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Raumfahrt

Das Mercuryprogramm

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Mercury Redstone 3 (MR-3, Freedom 7, 5.5.1961)

Als der erste bemannte Flug stattfand, hatte Russland die USA schon geschlagen: Am 12.4.1961 umkreiste Gagarin einmal die Erde. Selbst wenn die USA ohne den " Booster Development" Test schon am 24.3. Shepard gestartet hätten, hätte ihnen Gagarin die Schau gestohlen. Die Atlas war nach dem zweiten Verlust, wenige Tage vorher, noch lange nicht so weit, einen Astronauten zu transportieren.

Am 2.5.1962, dem vorgesehenen Starttag, erfuhr die Öffentlichkeit, das Alan Shepard der erste Mercury-Astronaut sein würde. Sein Ersatzmann war John Glenn. Der Start verzögerte sich lange. Die für den Start vorgesehene Trägerrakete wurde für MR-BD genutzt und ein Ersatz kam erst Ende März in Florida an. Auch die Kapsel #7, die im Dezember 1960 ans Cape verschifft wurde, erforderte zahlreiche Nacharbeiten. So wurde der Start zuerst auf 25.4.1961 festgesetzt. Er rutschte aufgrund von Verzögerungen dann auf den 2.5.1961

Alan Shepard hatte vorgeschlagen, dass die Raumschiffe wie Flugzeuge ein Rufzeichen bekamen. Die Astronauten mussten mit den Capcoms kommunizieren, wie mit Fluglotsen auf einem Flugplatz. Er schlug "Freedom 7" vor, weil es die siebte Kapsel war und er einen Kontrapunkt zu Russland setzen wollte. "Freiheit" gab es nach dem damaligen Verständnis der USA in Russland nicht. Die Presse interpretierte die "7" als Reminiszenz an die 7 Astronauten. In der Folge behielt man die Ziffer bei.

Die Kapsel Nummer 7 war eine der ersten Charge. Man hatte das Design fertiggestellt, bevor es Astronauten gab. Damit Shepard die Kapsel bei einer Havarie verlassen konnte, erhielt sie einen zusätzlichen Hebel auf der Innenseite der Luke, mit der man die Einstiegsluke von innen öffnen konnte.

Am 2.5. war Shepard schon im Hangar und sein Name veröffentlicht, als der Start 140 Minuten vor dem Abheben wegen des Wetters abgesagt wurde. Der Start wurde auf den 4.5. verschoben, doch als das Wetter nicht besser wurde, auf den 5.5.

Shepard bestieg am 5.5.1961 die Kapsel um 5:15 morgens. Vorher hatte John Glenn als sein Ersatzmann die gesamten Einstellungen überprüft. Da Shepard zusätzlich zum Raumanzug noch einen Fallschirm trug, dauerte es bis 5:30, bis er in Position war. Um 6:00 wurde die Luke verschlossen. Abheben sollte die Rakete um 7:20. Doch dann häuften sich die Probleme. Einer der Computer im Goddard Raumzentrum fiel aus, die Stromversorgung machte ebenfalls Probleme. Zuletzt musste man eine Stunde warten, bis eine Wolkenschicht abgezogen war.

Nach drei Stunden, während des Wartens auf die wegziehenden Wolken, bat Shepard darum, austreten zu dürfen, da ihn die Blase drückte - der Flug dauerte nur 20 Minuten, deswegen gab es keine Vorrichtung, um den Urin zu sammeln. Selbst bei einem reibungslosen Start kamen zu den 20 Minuten Flugzeit noch über zwei Stunden Wartezeit hinzu. Diese Zeit und die bei bisherigen Starts fast unvermeidlichen Verzögerungen hatte keiner berücksichtigt. Die Überwachung des Countdowns im Blockhaus verneinte den Wunsch, da man dazu den White Room wieder an die Redstone heranführen und die 70 Bolzen der Tür einzeln lösen musste, was weitere Zeit benötigt hätte.

Daraufhin bat Shepard, in den Anzug urinieren zu dürfen, was erneut abgelehnt wurde. Es könnte einen Kurzschluss bei den Elektroden verursachen, mit denen zahlreiche Körperfunktionen überwacht wurden. Der Anzug war zudem mit reinem Sauerstoff geflutet. Wie da Urin reagieren würde, wusste keiner. Shepard sagte nur, man solle die Elektroden dann abschalten und urinierte in den Anzug, was in der liegenden Position dazu führte, dass sich die Flüssigkeit auf dem Rücken und Gesäß sammelte. Bedingt durch die Unterwäsche mit Kühlkanälen und dem laufenden Sauerstofffluss durch den Anzug vom Umweltkontrollsystem, trocknete der Urin bald.

Gordon Cooper und Gus Grissom waren Capcoms im Blockhaus und Cooper hielt Shepard bei Laune. Er spielte eine Episode des fiktiven weinerlichen Astronauten José Jiménez ein. Shepard war Fan der Figur von Bill Dana und hatte zuvor seinen Kollegen öfters mit Szenen von José Jiménez unterhalten.

Fünfzehn Sekunden vor dem Abheben ging die Kontrolle vom Blockhaus an das MCC über, wo Deke Slayton Capcom war. Die anderen Bodenstationen wurden bei dem kurzen Flug nicht benötigt.

