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Die Missionen des Gemini Programms: Gemini 9

Nachdem bei Gemini 8 die erste Kopplung an eine Agena gelang, die Mission aber wegen einer defekten Düse in der Geminikapsel abgebrochen werden musste sollte bei Gemini 9 die Bahnänderung durch die Agena erprobt werden. Zudem war das Militär an Außenarbeiten interessiet, die auch beim militärischen MOL Programm anfallen könnten.

Der Angry AlligatorGATV 9 (17.5.1966)

Gemini 9 sollte das bei Gemini 6A ausgefallene und bei Gemini 8 abgebrochene Ankoppeln mit einem Zielsatelliten erproben. Die Agena wurde am 17.5.1966 gestartet, ging jedoch schon nach wenigen Minuten verloren, als die Atlas-Triebwerke nicht mehr reagierten. Nach 120,6 Sekunden, 10 s vor Abwerfen des Triebwerksblocks, schwenkte eines der Boostertriebwerke in eine extreme Position. Das zweite Triebwerk und das zentrale Haupttriebwerk arbeiteten dagegen, aber sie konnten nicht verhindern, dass die Rakete in eine Schräglage geriet. Nach Abtrennung der Boostertriebwerke lag die Atlas in einem Winkel von 216 Grad anstatt 67 Grad zur Horizontalen und bewegte sich nordwärts auf das Cape zu.

Weiterhin hatte sich die Atlas so gedreht, dass vom Boden aus kein Eingreifen möglich war, da die Funkantenne nicht mehr zum Boden ausgerichtet war. 300 Sekunden nach dem Start schaltete sich das Zentraltriebwerk ab und die Agena wurde abgetrennt. Ihr Bordcomputer zündete sie aber nicht, wahrscheinlich, weil er die falsche Fluglage bemerkte. Siebeneinhalb Minuten nach dem Start schlugen Atlas und Agena im Atlantik auf, 172 km nordöstlich der Startrampe und 145 km von der Küste entfernt.

Ursache für den Fehlstart war ein Kurzschluss im Verstärker für den Servomotor des Triebwerks 2, wahrscheinlich verursacht durch ein Leck in den Leitungen des flüssigen Sauerstoffs in der Antriebssektion.

ATDA (1.6.1966)

Nach dem zweiten Fehlstart einer GATV kam nun die Stunde der Ausweichlösung, des ATDA. Innerhalb von 14 Tagen wurde eine Atlas E mit dem ATDA startbereit gemacht. Der Start selbst gelang auch ohne Probleme. Es war eine Standard Atlas E ohne Agena Oberstufe, da der Adapter viel leichter als eine Agena war.

Nach dem Start wurden widersprüchliche Angaben über das Abtrennen der Nutzlasthülle empfangen. Einige Sensoren meldeten das Öffnen der beiden Hälften der Verkleidung, andere meldeten, dass ein Band sich nicht geöffnet hatte. Der Flug von Gemini 9 wurde daher auf den 3.6.1966 verschoben, bis das Problem analysiert war. Besonders frustrierend war dies für Thomas Stafford – Es war sein dritter Startabbruch in Folge. Er sagte später, dass zwar Lovell den Rekord bei Gemini für den längsten Aufenthalt im Weltall hielt, er aber den Rekord bezüglich Warten auf den Start. Inklusive seiner beiden Flüge hatte er fünfmal einen Countdown durchlaufen.

Schließlich entschloss sich die Missionskontrolle Gemini 9 zu starten und die Besatzung den ATDA inspizieren zu lassen, vermutete zu diesem Zeitpunkt aber schon, dass die Nutzlasthülle sich nicht gelöst hatte. Da die Atlas E eine Nutzlast von 1.300 kg besaß, konnte sie ohne Problem die Verkleidung mit in den Orbit transportieren.

