17. Der dritte Weg

Zwar war die Entscheidung für eine bemannte Mondlandung jetzt beschlossene Sache, aber selbst zum Mond führen viele Wege. Zwei davon waren in diversen Studien bereits relativ detailliert ausgearbeitet worden:

Der Direktflug und
der Umweg über den Erdorbit.

Der – auf den ersten Blick – einfachste Weg ist der direkte: Bereits im Dezember 1959 hatte das Lewis Research Center, Brook Park, Ohio, ausgearbeitet, wie ein bemannter Flug zum Mond konkret ablaufen könnte: Eine sechsstufige Riesenrakete bringt die Mannschaft auf direktem Weg von der Startrampe auf der Erde zum Landeplatz auf dem Mond und wieder zurück. Die ersten drei Stufen bringen die Rakete in den Erdorbit, die vierte zum Mond, die fünfte bewerkstelligt die Landung auf dem Mond und die sechste Stufe schließlich bringt die Mannschaft wieder zurück zur Erde.

Der Direktweg wurde auch von Literaten und Filmschaffenden bevorzugt: So ließ Fritz Lang die Frau im Mond (1929) reisen, so flog man in Destination Moon (1950) und auch Perry Rhodan (1961) bevorzugte noch diese Methode. Auch Wernher von Braun wählte sie für seinen Roman First Men to the Moon. Im Unterschied zu den meisten Science-Fiction-Schriftstellern arbeitete er als Techniker allerdings mit exakten Zahlen, so berechnete er für jede Stufe Größe und Masse sowie die Brenndauer ihrer jeweiligen Triebwerke.

Seine Rakete kam mit fünf Stufen aus: Die ersten beiden bringen sie in den Erdorbit; nach Brennschluss werden sie abgeworfen. Die dritte schießt die Rakete dann in eine Bahn zum Mond; sie wird nicht abgeworfen, sondern zum Mond mitgeführt, wo sie nach einer 180-Grad-Drehung mit dem Resttreibstoff noch einmal zündet, um sanft auf der Mondoberfläche aufzusetzen. Den Rückstart vom Mond absolviert die vierte Stufe (die ausgebrannte dritte bleibt auf dem Mond zurück), die schließlich auf dem Weg zur Erde abgeworfen wird. Zum Landen auf der Erde dient die fünfte Stufe, die außerdem als Shuttle ausgelegt ist, sodass sie auf einer normalen Flugzeugpiste aufsetzen kann.

Der Romanautor Wernher von Braun griff zwar auf die Direktmethode zurück – vielleicht aus belletristischer Tradition vielleicht (und am wahrscheinlichsten) wegen der dramaturgischen Einfachheit –, aber der Ingenieur von Braun favorisierte die zweite Methode, also den Umweg über den Erdorbit. Das eigentliche Mondschiff startet nicht vom Erdboden aus, sondern wird zunächst im Erdorbit zusammengebaut, und zwar dergestalt, dass viele kleinere Raketen das dafür nötige Material in den Orbit bringen. Die Mondrakete kann, da sie nicht vom Erdboden, sondern aus einem Orbit startet, sehr viel kleiner und leichter ausfallen. Noch kleiner und leichter können die Transportraketen sein. In Kauf nehmen muss man bei diesem Verfahren, der Earth-Orbit-Methode, allerdings, dass man sehr viele Raketen für den Materialtransport in den Orbit benötigt.

Nach Kennedys Rede stritt man mehr als ein Jahr lang über den richtigen, das heißt den in der vorgegebenen Zeit praktikabelsten Weg zum Mond. Huntsville (mit Wernher von Braun an der Spitze) favorisierte die Earth-Orbit-Methode, Houston (Robert Gilruth), beide zogen selten am gleichen Ende des Seils, bevorzugte die direkte Methode; die NASA-Zentrale in Washington D. C. stand auf Seiten Gilruths. Grund dafür war, dass die Earth-Orbit-Methode eine große Unbekannte enthielt:

Damit die Mondrakete im Orbit entstehen kann, müssen die Einzelteile nicht nur dorthin transportiert, sondern dort logischerweise auch zusammengefügt werden. Dazu aber ist es notwendig, die Einzelteile physisch nahe zusammenzubringen und schließlich aneinander zu koppeln. Diese Prozedur des Suchens und Andockens von Objekten im Weltraum läuft unter dem Oberbegriff Rendezvous-Technik. Und in den frühen Tagen der Raumfahrt war keineswegs klar, ob für Mensch und/oder Technik etwa so Komplexes, wie es ein Rendezvous im freien Weltall darstellt, überhaupt im Bereich des Machbaren liegt.

