Apollo 13 (AS 508)

NASA-Archiv: Botton Apollo 13 Kommandant: James A. Lovell jr.
Pilot der Kommandokapsel: John L. Swigert
Pilot der Mondfähre: Fred W. Haise


Name der Kommandokapsel: Odyssey
Name der Mondfähre: Aquarius

Der Start von Apollo 13 erfolgte am 11.April 1970 planmäßig um 13.13 Uhr Houstoner Zeit. Bei planmäßigem Verlauf sollte am 13. April die Mondfähre in das Gravitationsfeld des Mondes eintreten. Die Mission war mit der Unglückszahl 13 nur so übersät und obwohl viele diese Tatsache als böses Omen betrachteten, dachte die NASA nicht daran diese Zahl wegen eines uralten Aberglaubens zu streichen und den Flug nach Apollo 12 einfach Apollo 14 zu nennen.

An Bord des Raumschiffs befanden sich der Kommandant James A. Lovell, der Pilot der Mondfähre "Aquarius" Fred W. Haise und der Pilot des Kommandomoduls "Odyssey" John L. Swigert, der für den ursprünglich eingeplanten Thomas K. Mattingly einspringen mußte, da bei ihm die Gefahr einer Rötelerkrankung bestand, die er sich durch Charles Duke zugezogen haben könnte. Für Swigert und Haise war es der erste Flug, während Lovell zuvor bereits drei mal im Weltraum war.


NASA-Archiv: Start von Apollo 13 Der eigentliche Lift-Off verlief erfolgreich. Allerdings viel das mittlere Triebwerk der zweiten Stufe 132 Sekunden zu früh aus. Glücklicherweise waren alle Triebwerke so geschaltet, daß die übrigen die Aufgabe übernehmen konnten und entsprechend länger brannten, so daß Apollo 13 doch noch die Umlaufbahn erreichen konnte. Zwei Stunden und 35 Sekunden nach dem Start zündete das Triebwerk der dritten Stufe für den Einschuß in die Mondflugbahn. Es folgten die üblichen Manöver, wie das Abtrennen der dritten Stufe und das Ankoppeln der Mondfähre an das Mutterschiff. Am Sonntag den 12 April - dreißig Stunden und 40 Minuten später - wurde wie bei Apollo 12 eine Kurskorrektur vorgenommen, um die Freiflugbahn zu verlassen. Dieses war erforderlich, um eine genaue Punktlandung im Fra Mauro Gebiet zu gewährleisten.

Am Montag den 13. April war in den Abendstunden die letzte Fernsehübertragung der Besatzung vorgesehen, die aber auf wenig Interesse bei den Sendern und der Öffentlichkeit stieß. So wurden die Bilder nur aufgezeichnet, um diese dann evtl. in Ausschnitten während der Nachrichten auszustrahlen. Kurz nach Ende der Übertragung wurden noch einige Manöver ausgeführt. Unter anderem sollten die Ventilatoren im Sauerstofftank aktiviert werden, um den Inhalt umzurühren, damit es nicht zu einer Schichtenbildung kommt, die die Druckmessungen beeinträchtigen würde. Sechzehn Sekunden, (55 Stunden und 54 Sekunden nach dem Start) nachdem Swigert die Schalter für das Umrühren betätigt hatte, wurde das Raumschiff von einem heftigen Schlag erschüttert. Gleichzeitig leuchtete bei den Anzeigen der elektrischen Systeme eine Warnlampe auf, die einen Spannungsverlußt in einer der Stromsammelschienen ("main bus B") anzeigte, die die Energie für die Kommandokapsel lieferten. Swigert meldete diese Störung nach Houston: "wir haben hier ein Problem". Nach der Aufforderung, das Letzte noch einmal zu wiederholen, sagte Lovell nochmals:

WAV-Datei:  125 K

"Houston, wir haben ein Problem."