Gemini 9A (3.-6.6.1966)

Besatzung: Thomas Patten „Tom“ Stafford und Eugene Andrew „Gene“ Cernan
Ersatzmannschaft: James Arthur „Jim“ Lovell und Edwin Eugene „Buzz“ Aldrin

Die Originalcrew Basset und SeeBei Gemini 9A startete erstmals die Reservemannschaft. Die Primärcrew (Elliott See und Charles Bassett) kam am 28.2.1966 durch einen Pilotenfehler von Elliott See bei der Landung mit ihrem T‑38 Jet ums Leben. Nach dem Startabbruch am 17.5.1966 wurde die Mission mit leicht geänderten Missionszielen (kein Zünden des Kopplungsziels) als Gemini 9A neu angesetzt. Wichtigstes Experiment war die Erprobung der Astronaut Maneuvering Unit (AMU) der Air Force. Die AMU war ein 81 cm hoher, 56 cm breiter und 48 cm tiefer Tornister, den Cernan auf dem Rücken schultern sollte. Der 75 kg schwere und 24 Millionen Dollar teure Rucksack hatte ein autonomes Lebenserhaltungssystem und zwölf Triebwerke, mit denen sich der Astronaut bewegen konnte. Dieses Antriebssystem arbeitete mit der katalytischen Zersetzung von Wasserstoffperoxid. Verglichen mit dem vorher verwendeten Druckgas erlaubte es eine längere Betriebsdauer.

Der Raumanzug musste verstärkt werden, um eine Beschädigung durch die Abgase der AMU zu verhindern. Der G4C Anzug war für Temperaturen von maximal 260°C ausgelegt, die Abgase hatten aber eine Temperatur von 815°C. Ellbogen- und Kniezonen wurden zusätzlich verstärkt. So bekam die oberste Schicht eingezogene Fasern aus rostfreiem Stahl um eine Beschädigung zu verhindern. Zur thermischen Isolation folgten 22 Schichten abwechselnd aus hochtemperaturfestem Nylon und aluminisierter Mylarfolie. Am Rücken und Kopf, wo sich ebenfalls Düsen befanden, mussten vor dem Anlegen Protektoren mit derselben Funktion übergezogen werden. Neu war auch der Helm, der nun ein Visier aus Polycarbonat erhielt. Dieses Material war zehnmal widerstandsfähiger gegenüber schockartiger Belastung, wie sie von Mikrometeoriten ausgeübt wird. Damit war nur ein Visier zu nötig; bisher waren es zwei gewesen.

Die AMU war für autonomes Arbeiten ausgelegt. Sie enthielt 3,2 kg Sauerstoff unter 500 bar Druck in einer Gasflasche, zwei Batterien mit 28 V (Primärsystem) und 16.5 V (Reservesystem) Nennspannung sowie einen Sendeempfänger auf Frequenz des Kapselsystems. 11 kg Wasserstoffperoxid waren für die Manövertriebwerke an Bord. Der Maximalschub betrug 11 N. Die Triebwerke wurden in sechs Paaren in allen drei Raumachsen jeweils in Vor- und Rückwärtsrichtung platziert. Gesteuert wurde die AMU durch zwei Kontroller. In der linken Hand befand sich die Steuerung für die Bewegung nach vorne und hinten sowie Schalter für die Funkverbindung und Regelung des Lebenserhaltungssystems. Der rechte Steuerknüppel erlaubte die Kontrolle der Bewegung nach oben und unten, rechts und links.

