrt seit ihren (theoretischen) Anfängen stets verbunden waren.

Start von Apollo 13
(c) NASA
Der Start

Pünktlich um 14.13 Uhr Ortszeit Cape Kennedy – das ist 13.13 Uhr Houstoner Zeit; man konnte sich bei der NASA diese kleine Spielerei mit der „Unglückszahl“ 13 nicht verkneifen – hob die Saturn V zu ihrem sechsten bemannten Flug ab. POGO-Schwingungen führten dazu, dass bei der zweiten Stufe das zentrale Triebwerk zwei Minuten zu früh abschaltete, was das Flugführungssystem der Rakete aber problemlos ausglich, indem es die restlichen vier Triebwerke länger laufen ließ. Das TLI und auch das Koppeln von CSM und LM verliefen einwandfrei.

30 Stunden nach dem Start, das heißt am zweiten Missionstag und auf halbem Weg zum Mond, führte Apollo 13 plangemäß eine Kurskorrektur durch, mit der das Raumschiff die freie Rückkehrflugbahn verließ. Zu Beginn des dritten Missionstages, etwa 50 Stunden nach dem Start und über 300.000 Kilometer von der Erde entfernt, berichtete die Crew live aus der Kapsel. Sechseinhalb Minuten nach dem Ende der Übertragung, 55 Stunden nach dem Start, 330.000 Kilometer von der Erde entfernt (85 Prozent des Wegs zum Mond waren gerade zurückgelegt), forderte Mission Control Jack Swigert auf, die Flügelräder einzuschalten, die den Sauerstoff und Wasserstoff in den Tanks für die Brennstoffzellen durchmischen, um eine Schichtung der Flüssigkeiten zu verhindern, denn das würde eine genaue Temperatur- und Füllstandsanzeige verhindern. Swigert kam dieser Aufforderung nach.

Knapp zwei Minuten später kam es zu einem lauten Knall, gefolgt von Spannungsschwankungen in der Bordelektronik sowie dem unkontrollierten Feuern der Lageregelungstriebwerke, was zu einem Schlingern und Taumeln des Raumschiffs führte. Swigert kommentierte den Knall mit der Bemerkung: „Hey, we’ve got a problem here. (Hey, wir haben hier ein Problem.)“ Mission Control fragte nach und Jim Lovell bestätigte: „Houston, we’ve had a problem. (Houston, wir hatten da ein Problem.)“

Im Service Module befanden sich drei Brennstoffzellen, die von je zwei Sauerstoff- und Wasserstofftanks gespeist wurden. Bei der Vereinigung von Wasserstoff und Sauerstoff in den Brennstoffzellen entstand zum einen Energie, mit der das Command Module versorgt wurde, und zum anderen Wasser, das 1. zur Kühlung der Bordsysteme und 2. den Astronauten als Trinkwasser diente. Die Sauerstofftanks versorgten das CM zudem mit Atemluft. Das System aus Brennstoffzellen und den zugehörigen Sauerstoff- bzw. Wasserstofftanks war also essenziell für die Energieversorgung sowie für das Lebenserhaltungssystem der Kapsel.

Das Aktivieren der Flügelräder hatte einen Kurzschluss im Sauerstofftank 2 verursacht, was einen Brand auslöste, der wiederum die Temperatur und den Druck im Tank ansteigen ließ, bis dieser explodierte. Der Sauerstoff von Tank 2 entwich vollständig in den Weltraum – die Füllstandsanzeige fiel innerhalb von Sekunden auf Null. Außerdem hatte der Explosionsdruck die Ventile der Brennstoffzellen 1 und 3 geschlossen, die damit nur noch so lange arbeiteten, wie der Sauerstoff in den Zuleitungen ausreichte, maximal zwei bis drei Minuten. Auch Tank 1 war durch die Explosion beschädigt worden und verlor Sauerstoff.

Beschädigtes SM
(c) NASA
Die Havarie: Beschädigtes Service-Modul

Damit war klar, dass es nicht mehr darum ging, doch noch eine Mondlandung zu ermöglichen, sondern nur noch ums Überleben. Wäre die Explosion auf dem Rückflug geschehen, nach absolvierter Mondlandung und dem Absprengen des LM, hätte es keinerlei Rettungsmöglichkeit gegeben: Die Astronauten wären weitab ihrer Heimatwelt in ihrer Kapsel gestorben.

