{"id":14140,"date":"2019-07-23T08:51:30","date_gmt":"2019-07-23T06:51:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=14140"},"modified":"2019-07-23T08:53:39","modified_gmt":"2019-07-23T06:53:39","slug":"wie-funktionierte-die-mondlandung-wirklich","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2019\/07\/23\/wie-funktionierte-die-mondlandung-wirklich\/","title":{"rendered":"Wie funktionierte die Mondlandung wirklich?"},"content":{"rendered":"<p>Rund um die Mondlandung gibt es etliche Mysterien was daran liegt das die meisten nicht wissen, wie sie tats&auml;chlich ablief. Ich will das heute mal erl&auml;utern. Dabei beginnen wir mit dem Abkoppeln des LM, das die Landung einl&auml;utete.<!--VG WORT Beginn--><br \/>\n<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg08.met.vgwort.de\/na\/7fa9dc5f21ce42a5aaa44d0948ec163b\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"\/><br \/>\n<!--CRC: 3c25fd1454554d93960f66dab89893b6; --><br \/>\n<!--VG WORT Ende--><!--more--><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" style=\"float: left;\" src=\"\/img\/pdi-apollo.png\" alt=\"PDI\" width=\"992\" height=\"591\" \/>Vor dem Ankoppeln waren die beiden Astronauten an Bord zuerst einmal besch&auml;ftigt, das LM nach Checklisten in Betrieb zu nehmen. Es flogen zwei der drei Astronauten zum Mond, der Lunar Module Pilot (LMP), wenn man die beiden von hinten betrachtet, steht er rechts, und der Kommandant (Cmdr) der entsprechend links stand. Nach dem Abkoppeln drehten sie das LM, w&auml;hrend das CSM noch in der N&auml;he war. Das erlaubte dem dritten Astronauten, dem Command Module Pilot (CMP) es von au&szlig;en zu inspizieren und dabei kamen auch tolle Film- und Fotoaufnahmen zu machen.<\/p>\n<p>Das Drehen erfolgte mit den RCS-Triebwerken, was und zu einem wichtigen Unterpunkt leitet, dem Antriebssystem des Mondlanders LM. Es bestand aus drei Triebwerken. Zum einen dem Triebwerk in der Aufstiegsstufe, das erst gebraucht wurde f&uuml;r den R&uuml;ckstart vom Mond, dann dem Triebwerk in der Abstiegsstufe, das den Gro&szlig;teil der folgenden Arbeit verrichtete und den Reaction Controll-System RCS, das bei beiden Stufen aktiv war und sich in der Aufstiegsstufe befand.<\/p>\n<p>Das Abstiegstriebwerk (Lunar Module Decent Engine &#8211; LMDE) war ein im Schub regelbares Triebwerk. Das war damals bei einem so gro&szlig;en Triebwerk eine Neuerung. Allerdings hatte es eine Besonderheit. Es war zwar von 10 bis 100 % Schub regelbar, aber nicht im Bereich von 55 bis 100 % Schub. Dann w&auml;re der Ablationsschutz in der Brennkammer zu schnell abgetragen worden. Die Treibstoffvorr&auml;te f&uuml;r das Triebwerk befanden sich in vier Tanks um das Triebwerk in der Mitte. Das RCS-System bestand dagegen aus 16 Triebwerken, angeordnet in vier Bl&ouml;cken in Form eines Kreuzes. Jedes hatte 440 N Schub, etwa <sup>1<\/sup>\/ <sub>100<\/sub> des Maximalschubs des Abstiegstriebwerks. Die RCS-Triebwerke befanden sich an der Au&szlig;enseite der Aufstiegsstufe und sind auf Fotos aus den Kabinenfenstern oft zu sehen. Das RCS-System hatte einen eigenen Treibstoff in einem separaten Bereich in der Aufstiegsstufe, die dadurch auch diese unsymmetrische Form hatte &#8211; ben&ouml;tigte ein System Platz so wurde es einfach an den kastenf&ouml;rmige Zentralteil angeflanscht. Das RCS-System war verantwortlich f&uuml;r Drehungen, das Neigen und Koppen des Mondlanders. Das RCS-System konnte von den Astronauten mit einem Joystick selbst bet&auml;tigt werden. Alle Triebwerke verwandten die lagerf&auml;higen, da bei Zimmertemperatur fl&uuml;ssigen <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/raktreib2.shtml\">Komponenten<\/a> Aerozin 50 und Stickstofftetroxid.