Robert Gilruth und mit ihm die NASA-Führung hielt es für unangebracht, sich statt des direkten Wegs zum Mond auf etwa so Riskantes und letztlich Unwägbares wie das Rendezvous einzulassen. Für von Braun hingegen stand die Earth-Orbit-Methode in der logischen Nachfolge der großen Orbitalstation, deren Bau er stets als Beginn jeder weiterführenden menschlichen Weltraumaktivität angesehen hatte. Da der Bau einer Orbitalstation von der NASA-Administration bereits vor der Beginn der Mercury-Mission als zu teuer und aufwändig ad acta gelegt worden war, wurde aus der Orbitalstation die Orbitalmethode: Bei ihr baut man keine komplette Station mehr zusammen, sondern lediglich das Raumschiff, mit dem man dann weiter Richtung Mond fliegt.

Dass trotz der Ablehnung durch die NASA-Verantwortlichen die Earth-Orbit-Methode im Laufe des Jahres 1961 Oberwasser gewann, lag vor allem daran, dass die Direktmethode durchgerechnet und dabei wenig Erfreuliches zutage kam: Damit man ein Raumschiff auf dem Mond absetzen und auch wieder starten kann, muss dieses Raumschiff, einschließlich des Treibstoffs für den Rückflug, eine Gesamtmasse von 70 Tonnen haben.

Um aber eine solche Masse von der Erdoberfläche auf den Mond zu schießen, benötigt man eine Rakete von monströsen Ausmaßen; ihr Startgewicht läge bei über 5.000 Tonnen. Selbst wenn man eine solche Rakete prinzipiell bauen könnte – auf keinen Fall wäre das innerhalb des von Kennedy vorgegebenen Zeitrahmens möglich. Damit war es quasi unvermeidlich, dass unter NASA-Ingenieuren die Earth-Orbit-Methode immer mehr Anhänger gewann. Die Führung reagierte darauf, indem sie einen Ausschuss einsetzte, dessen Aufgabe es war, nach der Direktmethode nunmehr auch die Earth-Orbit-Methode näher unter die Lupe zu nehmen.

Dabei zeigte sich, dass man – inklusive aller Teststarts und -missionen – 85 Raketen bauen und starten müsste, um die Mondlandung Schritt für Schritt zu realisieren. Das wäre zwar enorm aufwändig, teuer und fehleranfällig (Fehlstarts gehörten damals ja noch zum täglich Brot der Raketeningenieure), aber die Mondlandung, so die Überzeugung, könnte damit – ginge alles glatt beziehungsweise wenig schief – bis 1968 verwirklicht werden, also noch innerhalb der zweiten Amtszeit Kennedys, falls dieser 1964 wiedergewählt würde.

In jedem Fall machte die Earth-Orbit-Methode die Mondlandung zu einer gewaltigen Unternehmung. So müssten zeitgleich mehrere Saturn-Raketen zusammengebaut sowie auf Rampen startklar gemacht werden. Die Startfrequenz würde sich zeitweise auf wenige Wochen bis einige Tage verdichten. Insgesamt verliehe diese anspruchsvolle Logistik dem Marshall Space Flight Center in Huntsville unter Wernher von Braun einen außergewöhnlich hohen Stellenwert innerhalb des Apollo-Programms. Neben den technischen Aspekten war dies sicherlich auch ein Grund, warum man in Huntsville die Earth-Orbit-Methode favorisierte – auch dann, als erstmals eine (noch bessere) Alternative auftauchte, die bis dahin niemand auf dem Schirm hatte.