So aber hatte man noch das angekoppelte LM, das ein eigenes Energie- und Atemluftsystem hatte, zur Verfügung; es wurde zum „Rettungsboot“ für die Astronauten. 15 Minuten, bevor die Energie im CSM zu Ende ging, wurden die Navigationsdaten des CM auf das LM übertragen und danach das CM heruntergefahren; erst kurz vor Wiedereintritt in die Erdatmosphäre sollte es wieder hochgefahren werden. Das war der Beginn der Rettungsmission Apollo 13, und die vier Tage des Rückflugs sind bis heute Legende, Teil des NASA- und Apollo-Mythos. „Sie zeigten noch einmal den Geist des Apollo-Programms und den unbeugsamen Willen, ein Ziel zu erreichen, und sei es noch so schwierig.“

Grundsätzlich gab es zwei Möglichkeiten, das havarierte Raumschiff zurück zur Erde zu holen. Der direkte Flugabbruch – Wende und Verlassen der Mondbahn an Ort und Stelle – wäre die schnellste Möglichkeit gewesen, doch hätte man dazu das Triebwerk des SM zünden müssen, von dem man aber nicht wusste, ob es noch funktionierte. Deshalb entschied man sich dafür, Apollo 13 in einer freien Rückkehr-Flugbahn um den Mond zu schicken, dabei dessen Gravitation auszunutzen, und so mit dem geringsten Aufwand zur Erde zu gelangen. Zwar hatte man vor dem Zwischenfall die freie Rückkehrbahn zur Erde bereits verlassen, doch um sie wieder zu erreichen, genügte eine kurze Zündung des LM-Triebwerks.

Ein ernsteres Problem stellte die Wasserversorgung dar. Im CM fiel es als Nebenprodukt der Brennstoffzellen an, das LM jedoch bezog seine Energie nicht durch Brennstoffzellen, sondern durch Batterien; Wasser fiel dabei nicht an. Auf der freien Rückkehr-Flugbahn, auf der sich Apollo 13 nach erfolgter Zündung des LM-Triebwerks wieder befand, dauerte es zu lange, bis man die Erde erreichte – das Wasser wäre bereits Stunden vorher zu Ende gegangen, gefolgt vom totalen Ausfall der Bordsysteme. Also wurde das LM, nachdem Apollo 13 um den Mond herumgeflogen war, ein weiteres Mal gezündet, um den Flug zu beschleunigen. Die Flugzeit wurde damit um 10 Stunden verkürzt; nach Brennschluss des LM-Triebwerks betrug sie noch rund 63 Stunden.

Das größte Problem war jedoch die Energie, die im LM, geliefert von sechs Batterien, zur Verfügung stand. Liefen alle Bordsysteme des LM, ginge die Energie lange vor dem Ende der Restflugzeit von 63 Stunden zur Neige. Um die Stromversorgung für 63 Stunden zu sichern, musste der Stromverbrauch auf etwa ein Fünftel des normalen gesenkt werden. Dazu wurden alle Systeme, die nicht unmittelbar benötigt wurden, deaktiviert, darunter auch der Navigationscomputer und die Bordheizung. Online blieben nicht viel mehr als das Umluftsystem, das lokale Ansammlungen von CO2 in der Kabine verhinderte, und das System zur passiven Temperaturkontrolle, das dafür sorgte, dass sich das Raumschiff langsam um die Längsachse drehte – wie ein Brathähnchen auf dem Grillspieß –, um die Wärme der Sonnenstrahlung gleichmäßig einzufangen. Dennoch fiel die Temperatur im LM auf drei bis vier Grad Celsius.

Mission Control bei Apollo 13
(c) NASA
Die Rettung: Mission Control unter Stress

Auf das nächste Problem, das in den kommenden Stunden auf die Astronauten zukam, war Mission Control vom Zeitpunkt des Umstiegs ins LM vorbereitet, da es unausweichlich auftreten musste. Die Luftfilter der Fähre waren ausgelegt für zwei Menschen und zwei Tage, aber drei Menschen produzieren beim Atmen nun einmal mehr Kohlendioxid als zwei. Der Kohlendioxidgehalt im LM stieg daher langsam, aber stetig auf kritische Werte, die in letzter Konsequenz tödlich wären. Auch das CM verfügte über Luftfilter, die waren jedoch viereckig, die im LM rund. Mission Control tüftelte also an einer Vorrichtung, wie ein Filter des CM mit einem Filter des LM verbunden werden konnte. Schritt für Schritt wurde die (mehrseitige) Bauanleitung schließlich durchgegeben, und nach einer Stunde war der Adapter, von den Astronauten Briefkasten (mailbox) genannt, anschlussfertig. Er arbeitete einwandfrei.