<\/p>\n<p>Wenn die Mondlandung begann, befanden sich CSM und LM in einem kreisf&ouml;rmigen 110 km hohen Orbit, der vorher durch Z&uuml;ndungen des Haupttriebwerk des Servicemoduls erreicht wurde. Die Landestellen der fr&uuml;hen Missionen lagen nahe des Mond&auml;quators. Das hatte mehrere Gr&uuml;nde. Ein offensichtlicher ist das dort die &#8222;Mondmeere&#8220;, <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Mare_(Mond)\">Mare<\/a> genannt lagen. Der Mond ist voller Krater, aber deren Dichte ist unterschiedlich. Als der Mond schon eine feste Kruste hatte, schlugen noch mehrere gro&szlig;e Brocken ein, alle bis auf einen auf der Mondvorderseite. Sie waren so massereich, das sie die Kruste durchschlugen und Magma aus dem darunterliegenden Erdmantel stieg auf, f&uuml;llte das Einschlagbecken auf und erkaltete. So wurden alle fr&uuml;heren Krater ausgel&ouml;scht. In den anderen Regionen des Mondes, den sogenannten Hochl&auml;ndern blieben sie dagegen erhalten, dadurch sind die Mare relativ kraterarm, denn es blieben nur die Krater, die seitdem dazu kamen. F&uuml;r eine bemannte Landung ist das aber von Vorteil, denn es ist so leichter eine kraterfreie Stelle zu finden. Der zweite Grund lag darin, dass bei einem &auml;quatornahen Landeplatz Apollo zuerst eine &auml;quatoriale Umlaufbahn einschlagen kann. In dieser passiert sie den Landeplatz bei jedem Umlauf, der in 110 km H&ouml;he 1 Stunde 58 Minuten dauert, erneut. Die meisten Maare liegen um den &Auml;quator. Bei weiter n&ouml;rdlichen oder s&uuml;dlichen Pl&auml;tzen muss die Bahn eine Neigung zum Mond&auml;quator haben, die mindestens so hoch wie die geografische Breite des Landeplatzes ist. Dann wird dieser zwar auch beim ersten &Uuml;berflug passiert, dann aber passiert das LM den Landeplatz mit jedem Umlauf weiter &ouml;stlich. Die Verschiebung ist begr&uuml;ndet durch die Rotation des Mondes. Die ist zwar verglichen mit der Erde langsam &#8211; der Mond rotiert in 28 Tagen einmal um die Achse und er ist auch mehr als dreimal kleiner als die Erde &#8211; trotzdem sind es 32 km am Mond&auml;quator pro Umlauf. Eine kleine Verschiebung kann man ausgleichen, gr&ouml;&szlig;ere nicht. Kleinere Verschiebungen kamen vor, so bei Apollo 14, als eine elektrische Br&uuml;cke entstand und der <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/apollo-14-bordcomputer.shtml\">Abbruchschalter aktiv war<\/a>. Dann ben&ouml;tigte man f&uuml;r einen Workaround Zeit und solange blieb das LM im Orbit. Bei Apollo 11 wollte man kein Risiko eingehen. Die Bahn hatte daher nur eine Inklination von 1,25 Grad und auch der Landeplatz lag bei 0,8 Grad Nord.<\/p>\n<p style=\"margin-bottom: 0cm;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" style=\"float: right;\" src=\"\/img\/decenttimeline.png\" alt=\"Schub\" width=\"799\" height=\"561\" \/>Man ging kein Risiko ein und berechnete alle Bahnen vorher mit dem Computer und anstatt dann bei Abweichungen neue Bahnen zu berechnen berechnete man die n&ouml;tigen Korrekturen f&uuml;r das Erreichen der Vorgaben. So konnte die Missionskontrolle vor dem Start den Zeitpunkt der Landung angeben: 102 Stunden, 47 Minuten 11 Sekunden. In der Realit&auml;t landete Apollo 11 bei 102:45:43, also 88 Sekunden fr&uuml;her.