Nach den Daten, die auf den Bildschirmen in Houston angezeigt wurden, war der Sauerstofftank Nr. 2 ausgefallen, außerdem gab es einen Druckverlust auf Brennstoffzelle Eins und Zwei und einen Ausfall der Stromsammelschiene B. Der für die Kommunikation zuständige Offizier meldete zudem noch ein selbständiges Umschalten der Sendesignale von der Hauptantenne auf vier kleine Antennen am Versorgungsteil. Das war ein vierfacher Ausfall, der normalerweise nicht eintreten konnte. So vermutete und hoffte man, daß es sich bei der Anzeige um eine Fehlfunktion der Sensoren handelte, zumal die Angaben für den Spannungsabfall und für den Sauerstoffvorrat in der Kommandokapsel zunächst wieder gestiegen waren. Es dauerte jedoch nicht lange, bis die Angaben wieder in den Keller sanken - schlimmer noch - die Werte für Sammelschiene A und den ersten Sauerstofftank wurden auch schlechter. Es gab aber noch ein weiteres Problem: Seit dem Knall schlingerte und torkelte das Raumschiff durchs All. Lovells Versuch, daß Schiff mit der Handsteuerung zu stabilisieren mißlang. Er setzte sich daraufhin ans Fenster und mußte feststellen, daß irgend etwas ausgeblasen wurde, daß das Schlingern verursachte. Er war sich dabei sicher, daß es sich um den Sauerstoff handeln mußte. Um das Ausblasen zu verhindern, sollten die Ventile geschlossen werden, die den Zustrom des Sauerstoffs zu den defekten Brennstoffzellen regulierten. Aber auch das half nichts. Da sich die Ventile, wenn sie einmal geschlossen waren, nicht mehr öffnen ließen, war der Abbruch der Mondlandung damit besiegelt. Nach einer Überprüfung im Kontrollraum und der Überprüfung der Instrumente in der Kommandokapsel galt es nun als Sicher: Sauerstofftank Nr. 2 war ausgefallen, die Werte von Sauerstofftank Nr. 1 sanken, Sammelschiene B und zwei Brennstoffzellen waren ebenfalls ausgefallen. Die "Odyssey" hatte nur noch wenige Minuten Sauerstoff und Energie zum überleben.

Jetzt gab es nur noch eine Chance, daß Leben der Astronauten zu retten. Sie mußten in die Mondfähre überwechseln. Diese war nur für zwei Personen gebaut, aber sie war jetzt das Rettungsboot der Männer. Während die Mondfähre aktiviert wurde, mußte die Stromversorgung der Kommandokapsel abgeschaltet werden um die nötige Energie für den Wiedereintritt in die Erdatmosphäre einzusparen.

Jetzt stellte sich die Frage, wie das Raumschiff zur Erde zurückgeholt werden sollte. Dabei gab es zwei Möglichkeiten: Die Besatzung wendet das Raumschiff, zündet dann das Haupttriebwerk und bringt das Schiff zum Stillstand, um dann in die entgegengesetzte Richtung zu fliegen. Da es aber nicht sicher war, ob das Haupttriebwerk noch funktionierte oder gar beim Zünden explodierte, entschloß man sich für die zweite Möglichkeit, den Mond zunächst zu umrunden, um von dort aus wieder nach Hause zu fliegen. Aber auch hier gab es zwei Möglichkeiten. Da sich das Raumschiff auf einer Flugbahn ohne freie Rückkehr befand, mußte das Landetriebwerk der Fähre für den Rückflug hinter dem Mond gezündet werden. Auf dieses Manöver hätte man aber noch über einen halben Tag warten müssen, was man der Besatzung nicht zumuten wollte. Also entschloß man sich, daß Landetriebwerk sofort zu zünden, um zunächst in die freie Rückkehrbahn zurückzukehren. Im Normalfall wäre eine zweite Zündung hinter dem Mond jetzt nicht mehr Notwendig. Da die Energiereserven für die gesamte Flugdauer aber nicht ausreichten, mußte die Geschwindigkeit des Raumschiffs erhöht werden, und so entschloß man sich, diese zweite Zündung auch noch vorzunehmen.

Vor einer Triebwerkszündung muß der Computer die genaue Lage des Raumschiffs im All kennen. Zu diesem Zweck werden die Sterne mit Hilfe eines Sextanten anvisiert und die ermittelten Werte in den Computer eingegeben. Das Raumschiff war aber von Trümmer und Sauerstoffpartikel umgeben und Lovell konnte daher keine Sterne erkennen. So mußte er sich damit begnügen, die Werte, die von Houston errechnet wurden in den Computer einzugeben.