Die USAF wollte die AMU sogar ohne Sicherheitsleine erproben. Das Flugkontrollzentrum bestand jedoch auf einer 45 m langen Verbindung. Überhaupt gab es Diskussionen um den Einsatz der AMU und der Sicherheitsleine. Für die NASA war die AMU kein wichtiges Experiment. Freie Bewegung im Raum war vielleicht wichtig für eine zukünftige Raumstation aber nicht für Apollo. Das Militär hatte aber konkrete Pläne für einen Nachfolger der AMU: Eigene oder gegnerische Satelliten sollten inspiziert, repariert und mit neuem Film versorgt werden – kurzum die Zahl der Anwendungen war groß. Weitere Experimente von Gemini 9A umfassten die Untersuchung der Häufigkeit von Mikrometeoriteneinschlägen, Fotografien des Zodiakallichts und des Nachtleuchtens auf der Erde. Der erste Punkt musste entfallen, da die Agena, auf welcher sich der Mikrometeoritendetektor befand, die nicht Umlaufbahn erreichte.

Der Start mit der Titan II am 3.6.1966 klappte problemlos. Als die Besatzung sich nach drei Umrundungen bis auf 8 m dem ATDA näherte, stellte sie fest, dass sich die Nutzlastverkleidung an der Basis nicht gelöst hatte und ein Koppeln nicht möglich war. Ein Plastikband sollte durch Pyropatronen durchtrennt werden doch dies war nicht erfolgt. Alle Versuche, dieses vom Boden aus zu lösen, scheiterten. Die Missionskontrolle brachte die Gemini auf einen neuen Orbit, der sie nach 90 Minuten wieder zum ATDA bringen sollte und versuchte erneut durch Zünden der Korrekturtriebwerke die Verkleidung abzustreifen. Dies gelang jedoch nicht. Dem Hersteller des Plastikbands war dies jedoch recht – er machte damit Werbung für sein „unverwüstliches“ Produkt.

der ATDADie Astronauten nannten den ATDA, wegen der Ähnlichkeit zu einem geöffneten Krokodilmaul, „angry alligator“. Es gab nun mehrere Annäherungen, aber keine Kopplung. Die Gemini manövrierte sich in eine Bahn in der sie dem ATDA nach einem oder mehreren Umläufen erneut begegnete. Eine erste EVA musste abgesagt werden, weil die Astronauten wegen starken Sonneneinfalls nicht schlafen konnten. Es gab dann Diskussionen zur Vorgehensweise. Astronaut Edwin Aldrin befürwortete eine EVA: Cernan sollte zur ATDA gehen und die Verkleidung von Hand zu lösen versuchen. Dies stieß bei den Flugleitern auf Widerstand wegen des Risikos. Sie befürchteten, die scharfen Kanten der Verkleidung könnten ein Loch in den Weltraumanzug reißen. Aldrin konnte sich mit seiner Meinung aber beim oberen Management durchsetzen. Die Missionsdirektoren wie Chris Kraft aber auch das noch höhere Managment waren für den Vorschlag.

Gene Kranz, Leiter der Schicht teilte das Stafford und Cernan mit, die sich zwar einverstanden erklärten, aber durch die mehrmaligen Manöver zur Annäherung an den ATDA und die vorherigen Diskussionen ihre Schlafschicht verschöben hatten. Sie wollten daher schlafen - ein schlauer Schachzug, denn während der acht Stunden entfernte sich Gemini 9 wieder vom Zielgruppe und eine erneute Kopplung kostet daher weiteren Treibstoff. Gene Kranz wusste das und auch das sich so das Problem lösen sollte, denn er war ja gegen diesen Vorschlag.

 Da Gemini 9A mittlerweile durch die Manöver zu viel Treibstoff verbraucht hatte, sagte Mission Control alle weitere Begegnungen ab, als die Besatzung wieder wach war. Diese waren auch nur einer von drei Missionszielen, die Gemini 9A erproben sollte. Aldrin behauptete dann später, dass sein Vorgehen (welches er aggressiv, unter Umgehung der Hierarchie direkt der Missionskontrolle vortrug) ihn den Job des Kommandanten von Apollo 11 kostete, und damit das Privileg, als Erster auf den Mond auszusteigen. Dem widersprach der Leiter des Flugs, Chris Kraft. Der zweite Tag war verschiedenen Experimenten in der Kapsel gewidmet.