Zweieinhalb Tage vor dem Wiedereintritt meldete Mission Control, dass sich Apollo 13 nicht mehr auf Kurs befand; die Flugbahn hatte sich abgeflacht und das Raumschiff würde beim Wiedereintritt von der Erdatmosphäre abprallen und in den Weltraum geschleudert. Der Grund für diese Kursabweichung ist bis heute nicht ganz geklärt, aber wahrscheinlich entwich aus dem LM Kühlflüssigkeit, zwar in sehr geringen Mengen, aber dadurch entstand eine seitliche Beschleunigung, die sich über die Zeit zu einer merklichen Kursabweichung aufsummierte.

Um den Kurs zu korrigieren, brauchte man eine weitere Zündung des LM-Triebwerks (was dann schon die dritte nach dem Unfall wäre). Das Trägheitsnavigationssystem des LM, für solche Fälle gebaut, aber groß, aufwändig und daher Energie fressend, hatte man für den Rückflug deaktiviert und wollte es auch nicht hochfahren, da man nicht riskieren konnte, dass man nach der Aktion zwar auf dem richtigen Kurs war, aber nicht mehr genug Energie bis zum Wiedereintritt hatte.

Die Crew musste die anstehende Zündung also mit einem Gutteil Handarbeit leisten. Allerdings nicht völlig, denn neben dem Trägheitsnavigationssystem hatte das LM noch eine Art Reserve-Navigationssystem (mit einem eigenen, autonomen Computer) an Bord, eigentlich dafür gedacht einzuspringen, wenn es bei der Mondlandung zu Problemen kam. Dieses System, AGS (Abort Guidance System), war erheblich einfacher aufgebaut, damit zwar ungenauer, aber auch sparsamer im Energieverbrauch als das Hauptsystem. Nachdem Mission Control die errechnete Brenndauer der Zündung durchgegeben hatte, wurde das AGS, das ebenfalls deaktiviert worden war, um Energie zu sparen, hochgefahren. Dann gab Mission Control das Go für die Zündung, wobei der genaue Zeitpunkt der Crew überlassen wurde — „your choice“, so Mission Control.

Das Prozedere der Zündung war bereits einige Stunden zuvor durchgegangen worden: Damit der Wiedereintrittswinkel steiler wurde, musste das Triebwerk senkrecht zur Flugrichtung gezündet, das Raumschiff mit dem Lagekontrollsystem also entsprechend ausgerichtet werden. Als Bezugspunkte wurden die Tag/Nacht-Grenze der Erde (y-Achse) und die Sonne (x-Achse) angepeilt. Das übernahmen Lovell und Haise, während das AGS die Gierachse (die Achse senkrecht zur Flugrichtung) kontrollierte. Nachdem das Raumschiff so ausgerichtet war, startete Jim Lovell das Triebwerk. Jack Swigert zählte die Sekunden, während Lovell und Haise versuchten, durch Schubsteuerung der Lagekontrolldüsen zu verhindern, dass die Erde außer Sicht geriet. Nach 14 Sekunden schaltete Lovell das Triebwerk aus.

Zu diesem Zeitpunkt, 105 Stunden nach dem Start, 49 Stunden nach dem Unfall, waren die Astronauten bereits übermüdet, hungrig und dehydriert, was ihre Konzentration merklich herabsetzte und ihre Sprache leicht fahrig werden ließ. Haise hatte sich durch den Flüssigkeitsmangel zudem eine Harnwegsinfektion eingefangen. Aber die Zündung hatte den gewünschten Effekt erzielt und Apollo 13 befand sich wieder im Eintrittskorridor. Vier Stunden später fiel das Triebwerk des LM aus, weil das tiefgekühlte Helium, das den Treibstoff in die Brennkammer des Triebwerks pumpte, nicht mehr ausreichend gekühlt werden konnte und der Heliumtank platzte.