<\/p>\n<p>Das erste Man&ouml;ver des LM war das DOI, Decent Orbit Insertion. Dabei senkte die Besatzung mit einer Z&uuml;ndung des Triebwerks den mondn&auml;chsten Punkt auf eine H&ouml;he von 15 bis 17 km ab. Bei den Missionen ab Apollo 13 erfolgte dies durch das CSM bei noch angekoppeltem LM. Das CSM musste nach dem Abkoppeln des LM mit dem eigenen Antrieb wieder das Perilun&auml;um anheben, um einen kreisf&ouml;rmigen Orbit zu erreichen. Das man dieses Man&ouml;ver vom CSM durchf&uuml;hren lies lag an der Forderung nach mehr Nutzlast bei der Landung. Man wusste von den vorhergehenden Missionen, dass das CSM noch gro&szlig;e Reserven bei Missionsende hatte und so konnte man diese nutzen und der Mondlander konnte eine h&ouml;here Masse landen, da er weniger Treibstoff verbrauchte.<\/p>\n<p>Die seltsame H&ouml;he von 110 km und die Umlaufszeit ziemlich nahe 2 Stunden sind &uuml;brigens kein Produkt genauer Planung, sondern ein Ergebnis dessen, das man in Mission Control im imperialen System rechnete &#8211; das war ein Orbit in einer H&ouml;he von 60 nautischen Meilen (1 nm = 1,852 km, 60 nm = 109,5 km). Im MIT als akademischem Institut hatte man zuerst alle Ausgaben des Bordcomputers im SI-System, wie es weltweit (auch bei uns genutzt wird) geplant und musste als die Astronauten dann nicht mit Metern und Newton zurechtkamen Konvertierungsroutinen f&uuml;r &#8222;Fuss&#8220; und &#8222;Pounds of Force&#8220; schreiben. Das Problem blieb den USA erhalten und f&uuml;hrte 1998 zum Verlust der Raumsonde <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/mco.shtml\">Mars Climate Orbiter<\/a>. Der Punkt, wo der Orbit sich der Mondoberfl&auml;che am st&auml;rksten n&auml;hert musste, 500 km vor dem Landegebiet liegen. Diese Strecke ergab sich durch den rund 11 Minuten dauernden Endabstieg. Da alle Landegebiete auf der Mondvorderseite lagen, sonst w&auml;re kein direkter Funkkontakt mit der Erde m&ouml;glich war aus himmelsmechanischen Gr&uuml;nden die Absenkung 180 Grad entfernt also auf der Mondr&uuml;ckseite n&ouml;tig.<\/p>\n<p>Sobald das LM auf der Mondvorderseite angekommen war, &uuml;berpr&uuml;fte Mission Control anhand der Dopplerdaten, ob der richtige Orbit erreicht war und &uuml;berspielte einen Bandrekorder mit der Telemetrie um zu pr&uuml;fen ob das Triebwerk, das nun zum ersten Mal arbeiten musste, auch keine Probleme hatte. Bei Abweichungen konnte man diese noch korrigieren.<\/p>\n<p>Der Zwischenorbit hatte ein Perilun&auml;um, das zwei Kriterien erf&uuml;llen musste. Zum einen sank es laufend w&auml;hrend des Abstiegs ab, da bei der Abbremsung sich nicht mehr Fliehkraft und Mondgravitation die Waage hielten. Es musste so gew&auml;hlt werden, dass die Resth&ouml;he die nach der Abbremsung noch verblieb, nicht zu hoch war, denn das dann langsame Absteigen &#8222;Schweben&#8220; verbrauchte nat&uuml;rlich um so mehr Treibstoff je h&ouml;her der Mondlander dann noch war. Zum anderen d&uuml;rfte es nicht zu tief liegen, dass der Orbit noch stabil ist &#8211; zum einen ver&auml;ndern ihn Dichteunterschiede im Mond laufend, innerhalb einer