Am dritten Tag verließ Cernan die Kapsel um einige Experimente der Luftwaffe zu erproben, vor allem aber, ob Astronauten im Weltall Arbeiten durchführen können. Es zeigte sich, dass dies sehr schwer war. Die Haltegriffe und Klettbänder an der Außenseite der Kapsel reichten nicht aus, um ein Arbeiten zu ermöglichen. Cernan hatte nur eine Hand frei und jeder Handgriff erzeugte ein Gegenmoment, das er kompensieren müsste. Es gelang ihm, den Mikrometeoritendetektor abzumontieren und Fotografien der Kapsel anzufertigen. Es dauerte lange bis Cernan die AMU am Heck der Ausrüstungseinheit erreicht hatte. Er stellte fest, dass die Stufentrennung einen scharfen Grat hinterlassen hatte, und befürchtete, er könnte die Verbindungsleine beschädigen.

Nun sollte Stafford von innen die Verkleidung der Außenseite der Versorgungseinheit lösen. Dies funktionierte nicht und Cernan musste sie von Hand öffnen. Er ging durch die 35 Punkte Checkliste und brachte es fertig, die AMU anzulegen. Das war im Vakuum mit dem verstärkten Anzug in etwa so, als würde er versuchen, mit einer Ritterrüstung einen Rucksack anzulegen. Sein Herzschlag ging bis auf 155 Schläge pro Minute hoch. Er schwitzte stark durch die Anstrengung. Nun verschlechterte sich die Sprechverbindung bis zur Unverständlichkeit, und gerade, als sie wieder da war, trat das Raumschiff in den Erdschatten ein. Zuerst beschlug sein Visier, weil die Klimaanlage die Feuchtigkeit nicht mehr bewältigen konnte und nun gefror das Wasser im Erdschatten am Visier zu Eis. Cernan stand erst im Nebel und nun schaute er durch einen vereisten Helm. Cernan fühlte sich vollkommen hilflos. Schließlich verfing er sich mehr und mehr in der Sicherheitsleine.

Hilfe hatte Cernan nicht zu erwarten. Stafford hatte die Anweisung bekommen, wenn Cernan nicht von alleine in die Kapsel zurückkehren konnte, die Sicherheitsleine zu kappen und ohne ihn zur Erde zurückzukehren. Entsprechende Anweisungen bekamen auch alle anderen Kommandanten kurz vor dem Start in einem persönlichen Gespräch mit Deke Slayton, dem Leiter des Astronautenofice. Zwar galt beim Militär der Grundsatz „niemanden zurücklassen“. Doch bei der EVA konnte der Kommandant nicht seinem Kopiloten helfen. Er hatte keine Sicherheitsleine und wäre daher selbst in Gefahr geraten verloren zu gehen, wenn er versuchte hätte, die Kapsel zu verlassen. Stafford schlug vor, die EVA abzubrechen. Auch auf dem Boden hatten die Mediziner Bedenken wegen der physiologischen Werte. Die Flugkontrolle machte sich Sorgen, weil alles vier- bis fünfmal so lange dauerte wie geplant. Die EVA wurde abgebrochen, die AMU wieder verstaut. Nach 17 Minuten war Cernan wieder zurück in der Kapsel. In den 128 Minuten (geplant: 167) konnte er nur einen Teil der Experimente durchführen, war aber völlig erschöpft, als er in die Kapsel zurückkletterte. Zu allem Überdruss schloss die Luke zuerst nicht und erst nach vier Minuten war das Raumschiff wieder dicht. Trotz der Modifikationen nach Gemini 4 war die Luke nur schwer zu schließen.