Lovel war es inzwischen gelungen, mit den Steuerdüsen der Mondfähre das Raumschiff zu stabilisieren. Am Dienstag, dem 14 April - 61 Stunden und 29 Minuten nach dem Start - zündete dann das Triebwerk der "Aquarius" für die Rückkehr in die Freiflugbahn. Das Manöver gelang, und zwar so genau, daß eine Kurskorrektur, die nach einer solchen Zündung üblich ist, nicht mehr notwendig war. Obwohl sich das Raumschiff immer noch von der Erde weg bewegte, war es nun auf dem Weg nach Hause. Dieser Erfolg ermutigte natürlich die Astronauten. Mit den Energiereserven stand es jedoch sehr schlecht: Normalerweise benötigt die Mondfähre für alle Systeme 55 Ampere. Für die Zeit, die das Raumschiff aber bis nach Hause benötigt, durften zunächst nur 24 Ampere verbraucht werden. So wurden einige Systeme bis zur zweiten Zündung abgestellt. Außerdem stieg der Kohlendioxidgehalt in der Atemluft überdurchschnittlich schnell an, da sich nun drei Mann in der Mondfähre befanden. Die Filter, die die Atemluft reinigten, reichten für die gesamte Flugdauer aber nicht aus. Aus diesem Grunde mußten die Filter des Kommandomoduls verwendet werden, diese paßten aber wiederum nicht in die dafür vorgesehenen Halterungen. Also mußten sie mit Hilfe von an Bord befindlichen Materialien passend gemacht werde. Der Wasservorrat ging ebenfalls langsam zu Neige. Mit ihm wurde einerseits das Kühlsystem der elektrischen Geräte versorgt, zum anderen die Astronauten selber. Damit der Vorrat bis zum Ende der Reise reichte, wurden weitere Geräte abgeschaltet und so der Stromverbrauch auf 17 Ampere gesenkt.

77 Stunden und 2 Minuten nach dem Start umflog Apollo 13 die Rückseite des Mondes. Ca. zweieinhalb Stunden später sollte die zweite Zündung des Landetriebwerks erfolgen. Bevor das Raumschiff den Mondschatten erreicht hatte, wurden die Daten für Zündzeitpunkt und Zünddauer von Houston durchgegeben. Dann riß der Funkkontakt ab. Nach ca. 20 Minuten trat Apollo 13 wieder aus dem Mondschatten hervor. Haise und Swigert schienen die Probleme völlig vergessen zu haben. Sie saßen am Fenster, betrachteten und fotografierten die Krater, Gräben und Berge der Mondoberfläche, während Lovell, der dieses Schauspiel schon vor 16 Monaten erleben durfte, sich Kollegial zurückzog.

Und dann war es soweit: Die Systeme der Mondfähre wurden wieder hochgefahren und 79 Stunden, 27 Minuten nach dem Start erfolgte die zweite Zündung um das Raumschiff zu beschleunigen. Auch diese Zündung war ein voller Erfolg. Um jetzt weitere Energie zu sparen, mußten noch mehr Geräte abgeschaltet werden, als zwischen der ersten und zweiten Zündung, u. a. der Computer, die Kabinenheizung, das Navigationssystem und die Beleuchtung, so daß der Stromverbrauch jetzt bei 12 Ampere lag. Nur das Kommunikationssystem, das Umluftsystem und die Kühlanlage sollten aktiv bleiben. Das machte das innere der "Aquarius" noch ungemütlicher, als es vorher schon war. Anschließend sollten die Astronauten eine Schlafperiode einlegen, zunächst Haise und dann Swigert und Lovell.


NASA-Archiv: Montage des Filters NASA-Archiv: Umgebauter Filter Während Swigert und Lovell schliefen, hielt Haise Wache. Während dieser Zeit wurde in Houston der Lithiumhydroxidfilter fertiggestellt, der die Atemluft von Kohlendioxid reinigen sollte. Haise wurde von Houston aufgefordert, die CO2-Werte abzulesen. Die Säule des Meßgerätes stand auf 13. Normal sind Werte zwischen 2 und 3, bei 7 sollen die Filter gewechselt werden und bei einem Wert von 15 sind die Filter verbraucht. Nachdem Swigert und Lovell aufgewacht waren, wurde der in Housten konstuierte Filter aus den an Bord zu Verfügung stehenden Mitteln wie z. B. einem Buchrücken, Plastiktüten, Klebeband, einem Sauerstoffschlauch und natürlich einem für das Kommandomodul passenden Filter nachgebaut. Das fertige Bastelwerk wurde nun an den dafür vorgesehenen Stutzen geklebt und nach einiger Zeit sank der Kohlendioxidgehalt wieder auf annehmbare Werte.