Schlafperiode sank das Perilun&auml;um um rund 5 km, und zum anderen musste er so hoch sein, dass keine Gefahr bestand das man mit den h&ouml;chsten Bergen kollidiert, die auf dem Mond bis 11 km hoch sein k&ouml;nnen (in den &uuml;berflogenen Gebeiten waren diese Gebirge aber nicht vorhanden, die h&ouml;chsten Erhebungen gab es bei Apollo 15 und 17 mit bis zu 5.000 m H&ouml;he, man rechnete mit 6 km H&ouml;he bei Erhebungen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" style=\"float: left;\" src=\"\/img\/high-gate-landing.png\" alt=\"Endteil der Landung\" width=\"957\" height=\"715\" \/>Die allgemeine Strategie war ein computergesteuerter Abstieg, wobei es drei Programme gab, die in unterschiedlichen Phasen aktiv waren:<\/p>\n<ul>\n<li>P63: Vernichtung des gr&ouml;&szlig;ten Teils der Geschwindigkeit: Steuerung zum &#8222;High Gate&#8220;<\/li>\n<li>P64: Verschiebung des Landepunktes w&auml;hrend die Restgeschwindigkeit und H&ouml;he abgebaut wird. Steuerung zum &#8222;Low Gate&#8220;<\/li>\n<li>P66: Landung durch langsamen Absteig &#8222;Schweben&#8220;.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Da alle Astronauten (bis auf Harrison Schmidt) Testpiloten waren, gab es schon vorher eine Auseinandersetzung. Das Verfahren wurde von den MIT Instrumentation Labs, welche den Computer entwickelten und programmierten ausgearbeitet und die Testpiloten protestierten. Sie wollten wie sie es bisher gewohnt waren, das Vehikel selbst steuern. Das war so in <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/mercury-artikel.shtml\">Mercury<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/gemini-artikel.shtml\">Gemini<\/a>, wobei schon bei Gemini der Bordcomputer das Ankoppeln an die Agena durchf&uuml;hrte. Die Erfahrung die vorlag war aber auch eindeutig. Steuerte ein Mensch, so war der Treibstoffverbrauch immer h&ouml;her als bei einem automatischen System. Das f&uuml;hrte fast zum Scheitern von <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/mercury-ma7.shtml\">Scott Carpenters Mission<\/a>. 10 % des Treibstoffes waren f&uuml;r die Interaktion der Besatzung vorgesehen. Also lies man einige Astronauten im Mondlandesimulator manuell eine Landung durchf&uuml;hren. Das Ergebnis war wie vom MIT prophezeit. Alle Astronauten verbrauchten zu viel Treibstoff, und als sie im Low Gate ankamen, hatten sie alle die Mindestreserve, bei der abgebrochen werden musste, unterschritten. Die Steuerung musste also weitestgehend automatisch erfolgen.<\/p>\n<p>F&uuml;r die Steuerung musste der Bordcomputer <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/computer-raumfahrt1.shtml\">AGC<\/a> (Apollo Guidance Computer, beim LM auch LGS f&uuml;r Lunar Module Guidance Computer genannt) aber genau wissen, welchen Orbit das LM hatte und wie es im Raum ausgerichtet war. Dazu gab es zwei Systeme. Das eine war eine absolute Ausrichtung im Raum. Die Besatzung nutzte dazu ein kleines Teleskop und das Programm P52, mit dem der Bordcomputer die F&auml;hre so drehte, das ein Stern im Sichtfeld war. Der LMP korrigierte nun mit dem Joystick, bis er in der Mitte des Fadenkreuzes war und best&auml;tigte. Machte man das mit mehreren Sternen, so hatte man die genaue Orientierung im Raum. F&uuml;r den Abstieg war das nicht einsetzbar, da fehlte die Zeit und das LM furfte auch nicht rotieren. Dazu hatte das LM ein