Cernan und Stafford nach der andungGemini 9A gelang die genaueste Landung des Programms. Die Kapsel ging nur 0,7 km vom Zielpunkt entfernt nieder. Die Kombination aus Berechnungen des Computers für die Brennmanöver und manueller Steuerung durch die Astronauten machte dies möglich. Der Computer alleine hätte die Kapsel in einem Kreis von 4 km um den Landepunkt platziert. Im Wesentlichen hatte Gemini 9 keines der Missionsziele erreicht. Cernan sprach später von einem „Weltraumspaziergang durch die Hölle“. Er hatte über 6 kg Körpergewicht in vier Tagen verloren. (Stafford zum Vergleich nur 2,5 kg). Dem Missionskontrollzentrum dämmerte allmählich, dass EVA Arbeiten durchaus schwieriger waren, als sie nach dem Ausstieg von White aussahen (der allerdings nur schwerelos schwebte und keinerlei Arbeit verrichten musste). Die NASA bekam auch Kritik von der Presse, die von der zweiten gescheiterten Mission in Folge sprach.

 

Bücher vom Autor

Es gibt von mir vier Bücher zum Thema bemannte Raumfahrt. Alle Bücher beschäftigen vor allem mit der Technik, die Missionen kommen nicht zu kurz, stehen aber nicht wie bei anderen Büchern über bemannte Raumfahrt im Vordergrund.

Das erste bemannte Raumfahrtprogramm der USA, das Mercuryprogramm begann schon vor Gründung der NASA und jährt sich 2018 zum 60-sten Mal. Das war für mich der Anlass, ein umfangreiches (368 Seiten) langes Buch zu schreiben, das alle Aspekte dieses Programms abdeckt. Der Bogen ist daher breit gestreut. Es beginnt mit der Geschichte der bemannten Raumfahrt in den USA nach dem Zweiten Weltkrieg. Es kommt dann eine ausführliche technische Beschreibung des Raumschiffs (vor 1962: Kapsel). Dem schließt sich ein analoges Kapitel über die Technik der eingesetzten Träger Redstone, Little Joe und Atlas an. Ein Blick auf Wostok und ein Vergleich Mercury bildet das dritte Kapitel. Der menschliche Faktor - die Astronautenauswahl, das Training aber auch das Schicksal nach den Mercurymissionen bildet das fünfte Kapitel. Das sechs befasst sich mit der Infrastruktur wie Mercurykontrollzentrum, Tracking-Netzwerk und Trainern. Das umfangreichste Kapitel, das fast ein Drittel des Buchs ausmacht sind natürlich die Missionsbeschreibungen. Abgeschlossen wird das Buch durch eine Nachbetrachtung und einen Vergleich mit dem laufenden CCDev Programm. Dazu kommt wie in jedem meiner Bücher ein Abkürzungsverzeichnis, Literaturverzeichnis und empfehlenswerte Literatur. Mit 368 Seiten, rund 50 Tabellen und 120 Abbildungen ist es das bisher umfangreichste Buch von mir über bemannte Raumfahrt.

Mein erstes Buch, Das Gemini Programm: Technik und Geschichte gibt es mittlerweile in der dritten, erweiterten Auflage. "erweitert" bezieht sich auf die erste Auflage die nur 68 Seiten stark war. Trotzdem ist mit 144 Seiten die dritte Auflage immer noch kompakt. Sie enthält trotzdem das wichtigste über das Programm, eine Kurzbeschreibung aller Missionen und einen Ausblick auf die Pläne mit Gemini Raumschiffen den Mond zu umrunden und für eine militärische Nutzung im Rahmen des "Blue Gemini" und MOL Programms. Es ist für alle zu empfehlen die sich kurz und kompakt über dieses heute weitgehend verdrängte Programm informieren wollen.