Unter jenen, die die Earth-Orbit-Methode einer detaillierten Prüfung unterzogen, war auch der Ingenieur John C. Houboult. Dabei entdeckte er ein Verfahren, das zwar nicht neu, das von ihm aber im Licht der projektierten Saturn V exakt durchgerechnet wurde.

John C. Houbolt (c) NASA — John C. Houbolt

Auch das Houboult’sche Verfahren war eine Orbit-Methode, doch keines, das im Erdorbit stattfand, sondern im Mondorbit, weshalb es unter der Bezeichnung Lunar-Orbit-Methode firmierte. In gewissem Sinne stellt es eine Art Negativ zur Earth-Orbit-Methode dar. Während bei letzterem Verfahren das Mondfahrzeug im Erdorbit zusammengesetzt wird – die Einheit, die zum Mond fliegt, wird größer –, geht die Lunar-Orbit-Methode den umgekehrten Weg: Eine modular aufgebaute Einheit wird mit einer Rakete Richtung Mond gestartet, dort angekommen, trennt sich die Einheit in ein Modul, das im Mondorbit verbleibt, und in eine Einheit, die auf der Oberfläche landet. Beim Rückstart vom Mond trennt sich die Landeeinheit noch einmal in zwei Module: Nur jenes, in dem sich die Astronauten befinden, hebt Richtung Erde ab, während das Modul, mit dem die Landung erfolgte, zurück auf dem Mond bleibt. Die Masse, die bewegt werden muss, wird also immer kleiner. Nach Houboults Berechnungen war die Treibstoffeinsparung bei der Lunar-Orbit-Methode so groß, dass eine einzige Saturn V genügte, um mit einer Besatzung von drei Mann zum Mond und zurück zu gelangen.

Dass das Verfahren dennoch nicht bloß auf Skepsis traf, sondern in den oberen Etagen der NASA völlige Ablehnung hervorrief – Gilruth und von Braun waren (in seltener Eintracht) dagegen, James Webb und Robert Seamans, die NASA-Chefs, waren ebenfalls dagegen –, lag daran, dass das An- und Abkoppeln von Modulen im Mondorbit stattfand. Den Verantwortlichen schien es als viel zu riskant, ein an sich schon unsicheres Verfahren wie die Rendezvous-Technik vom nahen Erdorbit, wo im Falle einer Fehlfunktion eine Rückkehr relativ leicht zu handhaben wäre, in den Mondorbit zu verlegen, 400.000 Kilometer entfernt, wo eine Rettungsmission Tage dauern (und immense Kosten verursachen) würde. Eine Einstellung, die dazu führte, dass Houboults Vorschlag lange Zeit nicht einmal diskutiert wurde.

Obwohl also noch keine Klarheit darüber herrschte, auf welchem Weg man zum Mond gelangen wollte, lief Entwicklung und Bau der Saturn 1 bereits auf vollen Touren. Am 21. Oktober 1961 stand, nach anderthalb Jahren Entwicklungs- und Montagezeit, die erste Saturn 1, die Basis-Version aller noch folgenden Versionen, vollgetankt in Cape Canaveral an der Startrampe LC 34. Der Countdown war völlig problemlos verlaufen, nur aufgrund der Wetterlage kam es zu Verzögerungen von insgesamt einer Stunde. Dennoch rechnete man weder am Marshall Space Flight Center in Huntsville noch am Cape damit, dass die Mission reibungslos verlaufen würde. Schließlich stellte die Saturn 1 die größte und komplexeste Weltraummaschine dar, die bis dahin in den USA entwickelt worden war – Startgewicht und Schub waren um ein Mehrfaches größer als bei allen bisherigen Raketen zusammengenommen. Außerdem waren bis dahin alle Raketen-Erststarts durch Explosionen noch auf der Startrampe oder in geringer Höhe (Vanguard, Atlas) sowie durch Peinlichkeiten (Redstone) aufgefallen.