Als Nächstes stand das Hochfahren des Command Module an. Die Ingenieure von Mission Control arbeiteten die Prozedur in nur drei Tagen aus „anstatt wie üblich in drei Monaten. Das Command Module war kalt und klamm …“, beschreibt Lovell die Situation einige Jahre später im Rückblick. „Die Wände, die Decke, der Boden, die Kabel und Panels waren mit Tröpfchen kondensierten Wassers bedeckt. Und es wurde vermutet, dass hinter den Panels die gleichen Bedingungen herrschten. Das Entstehen von Kurzschlüssen wurde befürchtet, aber Dank der Schutzmaßnahmen, die nach dem Apollo-1-Feuer in das Command Module eingebaut wurden, kam es nicht dazu.“

Das Hochfahren des Command Module verlief ohne Probleme, auch ein Verdienst Jack Swigerts, der wie kein anderer Astronaut mit den Systemen des CM vertraut war, da er den Bau des Moduls von Anfang an begleitet hatte. Das größte Problem, mit dem er konfrontiert war, lag darin, dass er die ganze Prozedur blind fahren musste.

Normalerweise wurde beim Hochfahren zuerst die Instrumentenanzeige aktiviert, und der Astronaut erhielt von den Anzeigen Rückmeldung über seine Aktionen. Aber das Instrumentenpanel verbrauchte auch sehr viel Energie. Deshalb hatte John Aaron die Prozedur so ausgelegt, dass die Instrumente als letztes aktiviert wurden. Erst am Ende der ganzen Aktion konnte Swigert also sehen, ob auch alles so gelaufen war, wie es sollte.

Im Großenganzen war es das, lediglich ein paar kleinere, unkritische Korrekturen mussten vorgenommen werden.

Alles war jetzt bereit für das Abtrennen des Lunar und des Service Modules mit anschließendem Reentry und Wasserung. Doch fünf Stunden davor stellte Mission Control fest, dass sich Apollo 13 wieder außerhalb des Wiedereintrittskorridors befand. Noch einmal hatte die Crew eine weitgehend händische Kurskorrektur durchzuziehen, wobei diesmal erschwerend hinzukam, dass auch das Triebwerk des LM nicht mehr zur Verfügung stand. Die Lagekontrolldüsen mussten nicht nur für die Ausrichtung des Raumschiffs sorgen, sondern auch den nötigen Schub liefern. Doch auch diese Schwierigkeit wurde gemeistert und eine Stunde später das Service Module abgesprengt.

Als es sich langsam vom CM/LM entfernte, konnten die Astronauten erstmals sehen, was die Explosion vor mittlerweile 82 Stunden angerichtet hatte: Eine komplette Sektion hatte es in ganzer Länge herausgerissen – vom Triebwerk bis zum gegenüberliegenden Punkt, wo das Service Module an den Hitzeschild des Command Module grenzte.

„Keiner sprach es aus“, so Glynn Lunney, einer der Flugdirektoren bei Apollo 13, später, „aber alle dachten daran.“ Nämlich daran, dass der Hitzeschild beschädigt worden sein könnte. Und Lovell: „Das wäre das Ende gewesen, aber man konnte nichts machen. Nur die Daumen drücken.“

Als letztes Manöver folgte das Abtrennen des Lunar Module. Während Jack Swigert kühl meldete „LM jettison (LM abgetrennt)“, wurde Houston ein wenig sentimental und schickte der Fähre ein „Leb wohl, Aquarius“ hinterher und fügte noch hinzu: „Wir danken dir.“ Und Apollo Control meinte, dass für Apollo 13 „the age of Aquarius“ bei einer Missionszeit von 141 Stunden und 30 Minuten endete.

Jetzt war es also so weit: Die NASA hatte beinahe vier Tage, knapp 88 Stunden, alles, was sie hatte und konnte, aufgeboten, um drei Menschen die Rückkehr zu ermöglichen, die so weit von ihrer Heimat entfernt gestrandet waren wie noch niemand vor ihnen. Mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit wurde noch niemals zuvor ein derart gigantischer Aufwand getrieben, um drei Menschenleben zu retten. Die letzten Minuten der Mission würden entscheiden, ob das alles von Erfolg gekrönt war.