Mein zweites Buch, Das ATV und die Versorgung der ISS: Die Versorgungssysteme der Raumstation , das ebenfalls in einer aktualisierten und erweiterten Auflage erschienen ist, beschäftigt sich mit einem sehr speziellen Thema: Der Versorgung des Raumstation, besonders mit dem europäischen Beitrag dem ATV. Dieser Transporter ist nicht nur das größte jemals in Europa gebaute Raumschiff (und der leistungsfähigste Versorger der ISS), es ist auch ein technisch anspruchsvolles und das vielseitigste Transportfahrzeug. Darüber hinaus werden die anderen Versorgungsschiffe (Space Shuttle/MPLM, Sojus, Progress, HTV, Cygnus und Dragon besprochen. Die erfolgreiche Mission des ersten ATV Jules Verne wird nochmals lebendig und ein Ausblick auf die folgenden wird gegeben. Den Abschluss bildet ein Kapitel über Ausbaupläne und Möglichkeiten des Raumfrachters bis hin zu einem eigenständigen Zugang zum Weltraum. Die dritte und finale Auflage enthält nun die Details aller Flüge der fünf gestarteten ATV.

Das Buch Die ISS: Geschichte und Technik der Internationalen Raumstation ist eine kompakte Einführung in die ISS. Es wird sowohl die Geschichte der Raumstation wie auch die einzelnen Module besprochen. Wie der Titel verrät liegt das Hauptaugenmerk auf der Technik. Die Funktion jedes Moduls wird erläutert. Zahlreiche Tabellen nehmen die technischen Daten auf. Besonderes Augenmerk liegt auf den Problemen bei den Aufbau der ISS. Den ausufernden Kosten, den Folgen der Columbia Katastrophe und der Einstellungsbeschluss unter der Präsidentschaft von George W. Bush. Angerissen werden die vorhandenen und geplanten Transportsysteme und die Forschung an Bord der Station.

Durch die Beschränkung auf den Technischen und geschichtlichen Aspekt ist ein Buch entstanden, das kompakt und trotzdem kompetent über die ISS informiert und einen preiswerten Einstieg in die Materie. Zusammen mit dem Buch über das ATV gewinnt der Leser einen guten Überblick über die heutige Situation der ISS vor allem im Hinblick auf die noch offene Versorgungsproblematik.

Die zweite Auflage ist rund 80 Seiten dicker als die erste und enthält eine kurze Geschichte der Raumstationen, die wesentlichen Ereignisse von 2010 bis 2015, eine eingehendere Diskussion über die Forschung und Sinn und Zweck der Raumstation sowie ein ausführliches Kapitel über die Versorgungsraumschiffe zusätzlich.

Das bisher letzte Buch Skylab: Amerikas einzige Raumstation ist mein bisher umfangreichstes im Themenbereich bemannte Raumfahrt. Die Raumstation wurde als einziges vieler ambitioniertes Apollonachfolgeprojekte umgesetzt. Beschrieben wird im Detail ihre Projektgeschichte, den Aufbau der Module und die durchgeführten Experimente. Die Missionen und die Dramatik der Rettung werden nochmals lebendig, genauso wie die Bemühungen die Raumstation Ende der siebziger Jahre vor dem Verglühen zu bewahren und die Bestrebungen sie nicht über Land niedergehen zu lasen. Abgerundet wird das Buch mit den Plänen für das zweite Flugexemplar Skylab B und ein Vergleich mit der Architektur der ISS.  Es ist mein umfangreichstes Buch zum Thema bemannte Raumfahrt. Im Mai 2016 erschien es nach Auslaufen des Erstvertrages neu, der Inhalt ist derselbe (es gab seitdem keine neuen Erkenntnisse über die Station), aber es ist durch gesunkene Druckkosten 5 Euro billiger.

Mehr über diese und andere Bücher von mir zum Thema Raumfahrt finden sie auf der Website Raumfahrtbücher.de. Dort werden sie auch über Neuerscheinungen informiert. Die Bücher kann man auch direkt beim Verlag bestellen. Der Versand ist kostenlos und wenn sie dies tun erhält der Autor auch noch eine etwas höhere Marge. Sie erhalten dort auch die jeweils aktuelle Version, Bei Amazon und Co tummeln sich auch die Vorauflagen.


© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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