Erste Mondlandung vor 35 Jahren:
eine historische Sensation

Am 16. Juli 1969 startete in Cape Kennedy die 111 Meter hohe Saturn 5 zur ersten bemannten Mondlandung. Die dreistufige Rakete trug an ihrer Spitze die kegelfrmige Kommandoeinheit Apollo 11 mit den Astronauten Neil Armstrong (Kommandant), Michael Collins und Edwin Buzz Aldrin. Die Apollo bestand aus drei Teilen: der Kommandoeinheit die in der Mondumlaufbahn blieb und der Mondfhre, bestehend aus dem Landeteil und der Aufstiegsstufe. Die Startvorbereitung (Countdown) begann 28 Stunden vor dem Start und umfasste Tausende von Vorbereitungen und Funktionsprfungen. Nach fast genau 100 Stunden landete die Mondfhre mit Armstrong und Aldrin am 21. Juli 1969 um 2.56 Uhr europischer Zeit (Greenwich) auf dem Mond. Collins blieb in der Mondumlaufbahn. (Nach amerikanischer Zeit erfolgte die Mondlandung am 20. Juli 1969 um 22.56 Uhr.)

Der Flug folgte bis zum Einschuss in die Mondumlaufbahn einem ausgeklgelten Ablauf, der in jedem Moment abgebrochen werden konnte, um die Astronauten zur Erde zurckzufhren. Auch der Abstieg zum Mond nach einer neunstndigen Ruhepause in der Mondumlaufbahn lief nach vergleichbaren Prinzipien ab.

Nach der Landung sprach Armstrong die berhmten Worte: Das ist ein kleiner Schritt fr einen Mann, aber ein grosser Sprung fr die Menschheit. Kurz danach trieb er die Fahnenstange mit der amerikanischen Flagge (durch Drhte knstlich hochgehalten) in den unerwartet harten Mondboden. Aldrin stellte das von der Universitt Bern entworfene und hergestellte Sonnenwindsegel auf, in welchem sich im Verlaufe der zwei Stunden Mondaufenthaltes einige Teilchen aus dem Sonnenwind verfangen sollten. Auch ein Seismometer, welches die Einschlge von Meteoriten und allfllige Erdbeben zur Erde melden konnte, wurde aufgestellt. Als drittes Gert wurde ein Reflektor installiert, welcher einen von der Erde ausgesendeten Laserstrahl zurckspiegelt. Insgesamt wurden etwa 30 Kilogramm Gesteins- und Sandproben gesammelt und zur Erde gebracht. Nach zwei Stunden begaben sich die beiden an Bord der Mondlandefhre und bereiteten sich mit einer Essens- und Ruhepause auf den kritischsten Augenblick ihres gesamten Mondfluges vor: Den Rckstart vom Mondboden.

Nach dem Rendezvous der Aufstiegsstufe mit der Kommandoeinheit und dem Umsteigen erfolgte der 380000 Kilometer weite Rckflug zur Erde, wo die drei Astronauten in der Kommandokapsel im Pazifik wasserten, um kurz darauf als Vorsichtsmassnahme in einem hermetisch verschlossenen Sicherheitsbehlter fr drei Wochen in Quarantne genommen zu werden. Damit wurde einer allflligen Verseuchung der Erde mit Mondbakterien vorgebeugt.

Am Saturn-Projekt waren whrend mehr als 8 Jahren rund 300000 Menschen in 20000 Betrieben beteiligt. Die Saturn 5 inkl. dem 45 Tonnen schweren Apollo-Raumschiff zylindrisches Gerteteil mit aufgesetzter 4,5 Tonnen schwerer, kegelfrmiger Pilotenkabine bestand aus gegen fnf Millionen Teilen mit einem Gesamtgewicht (inkl. der Treibstoffe) von 2800 Tonnen. Jedes der fnf Triebwerke der ersten Stufe verbrannte pro Sekunde 15 Tonnen Treibstoff (RP-I, ein Kerosin) und flssigen Sauerstoff (LOX, von liquid oxygen) als Oxydator. Die fnf Raketentriebwerke der zweiten Stufe verbrannten flssigen Wasserstoff.

Fhrender Kopf des gesamten Projektes war der bereits als Zwanzigjhriger anerkannte deutsche Raketenfachmann: Prof. Dr. Wernher von Braun. Fast alle der am Apollo-Programm verantwortlich beteiligten Ingenieure und Techniker waren Deutsche, die im Rahmen der so genannten Aktion Paperclip nach dem Zweiten Weltkrieg nach den USA gebracht worden waren.

Fast zwlf Jahre frher, am 4. Oktober 1957, gelang es russischen Wissenschaftern und Technikern, einen 83,6 Kg schweren Erdsatelliten (Sputnik I) in die Umlaufbahn zu bringen. Ein Schock fr die Amerikaner. In dieser Zeit prbelten sie schon seit geraumer Zeit erfolglos mit ihren Vanguards-Raketen herum, bis sie dann, vom Erfolg der Russen aufgeschreckt, die Deutschen mit ihrer V-2-Erfahrung endlich die Redstone-Rakete bauen liessen. Am 1. Februar 1958 schossen die Amerikaner den ersten Satelliten von 13,5 Kg in eine Erdumlaufbahn (eine Orange, spottete der russische Prsident Nikita Chruschtschow). Von diesem Zeitpunkt an mobilisierten die Amerikaner unter Prsident John F. Kennedy alle Reserven, um den Abstand zu den Russen aufzuholen.