Eine Stunde und 10 Minuten nach der Abtrennung des LM begann das Reentry. Das Command Module traf auf die obersten Schichten der Erdatmosphäre, das Plasma, das sich dabei bildete, unterbrach den Funkverkehr; der Hitzeschild begann sich aufzuheizen. Die Funkunterbrechung, der so genannte Blackout, dauerte im Normalfall rund drei Minuten. An Bord der USS Iwo Jima, dem Bergungsschiff, sah man den Feuerschweif, den die Kapsel in der Atmosphäre hinter sich herzog. Drei Minuten Blackout verstrichen – es erfolgte keine Meldung von Apollo 13. Die folgenden Sekunden – die vermutlich längsten des gesamten Apollo-Programms – zogen sich hin. Houston funkte Apollo 13 mehrmals an, ohne jedoch eine Antwort zu erhalten. Nur das Rauschen der Empfangsanlage war zu hören.

Auf der ganzen Welt saßen Menschen vor Fernseher und Radiogeräten und hofften auf ein gutes Ende. Vielleicht mehr als bei Apollo 11, als Präsident Richard M. Nixon in seinem Telefongespräch mit Neil Armstrong und Buzz Aldrin schon meinte, dass „alle Völker der Erde wahrhaftig eins sind: Einig im Stolz auf das, was ihr geleistet habt, und einig in unseren Gebeten, dass ihr heil auf die Erde zurückkehren mögt.“

Schaute man, vor weniger als einem Jahr, Armstrong und Aldrin bei ihrer Mondexkursion zu, dann wohnte dem Ganzen, neben der profanen Bewunderung für die technische Leistung, schon damals – im Jahr 1969 – eine gewisse abstrakte Größe inne: Man sah es, man hörte es, man war live dabei – aber erfasste, begriff man es auch? Alles — das Ziel selbst (jahrtausendelang die Projektion träumerischer und nur träumerischer Fantasien), die Perfektion in der Erreichung dieses Zieles (vom Da wollen wir hin 1961 bis zum Da sind wir nur 8 Jahre später), die Überwindung sämtlicher Schwierigkeiten dazwischen, ohne das Ziel aus den Augen zu verlieren – alles das hatte etwas Erhabenes, fast Entrücktes, war letztlich immer etwas beinahe Unwirkliches. Aber die Crew von Apollo 13 – das waren drei Menschen, men just like you and me, die nichts anderes als nach Hause wollten, und das Zuhause war der Blaue, war unser Planet. Das Einzige, was ihnen noch gefährlich werden konnte, war das, was uns am Leben erhält: die irdische Atmosphäre.

Religion, Kultur, Nationalität, Herkunft – nichts spielte mehr eine Rolle. Vertreter aller Religionen, Kulturen und Nationalitäten zeigten während des Rückflugs von Apollo 13 öffentlich ihre Solidarität mit der Crew: vom (christlichen) Papst über hinduistische Pilger in Indien bis hin zum (buddhistischen) Dalai Lama. Die kühnsten, die allerkühnsten Träume der einstigen Raketenspinner erfüllten sich hier: Die Weltraumfahrt hatte die Menschheit aus ihrer Wiege, der Erde, hinaus in die wirklich große weite Welt geführt und sie dabei vereint.

Inzwischen waren vier Minuten Blackout verstrichen und noch immer hörte man nichts als Rauschen. Für eine weitere halbe Minute sollte es so aussehen, als wäre alles umsonst gewesen. Es wurde sehr still in Mission Control. Aber schließlich meldete sich Jack Swigert mit einem beiläufigen „Okay, Joe“ zurück, womit er Joseph Peter Kerwin ansprach, der zu diesem Zeitpunkt der Dienst habende Capcom war (und der später mit Skylab 2 selbst in den Weltraum flog). „Die Erleichterung war unfassbar“, sagte Gene Krantz im Rückblick. „Unsere Leute standen da und weinten.“

Crew von Apollo 13
(c) NASA
Gerettet: Fred Haise, Jim Lovell und Jack Swigert nach der Wasserung

Die Crew, James Lovell, Jack Swigert und Fred Haise, war gerettet. Und die Menschheit nach Apollo 11 noch einmal über sich hinausgewachsen – für 86 Stunden und 44 Minuten (das war die Dauer des Rückflugs von der Explosion bis zur Wasserung) …