Apollo 13: Die Mondfähre, die zum Rettungsboot wurde

Fliegerärzte nahmen den Astronauten bei ihren Untersuchungen am Montag, dem 6. April, fünf Tage vor dem Start, Blut ab, um nach Antikörpern gegen Röteln zu suchen. Jim Lovell und Fred Haise waren immun, ebenso die Ersatzleute John Young und Jack Swigert. Ken Mattingly war nicht immun. Als Pilot des Kommandomoduls sollte Mattingly allein in der Odyssey den Mond umkreisen, während Lovell und Haise die Oberfläche erkundeten. Die Programmleitung musste nun entscheiden, wer fliegen würde.

Die NASA hatte einen Ausweichplan: Verschob sich der Start im April, sollten Termine im Mai für dieselbe Mission nach Fra Mauro genutzt werden. Jim Lovell setzte sich dafür ein, Ken Mattingly zu behalten und im April zu fliegen, doch NASA-Administrator Thomas Paine lehnte ab. Jack Swigert, der Ersatzpilot des Kommandomoduls, wurde nach einem Auffrischungstraining und Simulatorläufen mit Lovell und Fred Haise für einsatzbereit erklärt. Am 10. April, dem Tag vor dem Start, traf die NASA die endgültige Entscheidung. Zum ersten Mal wurde ein Mitglied einer Apollo-Hauptcrew so kurz vor dem Start ersetzt.

Apollo 13 hob am 11. April 1970 um 13:13 Uhr Ortszeit Houston von der Startrampe 39A am Kennedy Space Center der NASA ab. Etwa fünfeinhalb Minuten nach Flugbeginn schaltete sich das mittlere Triebwerk der zweiten Stufe der Saturn V mehr als zwei Minuten zu früh ab. Die anderen vier Triebwerke liefen zum Ausgleich länger, und auch die dritte Stufe brannte länger als geplant. Die Abschaltung wurde später auf starke Schwingungen zurückgeführt, den sogenannten Pogo-Effekt. Apollo 13 erreichte dennoch die Erdumlaufbahn, und die dritte Stufe schickte das Raumschiff anschließend zum Mond.

Apollo 13 verließ die Erde auf einer freien Rückkehrbahn. Auf dieser Bahn wäre das Raumschiff bei einem Ausfall des Haupttriebwerks im Servicemodul um den Mond herum und ohne größere Korrekturen zur Erde zurückgeflogen. Doch die freie Rückkehrbahn schränkte ein, wo eine Crew landen konnte. Um das Hochland von Fra Mauro zu erreichen, musste Apollo 13 die freie Rückkehrbahn verlassen und auf eine neue wechseln. Etwa 30 Stunden und 40 Minuten nach Flugbeginn zündete die Crew das Haupttriebwerk, das Service Propulsion System, und vollzog den Wechsel. Um die Zeit der Zündung sendete die Crew Fernsehbilder aus dem Raumschiff.

Der Sauerstofftank im Zentrum des Unfalls hatte eine bewegte Vorgeschichte. Sauerstofftank 2 wurde zuerst in das Servicemodul für Apollo 10 eingebaut. 1968 wurde er für einen Umbau ausgebaut und fiel bei den Arbeiten etwa 5 cm tief, später kam er in Apollo 13. Bei einem Countdown-Test am Kennedy Space Center im März 1970 ließ sich Tank 2 nicht normal entleeren. Die Ingenieure kochten den restlichen Sauerstoff mit der Tankheizung ab und nutzten dafür etwa acht Stunden lang Bodenstrom. Am 13. April war das von Houston angeforderte Umrühren das dritte der Mission für die Sauerstofftanks.

Der Knall kam etwa 55 Stunden und 55 Minuten nach Flugbeginn. Innerhalb von Sekunden ging ein Hauptalarm los. Eine Warnleuchte zeigte niedrige Spannung auf Main Bus B, einem der beiden Hauptstromkreise des Raumschiffs. Am Boden fielen die Daten des Raumschiffs für 1,8 Sekunden aus. Die Crew vermutete zuerst, dass etwas die Mondfähre getroffen hatte, und versuchte, die Luke zwischen den beiden Raumschiffen zu schließen. In der Missionskontrolle begannen Flugdirektor Gene Kranz und sein Team, echte Ausfälle von möglichen Fehlanzeigen zu trennen.

Jim Lovell sah Gas ins All strömen. Das zeigte, dass das Problem echt war und nicht an einer defekten Anzeige lag. Sauerstofftank 2 zeigte bereits leer an. Die Explosion hatte auch eine Leitung oder ein Ventil an Sauerstofftank 1 beschädigt, der nun Druck verlor. Zwei der drei Brennstoffzellen, die aus Sauerstoff und Wasserstoff den Strom des Raumschiffs erzeugten, waren ausgefallen. In der Missionskontrolle sagte Flugdirektor Gene Kranz zu seinem Team: „Lösen wir das Problem, aber machen wir es nicht durch Raten noch schlimmer.“ Die NASA gab die Mondlandung auf.