Die Saturn 1 war rund 50 Meter hoch, hatte einen Basisdurchmesser von 6,5 Meter, wog (vollgetankt) 520 Tonnen und entwickelte einen Startschub von 6700 kN. Nur die erste Stufe war voll funktionsfähig, während die zweite Stufe sowie die Nutzlastspitze Dummys darstellten; Letztere war als Ballast mit Wasser gefüllt. Die Erststufe, S-1 genannt, hatte acht H1-Triebwerke, die aus dem Triebwerk der Jupiter-Rakete hervorgegangen waren; auch die verwendeten Tanks stammten aus dieser Raketenlinie: der Zentraltank aus der Jupiter-, die ihn umgebenden acht kleineren Tanks aus der Redstone-Rakete.

Saturn-1-Launch 1961 (c) NASA — Saturn-1-Start vom 21. Oktober 1961

Das Fernsehen war live dabei, als um 10.06 Uhr Ortszeit die Saturn 1 von der Rampe abhob. Und dieses Mal konnte es rundherum erfreuliche Bilder übertragen, denn ohne jeglichen Zwischenfall erreichte die Rakete eine Höhe von 136 Kilometer und stürzte dann – plangemäß – rund 340 Kilometer vom Startplatz entfernt in den Atlantik. Die einzige Abweichung vom theoretisch berechneten Missionsverlauf stellte das um 1,6 Sekunden zu frühe Abschalten der Triebwerke dar. Dennoch waren die Ingenieure im Startbunker und mit ihnen die ganze Nation begeistert, und James Webb bezeichnete diese erste Apollo-Mission (offizielle Kennung SA-1) in einem kurzen Statement als einen „wichtigen Meilenstein“ auf dem Weg zum Mond.

Im April 1962 folgte die Mission SA-2, die im Wesentlichen eine Wiederholung von SA-1 darstellte: Nur die erste Stufe war aktiv, die zweite ein Leerdummy und die Nutzlastspitze ein mit Wasser gefüllter Dummy. Als einzige technische Modifikation waren in den Tanks Spanten eingefügt worden, die das Schwappen des Treibstoffs verhindern sollten; die Analyse von SA-1 hatte nämlich gezeigt, dass das zu frühe Abschalten der Triebwerke auf Vibrationen infolge des Schwappens der Treibstofffüllung zurückzuführen war. Der Missionsablauf wurde dahingehend erweitert, dass die Rakete nicht einfach in den Atlantik stürzte, sondern in einer Höhe von etwa 105 Kilometern gesprengt und dadurch das mitgeführte Wasser freigesetzt wurde (dieser Teil lief unter der Bezeichnung Project Highwater). Die entstehende Wolke aus Eiskristallen diente der Untersuchung der Ionosphäre. Die Mission SA-2 verlief in allen Punkten erfolgreich.

Zu diesem Zeitpunkt ging man bei der NASA-Spitze davon aus, dass man über die Earth-Orbit-Methode zum Mond gelangen würde, weil nur dieser Modus allen Anforderungen – sowohl den sicherheitstechnischen als auch Kennedys Terminvorgabe – gerecht zu werden schien. James Webb hatte ein paar Tage vor dem SA-2-Start dem Kongress mitgeteilt, dass die NASA sich für die Earth-Orbit-Methode entschieden habe. Doch John C. Houboult sah in der Lunar-Orbit-Methode nach wie vor die bessere Variante, und nachdem er sich unter Umgehung der NASA-Hierarchie direkt an Robert Seamans gewandt hatte, konnte er sie auf zahlreichen Meetings auch zur Diskussion stellen. Das hatte zur Folge, dass sie unter Ingenieuren immer mehr Anhänger gewann, vor allem in Houston am Manned Spacecraft Center, während man in Huntsville mit der Entscheidung der NASA für das Earth-Orbit-Verfahren die Angelegenheit für beendet hielt.

Als sich am 7. Juni 1962 die leitenden Ingenieure von Huntsville zu einem Meeting trafen (mit Beteiligung aus Washington), auf dem der Modus, obgleich eigentlich entschieden, noch einmal auf der Tagesordnung stand, gab es allenthalben die Befürchtung, die Modus-Frage könnte den Graben zwischen Houston und Huntsville noch tiefer machen als er ohnehin schon war, worin viele eine ernsthafte Gefahr für das gesamte Apollo-Programm sahen, weshalb „dieser Tag … zu Recht in Erinnerung [ist] als einer der kritischsten in der Geschichte von Apollo“.