Achtzehn Stunden nach der zweiten Zündung hinter dem Mond gab es erneute Probleme. Die Flugbahn von Apollo 13 wurde aus unerklärlichen Gründen zu flach. Wenn diese Bahn beibehalten wird, würde das Raumschiff wie ein Stein auf dem flachen Wasser von der Atmosphäre abprallen. Man sah aus diesem Grunde eine dritte Zündung des Landetriebwerks vor, um den Kurs zu korrigieren. Gleichzeitig stellte man fest, daß der Druck im Heliumtank stetig anstieg. Das Helium soll die beiden Treibstoffe in die Brennkammer pressen, wo diese dann miteinander reagieren und aus der Triebwerksdüse austreten. Bei einem zu hohen Druck im Heliumtank würde das in der Gasleitung eingebaute Ventil reißen und man war sich sicher, daß das früher oder später passiert und damit eine Zündung nicht mehr möglich sein wird. Schließlich explodierte dann auch noch eine der vier Batterien in der Abstiegsstufe der Mondfähre, was sich durch einen lauten Knall bemerkbar machte. Nach einiger Zeit stellte sich jedoch heraus, daß der Schaden nicht so groß war, wie man ursprünglich angenommen hatte und die Batterie noch Energie lieferte.

105 Stunden und 18 Sekunden nach dem Start - am Mittwoch den 15. April - erfolgte die Zündung zur Kurskorrektur. Da der Computer für die Lagekontrolle nicht eingeschaltet werden sollte, mußten sich die Astronauten diesmal nach der Erde richten und zwar so, daß diese in der Fenstermitte steht. Zündung und Steuerung sollten manuell erfolgen. Während Swigert die Zeit nahm, übernahm Haise die vertikale und Lovell die horizontale Steuerung. Dann drückte Lovell den Startknopf zur Zündung. Die Erde wich mehrere Male aus der Fenstermitte und mußte durch Gegensteuern wieder eingefangen werde. Nach 14 Sekunden erfolgte der Brennschluß und Apollo 13 war wieder auf richtigem Kurs.

Am Morgen des 16. Aprils (Donnerstag) bekam Fred Haise Fieber, eine Folge der mangelnden Wasserreserven. Ohne reichhaltige Wasserzunahme war es den Astronauten nicht ausreichend möglich, Giftstoffe auszuscheiden, dessen Rückstände sich dann in den Nieren ansammeln und Infektionen verursachen konnten. Noch während Lovell darüber nachdachte, wie er Haise helfen könnte, ertönte wieder ein Knall am Boden der Mondfähre. Diesmal war es das Ventil des Heliumtanks, das - wie man es erwartet hatte - platzte. Von nun an wäre es nicht mehr möglich eine Kurskorrektur mit Hilfe des Landetriebwerks vorzunehmen. Und dennoch, ca. sechs Stunden später stellte man in Houston fest, daß die Flugbahn wieder um einige Zehntel Grad abgeflacht war. Aus diesem Grunde sah Houston nochmals eine Kurskorrektur vor, ca. fünf Stunden vor dem Wiedereintritt der Raumkapsel in die Erdatmosphäre. Da das Landetriebwerk aber nicht mehr gezündet werden konnte, müßten diesmal die Lagesteuerdüsen der Mondfähre verwendet werden.

Zunächst mußten aber noch einige andere Dinge erledigt werden. Als erstes wurde etwas Energie von der Mondfähre in die Kommandokapsel übertragen um die Wiedereintrittsbatterien aufladen zu können. Damit die Kommandokapsel auf den richtigen Wiedereintrittskurs gebracht werden kann, berücksichtigt der Computer für die Berechnung ein bestimmtes Gewicht der Kapsel, daß u. a. auch durch das mitgebrachte Mondgestein zustande kommt. Da es aber bei Apollo 13 kein Mondgestein gab, mußten einige Gegenstände als Ballast von der Mondfähre in die "Odyssey" gebracht werden. Außerdem benötigten die Astronauten das Betriebsverfahren, nach dem die Kommandokapsel "hochgefahren" wird. Dieses Betriebsverfahren, an dem in Houston mehrere Stunden gearbeitet wurde, hatte Lovell in den letzten Stunden mehrere Male und mit Nachdruck angefordert. Am Donnerstagabend um 19.30 Uhr wurde die Liste dann endlich durchgegeben.

Am Freitag, den 17. April um 6.52 Uhr zündete Lovell die Lagersteuerdüsen zur Kurskorrektur. Da diese Düsen in den vergangenen Tagen zuverlässig funktionierten, war man sehr Zuversichtlich, daß es bei diesem Manöver keine Probleme gibt. Apollo 13 war zu diesem Zeitpunkt ca. 60000 Meilen von der Erde entfernt und näherte sich ihr mit einer Geschwindigkeit von 11200 Stundenkilometer.