Jack Lousma war der Capcom, der Astronaut in der Missionskontrolle, der direkt mit der Crew sprach. Als Sauerstofftank 1 sich leerte, sagte Lousma zur Crew: „Es geht langsam gegen null, und wir fangen an, über das LM als Rettungsboot nachzudenken.“ Jack Swigert antwortete: „Ja. Darüber denken wir auch nach.“ Die Aquarius war dafür gebaut, zwei Männer etwa zwei Tage lang zu versorgen. Jetzt musste sie drei Männer etwa vier Tage lang am Leben halten. Das Team von Flugdirektor Glynn Lunney, das von Gene Kranz’ Team übernommen hatte, leitete das Hochfahren der Mondfähre. Die Odyssey wurde abgeschaltet, um den Rest für den Wiedereintritt aufzusparen.

Die Missionskontrolle hatte zwei grundsätzliche Wege, die Crew nach Hause zu holen. Eine direkte Rückkehr hätte umgekehrt, ohne den Mond zu umrunden. Dafür hätte man die Mondfähre abwerfen und eine sehr große Zündung mit dem Haupttriebwerk des Servicemoduls durchführen müssen. Dieses Triebwerk saß neben dem beschädigten Bereich, und die Controller konnten nicht sicher sein, dass es noch funktionierte. Der andere Weg führte um den Mond herum. Das Abstiegstriebwerk der Mondfähre, gebaut, um die Fähre bei einer Mondlandung abzubremsen, sollte die Bahn korrigieren. Die Missionskontrolle wählte den Weg um den Mond.

Die Zündung kam etwa 61,5 Stunden nach Flugbeginn, etwa fünfeinhalb Stunden nach der Explosion. Das Abstiegstriebwerk der Aquarius, sonst für die Mondlandung gedacht, brachte die gekoppelten Raumschiffe zurück auf eine freie Rückkehrbahn. Allein auf dieser Bahn wäre Apollo 13 im Indischen Ozean gewassert. Die Planer arbeiteten bereits an einer zweiten, längeren Zündung nach dem Mond, um die Crew früher heimzubringen. Bis dahin steuerte die Crew die verbundenen Raumschiffe von der Mondfähre aus und sparte Strom und Wasser.

Trümmer des beschädigten Servicemoduls trieben neben dem Raumschiff und glitzerten im Sonnenlicht. Die Teilchen sahen aus wie Sterne und machten es unmöglich, echte Sterne mit dem Ausrichtungsteleskop der Mondfähre anzupeilen. Ohne Sternpeilung konnte die Crew nicht auf die übliche Weise bestätigen, dass die Navigationsplattform ausgerichtet war. Die Missionskontrolle entwickelte eine Prüfung, bei der das Teleskop auf die Sonne gerichtet wurde, als wäre sie ein Stern. Die Prüfung ergab, dass die Plattform um etwa einen halben Grad abwich, genau genug für die lange Zündung, die bevorstand.

Apollo 13 flog am 14. April 1970 hinter den Mond, auf die von der Erde abgewandte Seite. Am entferntesten Punkt war die Crew 400.171 km von der Erde entfernt, ein Rekord für die bemannte Raumfahrt. Jack Swigert und Fred Haise, die zum ersten Mal zum Mond flogen, fotografierten die Mondoberfläche. Etwa zur selben Zeit teilte die Missionskontrolle der Crew mit, dass die ausgebrannte dritte Stufe ihrer Rakete wie geplant auf dem Mond eingeschlagen war. Das von der Crew von Apollo 12 zurückgelassene Seismometer zeichnete den Einschlag auf.

Die Zündung hieß PC+2, weil sie zwei Stunden nach dem Perizynthion kam, dem mondnächsten Punkt des Raumschiffs. Das Abstiegstriebwerk der Aquarius lief 4 Minuten und 24 Sekunden. Die Zündung verlegte die geplante Wasserung vom Indischen Ozean in den Pazifik. Nach der Zündung fuhr die Crew die Aquarius herunter, um ihre Batterien zu schonen. Mit abgeschalteter Elektronik verloren die Kabinen eine wichtige Wärmequelle, und die Temperatur sank.

Die Aquarius hatte Lithiumhydroxid-Patronen an Bord, um Kohlendioxid aus der Luft zu filtern, aber nicht genug für drei Männer bis nach Hause. Die Odyssey hatte Ersatzpatronen, doch sie waren quadratisch und passten nicht in die runden Öffnungen der Mondfähre. In Houston entwickelte ein Team der Crew Systems Division, darunter Abteilungsleiter Ed Smylie, einen Adapter nur aus Dingen, die die Crew an Bord hatte. Joe Kerwin, der Astronaut in der Missionskontrolle, der direkt mit der Crew sprach, las ihr die Anleitung vor. Nachdem die Crew den Adapter eingebaut hatte, sank der Kohlendioxidwert.

Wasser war ein kritischer Vorrat. Die Aquarius brauchte Wasser zur Kühlung ihrer Elektronik und zum Trinken, deshalb rationierte die Crew es streng. Die Kälte erschwerte auch den Schlaf. Jim Lovell nahm etwa 6 kg ab. Fred Haise bekam während des Flugs eine Harnwegsinfektion. Haise wurde nach der Wasserung auf der Krankenstation des Bergungsschiffs behandelt. Alle drei Männer waren völlig erschöpft, als sie das Bergungsschiff erreichten.