Es herrschte also eine gewisse Spannung im Raum, als Wernher von Braun, dessen Mannen mehrheitlich die Earth-Orbit-Methode befürworteten (und ihren Chef hinter sich glaubten), am Ende aufstand, um das Fazit einer langen Diskussion über Earth- und Lunar-Orbit zu ziehen. Nachdem er noch einmal alle Pros und Contras der Modi zusammengefasst hatte, sprach er überraschenderweise der Lunar-Orbit-Methode „das höchste Zutrauen“ aus „zur erfolgreichen Durchführung“ der bemannten Mondlandung „innerhalb dieses Jahrzehnts“.

Für die meisten der Anwesenden war das durchaus ein Schock, denn von Braun hatte bisher alle wichtigen Entscheidungen nach eingehender Konsultation mit seinen Leitenden getroffen. Vermutlich um seinen Leuten entgegenzukommen und sich nicht vorwerfen lassen zu müssen, er schwäche mit dieser Entscheidung die Position Huntsvilles, vergaß er nicht zu erwähnen, dass Houboult weder dem Manned Spacecraft Center in Houston noch dem Marshall Space Flight Center in Huntsville angehörte. Ein Teilnehmer des Meetings, ein Mann aus Washington, bezeichnete von Brauns Rede als „ein bedeutendes Element in der Konsolidierung der NASA“.

Damit war die Entscheidung gefallen – für einen Weg, den sozusagen dritten, der monatelang nicht einmal diskutiert worden war. Und nachdem sich die NASA-Leitung in Washington D. C. von den führenden Ingenieuren der beiden wichtigsten Zentren (Houston und Huntsville) hatte überzeugen lassen, fiel James Webb die undankbare Aufgabe zu, die Abgeordneten des Kongresses, denen er wenige Wochen zuvor noch die Earth-Orbit-Methode als das beste Verfahren anempfohlen hatte, von der Kehrtwende zu überzeugen. Das führte zwar zu einiger Irritation, aber Webb gelang es „in seiner unnachahmlichen Art“ diese überzeugend zu zerstreuen.

Drei Wochen vor diesem Meeting mit seiner für das Apollo-Programm entscheidenden Wende, traf Lee Harvey Oswald mit seiner Frau Marina und seiner Tochter June im Hafen von New York ein. Bereits seit Februar 1961 hatte er sich um die Ausreise aus der Sowjetunion bemüht. Zwar hatte er sich nicht von der sozialistischen Utopie als solcher verabschiedet, sah in ihrer real existierenden Verwirklichung aber zunehmend ein bürokratisches und vor allem parteipolitisch ausgerichtetes Monster, das sich von den Idealen weit entfernt hatte. Die Kosten für die Rückkehr wurden ihm vom amerikanischen Außenministerium vorgestreckt. Weder meldete die Sowjetunion Bedenken wegen seiner Ausreise noch die USA wegen seiner Einreise an. Am 8. Oktober 1962 zog er mit seiner Familie nach Dallas, Texas, um, nahm dort eine Stelle bei einer kartografischen Firma an und verfolgte von dort vermutlich auch die Apollo-Mission SA-3, denn die Raumfahrt hielt er – folgt man Don DeLillos Roman Libra – für die Zukunft.

Auch bei SA-3 war nur die erste Stufe der Saturn 1 aktiv; die Zweitstufe war wieder ein Dummy, den man aber mit allen Einrichtungen für eine Stufentrennung ausgestattet hatte. Und das war auch der Hauptzweck der Mission: das Austesten der Trennung von Erst- und Zweitstufe, die bei einer Geschwindigkeit von Mach 6,5 in mehr als 70 Kilometer Höhe auch einwandfrei ablief. Anschließend wurde in einer Höhe von 167 Kilometern die Rakete gesprengt und Project Highwater ein zweites Mal durchgeführt.