Um 9:34 hob die Redstone ab. 45 Millionen Amerikaner verfolgten das Ereignis live im Fernsehen. Um die Spitzenbelastung zu begrenzen, hatte die Redstone nach 141,3 s Brennschluss. Weiterhin verringerten 150 kg Ballast in der Instrumentensektion nicht nur die Vibrationen, sondern auch die Beschleunigung. Die Spitzenbeschleunigung beim Aufstieg lag bei 6,3 g. Geschwindigkeit und Kurs waren nahe an der Vorgabe. Die Rakete sandte die Kapsel auf eine Bahn mit einer Gipfelhöhe von 186 km und eine Weite von 484 km, weniger als 5 km vom Zielpunkt entfernt.

Direkt nach Brennschluss wurde der Fluchtturm abgetrennt, danach fand die Trennung von der Redstone statt. Weitere 11 Sekunden später trat das automatische Lageregelungssystem in Aktion. Es drehte die Kapsel so, dass der Hitzeschutzschild in Flugrichtung zeigte.

Nun hatte Shepard etwas Zeit, seine Aufgaben durchzuführen. Er sollte zuerst die manuelle Steuerung der Kapsel erproben. Dazu senkte er die Nase 34 Grad nach unten. Das war die Ausrichtung für die Zündung der Bremsraketen. Danach probierte er die Steuerung in allen drei Achsen nacheinander aus und brachte jeweils die Kapsel wieder zurück in die Sollposition.

Danach schaute er durch das Periskop (das Fenster kam erst bei der nächsten Generation hinzu) und überprüfte, ob er charakteristische Landschaftsformen erkennen und zuordnen konnte. Das gelang problemlos. Allerdings gelang es nicht, Farbfilter in das Periskop einzufügen, da er bemerkte, dass ein Druckmesser am Anzug beim Schauen durch das Periskop auf den Knopf drückte, mit dem der Fluchtturm ausgelöst wurde. Daraufhin stellte er das Einschieben von Filtern ein. Das lag jedoch an dem Fallschirm, den er zusätzlich anhatte. Der Fallschirm wurde bei den folgenden Missionen weggelassen.

Das automatische Kontrollsystem, das während dieser Zeit wieder aktiv war, bewegte die Kapsel, obwohl das Raumschiff die Ausrichtung nicht ändern sollte. So schaltete Shepard wieder auf das manuelle System um und stellte fest, dass die Nase nun 25 Grad nach unten schaute anstatt 34 Grad. Er korrigierte nach.

Kurz darauf startete die automatische Sequenz der Retroraketen. Sie wurden kurz nacheinander gefeuert und dann abgeworfen. Danach machte Shepard weitere Tests und konnte die Kapsel im manuellen Modus in jede gewünschte Richtung drehen. Shepard aktivierte erneut das automatische System, das die Kapsel wieder in die Wiedereintrittsposition brachte. Nun schaltete Shepard wieder auf manuell um, um diese Position zu halten, bis die Kräfte so groß waren, dass er Mühe hatte, mit dem Knüppel zu steuern. Dann übergab er wieder an das automatische System. Das alles machte Shepard in weniger als 5 Minuten. Sie brauchen mehr Zeit, um diese Missionsbeschreibung zu lesen.

Der Wiedereintritt hatte eine Spitzenverzögerung von 11,6 g, da die Kapsel als ballistisch geformter Körper keinen Auftrieb hatte und so schnell die Atmosphäre durchquerte. Das war die höchste Belastung eines Menschen im Programm. Bei den orbitalen Flügen war die maximale Abbremsung aufgrund des flacheren Winkels unter 9 g, dafür gab es beim Start eine Spitze mit über 8 g Beschleunigung,

In 6,5 km Höhe wurde der Pilotfallschirm entfaltet, der die Kapsel von Überschallgeschwindigkeit abbremste, in 3 km Höhe dann der Hauptfallschirm. Danach wurde der verbliebene Lageregelungstreibstoff abgelassen und der Landing-Bag entfaltet, der die Aufprallgeschwindigkeit reduzierte.

15 Min 22 s nach dem Start ging Freedom 7 im Wasser nieder. Wenige Sekunden später wurden die Peilhilfsmittel wie Leuchtfarbe, Peilsender und Sofar-Bombe freigesetzt. Die Kapsel neigte sich zuerst um 60 Grad, doch der als Kiel wirkende Landesack drehte sie in eine aufrechte Position.

Nach wenigen Minuten war ein Hubschrauber vor Ort. Die Kapsel wurde leicht angehoben, so das Shepard die Seitenluke öffnen konnte, herausklettern und sich in einer Schlinge an einer Winde fixieren konnte. Mit der Winde wurde er an Bord des Helikopters gezogen. 11 Minuten nach der Wasserung war er an Bord des Flugzeugträgers Lake Chamberlain. Die Kapsel war in so gutem Zustand, dass man sie erneut hätte einsetzen können.

Neben dem Passagier Shepard waren wieder etliche Filmkameras an Bord, die sowohl ihn filmten, wie auch die Erde. Der Erfolg von Alan Shepard wurde von Kennedy genutzt, als er am 25.5.1961 seine berühmte Mondrede hielt und dabei die Begeisterung über den erfolgreichen Flug von Shepard nutzte.

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.

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