Die Zündung war nötig, um den Winkel feinzujustieren, in dem Apollo 13 in die Erdatmosphäre eintreten würde. Der Navigationscomputer der Mondfähre steuerte die Zündung nicht. Stattdessen hielt die Crew den Winkel des Raumschiffs, indem sie Erde und Sonne durch die Fenster anpeilte, nach den Anweisungen der Missionskontrolle. Das Abstiegstriebwerk zündete etwa 105 Stunden und 18 Minuten nach Flugbeginn. Es war die letzte Zündung des Abstiegstriebwerks der Aquarius; für eine letzte kleine Korrektur vor dem Wiedereintritt nutzte die Crew die Steuerdüsen der Mondfähre.

Das Laden der Batterien der Odyssey aus der Aquarius kehrte den üblichen Stromfluss um. Normalerweise versorgte das Kommandomodul die Mondfähre, wenn diese zum ersten Mal eingeschaltet wurde. Die Crew verband die beiden Raumschiffe über die Stromkabel, die sogenannten Umbilicals, die zwischen ihnen verliefen. Jack Lousma, der Astronaut in der Missionskontrolle, der direkt mit der Crew sprach, sagte ihr, die Ladung werde etwa 15 Stunden dauern. Der Strom aus der Aquarius lud die Wiedereintrittsbatterien der Odyssey auf. Die Odyssey brauchte diese Batterien, um in den letzten Flugstunden allein zu arbeiten, nachdem die Mondfähre fort war.

Die Missionskontrolle ließ das Servicemodul bis kurz vor dem Wiedereintritt angekoppelt. Die Ingenieure fürchteten, die Kälte des Alls könnte den Hitzeschild des Kommandomoduls beschädigen, wenn er frei läge. Als das Servicemodul davontrieb, fotografierte die Crew es. Jim Lovell sagte: „Direkt neben der Hochgewinnantenne ist die ganze Platte weggesprengt, fast vom Boden bis zum Triebwerk.“ Fred Haise fügte hinzu: „Das ist ein echtes Chaos.“ Die Untersuchungskommission stellte später fest, dass ausströmender Sauerstoff die Abdeckplatte von Bucht 4 abgesprengt hatte.

Ken Mattingly übernahm als Capcom, der Astronaut in der Missionskontrolle, der direkt mit der Crew sprach. Mattingly las der Crew die langen, neuen Verfahren vor, mit denen die Odyssey wieder zum Leben erweckt werden sollte. Das Kommandomodul war seit Tagen abgeschaltet und kalt, und seine Systeme mussten vor dem Wiedereintritt in einer sorgfältigen Reihenfolge neu gestartet werden. Ein verschlüsselter Funkwechsel darüber, ob in Houston die Blumen blühten, hatte bestätigt, dass Mattingly noch immer keine Symptome von Röteln hatte. Mattingly steckte sich nicht an.

Die Crew koppelte die Aquarius etwa 141,5 Stunden nach Flugbeginn ab, rund eine Stunde bevor die Odyssey die Atmosphäre erreichte. Um die Mondfähre wegzustoßen, schloss die Crew die Luken. Der restliche Luftdruck im Tunnel zwischen den beiden Raumschiffen drückte sie weg. Die Aquarius trat danach in die Erdatmosphäre ein. Die Teile, die den Wiedereintritt überstanden, darunter die nukleare Energiequelle für ihre Mondexperimente, fielen in den Pazifischen Ozean.

Beim Wiedereintritt unterbrach ionisierte Luft um die Kapsel den Funkkontakt für mehrere Minuten, ein normaler Funkausfall. Zwei Bremsschirme und dann drei Hauptschirme bremsten die Odyssey. Die Kapsel wasserte 142 Stunden, 54 Minuten und 41 Sekunden nach dem Start, etwa 7 km vom Bergungsschiff USS Iwo Jima entfernt. Taucher der Navy und ein Hubschrauber holten die Crew an Bord. Präsident Richard Nixon rief die Crew auf der Krankenstation des Schiffs an. Weil Apollo 13 nicht auf dem Mond gelandet war, musste die Crew nicht in Quarantäne.

Die NASA setzte die Untersuchungskommission zu Apollo 13 am 17. April 1970 ein, dem Tag der Wasserung. Vorsitzender war Edgar Cortright vom Langley Research Center der NASA. Cortright legte den Bericht am 15. Juni 1970 vor. Er sagte, der Unfall gehe auf „eine ungewöhnliche Verkettung von Fehlern in Verbindung mit einer etwas mangelhaften und unnachsichtigen Konstruktion“ zurück. Für Apollo 14 fügten die Ingenieure einen dritten Sauerstofftank in einer eigenen Bucht hinzu. Die Ingenieure entfernten außerdem die Rührventilatoren aus den Tanks und ummantelten die Verkabelung mit Edelstahl. Apollo 14 landete später in Fra Mauro, dem geplanten Landeplatz von Apollo 13.