Wissenschaft im Dialog

An Bord der Mondlandefähre „Eagle“ landeten Neil Armstrong und Buzz Aldrin am 20. Juli 1969 als erste Menschen auf dem Mond. Gemeinsam mit ihrem Kollegen Michael Collins hatten sie sich im Rahmen der Apollo-11-Mission von Florida aus auf den Weg ins All gemacht. Als sie nach rund 70 Stunden die Mondumlaufbahn erreicht hatten, trennten sich die drei Astronauten: Collins verblieb im Mutterschiff, das den Mond umkreiste, während Armstrong und Aldrin in die Landefähre umstiegen und zur Mondlandung ansetzten. Wie aber konnten die beiden anschließend sicher zum Mutterschiff zurückkehren – in einer Zeit, in der der Stand der Technik von Handys, W-Lan und Smart Homes noch weit entfernt war? Hätten nicht geringe Abweichungen beim Startzeitpunkt oder dem Schub des Raketentriebwerks dazu geführt, dass sich die beiden Raumschiffe in der Umlaufbahn verpassen?

Richtig, sagt der Raumfahrtingenieur Rainer Kresken. Schon bei geringsten Abweichungen wären Landefähre und Raumschiff nicht aufeinandergetroffen. Auch im Idealfall hätte die vorprogrammierte Flugbahn die Landefähre nur in die ungefähre Richtung des Mutterschiffs bringen können. Die Flugbahn wurde daher während des Fluges von der Mondoberfläche in den Orbit nachkorrigiert. „Es war nicht nötig, den Start von der Mondoberfläche so präzise zu programmieren, dass man direkt beim Mutterschiff rauskommt. Es war von Vornherein vorgesehen und notwendig, während des Fluges Korrekturen vorzunehmen“, erklärt Kresken.

Nach dem Start von der Mondoberfläche übernahm zunächst der Bordcomputer die Steuerung. So flog die Mondlandefähre auf einer vorprogrammierten Bahn in eine Umlaufbahn kurz unterhalb des Mutterschiffs. Dort angekommen, kam eine computergestützte Radaranlage zum Einsatz: Mit ihrer Hilfe konnten die Astronauten die relative Bewegung beider Raumschiffe beobachten und schrittweise die notwendigen Bahnänderungen berechnen und veranlassen. In der Praxis umsetzbar waren Korrekturen der Flugbahn übrigens dank des wiederstartbaren Raketentriebwerks, über das die Landefähre verfügte.

Schon vor 50 Jahren basierte also die erfolgreiche Rückkehr von Armstrong, Aldrin und Collins maßgeblich auf den automatischen Berechnungen durch Computerprogramme. Ihren Code hatte die Informatikerin Margaret Hamilton programmiert und wurde dafür später vielfach ausgezeichnet. Die Astronauten verbrachten einen Großteil des Fluges damit, die korrekte Verarbeitung aller Informationen zu überwachen. Lediglich die letzten Meter vor dem Andockmanöver wurden mit einem Joystick handgesteuert – die Berechnungen der damaligen Computer waren hierfür nicht präzise genug. Dabei gingen die Astronauten nach einem Prinzip vor, das auch liebevoll „Mama-Papa-Docking-System“ genannt wird: Über einen Pin am Mutterschiff und einen Trichter an der Landefähre wurden beide Raumschiffe erst lose miteinander verhakt und anschließend fest verbunden. Wie das Manöver genau abgelaufen ist, kann bei der NASA nachgelesen werden. Nach erfolgreicher Kopplung kletterten Armstrong und Aldrin zurück in das Mutterschiff und machten sich gemeinsam mit Collins zurück auf den Weg in Richtung Erde. Die Mondlandefähre blieb übrigens im Orbit zurück und stürzte schließlich auf den Mond.

Bei der Beantwortung der Frage hat uns Rainer Kresken, Raumfahrtingenieur bei der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) in Darmstadt, unterstützt.

Redaktion: Floriana Raffauf

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