NASA-Archiv: Das defekte Versorgungsdomodul Ca. 20 Minuten später wurde das Versorgungsteil von der Kommandokapsel abgetrennt. Dazu bestieg Swigert die Kommandokapsel um den entsprechenden Schalter zu betätigen. Lovell, der in der Mondfähre saß, zündete deren Steuerdüsen, worauf sich das gesamte Raumfahrzeug vorwärts in Bewegung setzte. In diesem Augenblick trennte Swigert das Versorgungsmodul von der Kommandokapsel. Lovell löste daraufhin die Steuerdüsen für die Gegenrichtung aus, so daß sich Mondfähre und Kapsel vom Versorgungsmodul fortbewegte. Nach einer Weile konnten die drei Astronauten den Schaden an dieser Einheit begutachten. Sie erkannten, daß sich ein riesiges Loch über der ganzen Länge des Versorgungsteils erstreckte.


NASE-Archiv: Abgetrennte Aquarius Der Abstand zur Erde lag jetzt bei ca. 34000 Meilen. Swigert begann nun damit, die Systeme der "Odyssey" wieder hochzufahren. Obwohl die Gefahr bestand, daß durch Kondenswasser ein Kurzschluß entstehen konnte, gelang das Hochfahren ohne große Probleme. Apollo 13 näherte sich jetzt mit einer Geschwindigkeit von 15000 Stundenkilometer der Erde. Der Abstand lag jetzt bei 25000 Meilen. Lovell, Swigert und Haise lagen nun in der Kommandokapsel in ihren Sitzen. 141 Stunden und 30 Minuten nach dem Start trennten sie die Mondfähre "Aquarius" von der "Odyssey".


NASA-Archiv: Astronauten auf dem Schiff Iwo Jima Ca. 1 Stunde später setzte Apollo 13 zur Landung an. Jetzt stellte sich die Frage, hält der Hitzeschild oder wurde dieser bei der Exposion auch in Mitleidenschaft gezogen ? Mit dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre unterbrach auch der Funkkontakt. Dieser Vorgang ist normal und dauert ca. 4 Minuten. Nach dieser Zeit erwartete Houston eine Meldung von den Astronauten. Aber erst eine weitere Minute später kam der Funkkontakt wieder zustande. Die Fallschirme öffneten sich und Apollo 13 landete 142 Stunden und 54 Minuten nach dem Start im Pazifischen Ozean, 5 Kilometer vom Marinekreuzer Iwo Jima entfernt.

Wie kam es nun zu dieser Explosion ? Um den Druck von flüssigem Sauerstoff und Wasserstoff in einem Apollo-Raumschiff zu stabilisieren, muß die Temperatur bei minus 205 Grad konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck werden Heizelemente eingesetzt, die die Flüssigkeiten leicht erwärmen und von einem Thermostaten geregelt werden. Das gesamte System der Kapsel hielt normalerweise eine Spannung von 65 Volt aus, außer das Heizungsystem. Später entschloß man sich, auch dieses System auf 65 Volt umzubauen. Dabei vergaß man aber, den Thermostaten, der auf 28 Volt ausgelegt war, auszuwechseln.

Einige Wochen vor dem Start, fand dann ein Countdown-Test statt. Um diesen Test möglichst realistisch durchzuführen, wurden u. a. die Flüssigkeitstanks unter Druck gesetzt. Nach dem Test wurden die Tanks dann wieder entleert, indem gasförmiger Sauerstoff hinein gepumpt wurde, um so den flüssigen Sauerstoff bzw. Wasserstoff hinauszudrücken. Das klappte auch ganz gut, nur bei Sauerstofftank 2 gab es Schwierigkeiten, da dieser zwei Jahre zuvor bei Montagearbeiten zu Boden viel und einen größeren Schaden erlitt als man annahm. Also entschloß man sich, die Heizelemente einzusetzen, um den Sauerstoffdruck zu erhöhen und ihn dann durch den Ablaßstuten herauszulassen. Dieser Vorgang dauerte ca. 8 Stunden. Innerhalb dieser Zeit stieg die Temperatur auf plus 538 Grad. Das Thermostat, das die Heizung bei 27 Grad abschalten sollte, war inzwischen verschmort. Das Thermometer im Kontrollzentrum hatte nur eine Skala bis 27 Grad, und so konnte die zu Hohe Temperatur nicht festgestellt werden.

Durch die große Hitze löste sich die Isolierschicht der Stromkabel für die Ventilatoren, dessen blanken Drähte nun in den leeren Tank hinein ragten. Am Starttag wurden die Tanks wieder aufgefüllt und die Drähte waren nun mit flüssigen Sauerstoff umgeben. In diesem Zustand konnte noch nichts passieren. Ca. zwei Tage nach dem Start war der Tank aber teilweise entleert. Jetzt genügte ein Funke um den Sauerstoff zur Explosion zu bringen und das geschah dann auch, als Jack Swigert den Schalter umlegte, um die Ventilatoren zu aktivieren.

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