Die meisten Menschen verstehen nicht, warum die Russen als erste die Erde umkreisen konnten, von den Amerikanern dann aber mit der ersten bemannten Mondlandung geschlagen wurden. Als wichtigste Faktoren fr das eine wie fr das andere sind die amerikanischen Sttzpunkte rund um die Sowjetunion und die dadurch bedingten unterschiedlichen Raketenbauweisen Amerikas und Russlands zu sehen. Whrend die USA mit Raketen mittlerer Reichweite die wichtigsten Zentren Russlands treffen konnten, mussten die Russen mehrstufige Langstreckenraketen bauen, um ber Alaska hinweg den amerikanischen Kontinent erreichen zu knnen. Damit hatten sie die besseren Voraussetzungen, um als erste einen Erdsatelliten in die Umlaufbahn zu bringen. Andererseits hatten die USA in jener Zeit mit IBM, General Electric, Univac und Hewlett Packard bereits eine hochentwickelte Computerindustrie mit leistungsfhigen Rechnern, ber welche Russland zu jener Zeit nicht verfgte. Schnelle Elektronenrechner mit Datenspeichern waren eine unabdingbare Voraussetzung fr die Anwendung der Netzplantechnik, eines programmgesttzten Rechenverfahrens, mit deren Hilfe die Komponenten der aus fnf Millionen Teilen bestehenden hochkomplexen Saturn 5 nach vorgegebenem Fahrplan fabriziert und termingerecht (just in time) abgeliefert werden konnten. Was man sich darunter vorzustellen hat, sei hier am Beispiel des Baus eines Hauses erlutert. Das Haus bestehe aus dem Keller, zwei Stockwerken und dem Dachstock. Das notwendige Material, die Arbeiter mit ihren Werkzeugen und Baumaschinen, mssen in der richtigen Reihenfolge bereitgestellt bzw. angeliefert werden: Zuerst der Bagger fr den Aushub, am Schluss der Zimmermann und die Balken fr den Dachstock, und nach ihm der Dachdecker und die Dachziegel. Angenommen, der soeben fertiggestellte Boden ber dem zweiten Stockwerk strzt ein, dann mssen der Zimmermann und Dachdecker mit ihrem Material sofort gestoppt und die Maurer, Gipser, Platten- und Bodenleger mit ihrem Material neu aufgeboten werden. Bei der Saturn 5 keine leichte Aufgabe, wenn sich ein kompliziertes Bauteil pltzlich als fehlerhaft oder ungengend erweist. Nur eine computergesttzte Netzplantechnik ist in der Lage, das gesamte riesige Rderwerk zu berwachen und zu steuern.

Seit vielen Jahren gibt es in den USA eine Schar von Leuten, die behaupten, das Mondlandeprogramm sei ein Schwindel gewesen. Tatschlich htte kein Mensch den Fuss auf den Mond gesetzt. Es handle sich um eine Verschwrung der US-Regierung, zusammen mit Tausenden von Raketenwissenschaftern. Am 15 Februar 2001 brachte Fox TV ein Programm mit dem Titel Conspiracy Theory: Did we land on the moon? (Verschwrungstheorie: Sind wir auf dem Mond gelandet?). Die Interviewten erklrten, was man damals den Menschen am Fernseher gezeigt habe, seien in Wirklichkeit Aufnahmen gewesen, die in Filmstudios und in der Wste Nevada gemacht worden seien. Damit wurde auf jene weltberhmte Area 51 verwiesen, eine Testbasis der US-Luftwaffe, die seit Ende des Zweiten Weltkrieges Dreh- und Angelpunkt der UFO-Verschwrungstheoretiker ist. Die US-Regierung habe nach dem Sputnik-Schock um jeden Preis beweisen wollen, dass sie besser seien als die Russen. Fast alle Argumente dieser Leute sind mit ein wenig Basiswissen leicht zu widerlegen. Ihre Ansichten sind auf Fehlinterpretationen und zumeist auf Nichtwissen zurckzufhren. Mehr dazu in VffG 4/2002 (siehe Fussnote). Ausfhrliche Berichtigungen zu den Verschwrungstheorien ber die Mondlandung knnen auch auf der Webseite von de.wikipedia.org gelesen werden.

from Quantum to Cosmos
Fundamental Physics Research in Space
Editor: Slava G. Turyshev
World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2009

Wer die in den 60er und 70er Jahren erschienenen Bcher liest, in denen die Raketenentwicklung mit allen technischen Angaben, auch zu den Treibstoffen, die Flugbahn zum Mond (Ballistik, Gravitation) und der Abstieg auf diesen beschrieben sind, wobei Pannen, Probleme und Schwierigkeiten mit dem Apollo-Projekt nicht ausgespart blieben, ist berzeugt, dass die Mondlandungen jener Zeit Wirklichkeit sind. Es ist wie bei einer sehr langen und sehr komplizierten (mathematischen) Rechnung, deren Resultat man als richtig oder falsch erkennen kann. Wer sich auch davon nicht berzeugen lsst, sei daran erinnert, dass drei der sechs Apollo-Mondmissionen auf dem Erdtrabanten einen Laserspiegel zur Entfernungsbestimmung hinterlassen haben, mit dem man auch Mondbeben und hnliche Unregelmssigkeiten der Mondbewegungen feststellen kann. Dank der Reflektoren ist es heute mglich, die Distanz zwischen Erde und Mond auf den Millimeter genau zu bestimmen. Przise Angaben* von mehreren Wissenschaftlern ber die von Apollo Mondlandungen von Astronauten hinterlassenen Reflektoren sind zusammengetragen von Slava G. Turyshev in seinem Buch mit dem Titel from Quantum from Cosmos, Singapur, 2009. Hier einige Auszge aus dem Original in englischer Sprache:

 

 

ASYNCHRONOUS LASER TRANSPONDERS: A NEW
TOOL FOR IMPROVED FUNDAMENTAL
PHYSICS EXPERIMENTS

JOHN J. DEGNAN
Sigma Space Corporation, 4801 Forbes Blud, Lanham
MD 20706, USA

[Page 265] Lunar laser ranging (LLR) began in 1969, shortly after NASAs Apollo 11 mission placed the first of five retroreflectors packages on the Moon. [...]

1. Heritage: Satellite and Lunar Laser Ranging

Laser ranging to passive retroflectors on Earth-orbiting satellites was first demonstrated at the NASA Goddard Space Flight Center on 31 October 1964. [...]

[Page 266] A select few of the ILRS stations have successfully tracked one or more of the five retroflectors placed on the Moon by the manned US Apollo 11, 14 and 15 and two unmanned Soviet Lunakhod missions to the Moon. [...]

2. The Natural Synergism Between Laser Ranging and General Relativity

[Page 267f] Einstein often explained his relativistic theories in terms of ligt propagation in an inertial frame. Thurs, in the 1960s, there was a natural synergy between the burgeoning field of SLR and the relativity community. It ist not surprising then that a group of early SLR practitioners at NASA/GSFC an elsewhere formally teamed up with theoretical an experimental relativists at varios universities to consider and plan definitive tests of Einsteins predictions. The Lunar Retroreflector Experiment (LURE) team successfully lobbied NASA Headquarters for the placement of a retroreflector array on the lunar surface during the first Apollo Moon landing. []

 

LASER RANGING FOR GRAVITATIONAL, LUNAR
AND PLANETARY SIENCE

STEPHEN M. MERKOWITZ et al.

NASA Goddard Space Flight Center,
Greenbelt MD 20771, USA

1. Introduction

[Page 279] Over the past 35 years, lunar laser ranging (LLR) from a variety of observatories to retroreflector arrays placed on the lunar surface by the Apollo astronauts and the Soviet Luna missions has dramatically increased our understandign of gravitational physics along with Earth and Moon geophisics, geodesy, and dynamics. [...]

5. Retroreflectors

[Page 284] Five retroreflector arrays were placed on the Moon in the period 1969-1973. Three were placed by US astronauts during the Apollo missions (11, 14, an 15), and two were sent on Russian Lunokhod landers. The Apollo 11 an 14 arrays consist of 100 fused silica circular opening cubes (diameter 3.8 cm each) with a total estimated lidar cross-section of 0.5 billion square meters. Apollo 15 has 300 of these cubes and therfore about three times the lidar cross-section and ist the lunar array with the gighest response. [...]

 

SPACE-BASED TESTS OF GRAVITY
WITH LASER RANGING

SLAVA G. TURYSHEV and JAMES G. WILLIAMS

Jet Propulsion Laboratory,
California Institut of Technology,
4800 Oak Grove Drive,
Pasadena, CA 91109, USA

2. LLR Contribution to Fundamental Physics

2.1. History and scientivic packground

[Page 294] LLR is the living legacy of the Apollo program; in fact, it is the only continuing investigation from the Apollo era and the longest-running experiment in space. Since its initiation by the Apollo 11 astronauts in 1969, LLR has strongly contributed to our understinding of the Moons internal structure and the dynamics oft the Earth-Moon system. The data provide for unique, multidisciplinary results in the areas of lunar science, gravitational physics, Earth sciences, geodesy and geodynamics, solar system ephemerides, and terrestrial and celestial reference frames. []

Fussnote

*

http://books.google.ch/books?id=aq_uDo2shjAC&pg=PA306&lpg=PA306&dq=%22E.+Samain+et+al%22&source=bl&ots=dwUabSkEa2&sig=zcqogQJJXnJ3byJVWgV-iQz3XrY&hl=de&sa=X&ei=_BnYUeDgFYmM7QbnooGgAg&ved=0CEwQ6AEwBQ#v=onepage&q=%22E.%20Samain%20et%20al%22&f=true  (letztmals eingesehen am 8.7.2013)

 

Weiterfhrende Literatur