Interialsystem (IMU: Inertail Measurement Unit) an Bord. Dies waren drei Kreisel, einer in jeder Raumachse. Sie wurden, nachdem die genaue Ausrichtung des LM festgestellt war, ausgerichtet und in Rotation versetzt. Jeder Kreis war kardanisch in einer Achse aufgeh&auml;ngt. Sobald sich das LM in einer Raumrichtung drehte, gibt ein schnell drehender Kreisel ein Drehmoment ab, das durch die kardanische Aufh&auml;ngung gemessen wurde. Dadurch wusste der Computer, wie sich die F&auml;hre von ihrer Ausgangsausrichtung in jeder der drei Raumachsen gedreht hatte. Die Geschwindigkeit und die H&ouml;he &uuml;ber Grund lieferte ein Landeradar, dass jedoch erst unterhalb 10 km H&ouml;he korrekte Werte lieferte. Auch es wurde vom Computer &uuml;berpr&uuml;ft, der sobald es konstante Werte lieferte, die Lichter f&uuml;r Warnlichter Altitude und Velocity abschaltete.<\/p>\n<p>Vor dem eigentlichen Abstieg (Powered Decent Injection, PDI) montierte der LMP an seinem Fenster eine 16-mm-Filmkamera. Er sah so weitaus weniger als sein Kollege. Die Kamera nahm den Abstieg auf, doch meistens mit 1, 6 oder 12 Bildern\/s um Film zu sparen, sodass die Bilder beim Start des Abstiegs deutlich ruckeln. Der Abstieg begann 500 km von der Landestelle entfernt 12 Minuten vor der Landung. Der Computer schaltete zuerst die RCS-Triebwerke an. Sie f&uuml;hrten zu einer kleinen Beschleunigung und sammelten den Treibstoff am Boden der Tanks. War dies erfolgt, schaltete der AGC das Haupttriebwerk ein und betrieb es 26 Sekunden lang nur bei 10 Prozent Schub. In dieser Zeit trimmte er das Haupttriebwerk so, das sein Schubvektor durch den Schwerpunkt ging. Die Mondlandef&auml;hre war unregelm&auml;&szlig;ig aufgebaut und auch die Gewichtsverteilung war ungleichm&auml;&szlig;ig. Dann fuhr er es auf 100 % Schub herauf und es begann das Vernichten der Orbitalgeschwindigkeit, die bei 1632 m\/s lag. Das misslang bei dem ersten unbemannten Test des LM bei Apollo 5 in einem Erdorbit, da man bei diesem Test den Tank nur teilbef&uuml;llt hatte und so das Aufbauen des Schubs zu lange dauerte und der Computer stellte das Triebwerk wieder ab.<\/p>\n<p>W&auml;hrend dieser Phase drehte er die F&auml;hre, sodass die Astronauten die Oberfl&auml;che sehen konnten. Das Triebwerk feuerte gegen die Bewegungsrichtung, sodass die L&auml;ngsachse grob parallel zur Mondoberfl&auml;che ausgerichtet war. Der Kommandant hatte an seinem Fenster eine fest eingraviere Skala von Linien. Der Computer gab f&uuml;r einige markante Landmarken, die man beim richtigen Kurs an einer bestimmten Linie sehen musste, einen Zeitindex aus. Der Kommandant konnte diesen mit der realen Zeit vergleichen und wusste so, ob er auf dem richtigen Kurs war. Das war nicht hochgenau, das die F&auml;hre zu diesem Zeitpunkt noch 1,5 Kilometer pro Sekunde zur&uuml;cklegte, gab Armstrong aber schon eine Vorstellung, dass der Computer jetzt schon eine Abweichung von mehreren Kilometern zum Kurs hatte. Die Ursache daf&uuml;r waren die erw&auml;hnten Mascons.<\/p>\n<p>Ab Apollo 12 verfolgte die Missionskontrolle w&auml;hrend der ersten ein bis zwei Minuten den Kurs und bestimmte, wo die F&auml;hre war und welche Abweichung sie zum Landgebiet hatten. Ein Computer bestimmte die Differenz und die Abweichung wurde hochgefunkt. Die Astronauten gaben sie im Bordcomputer ein, der daf&uuml;r ein modifiziertes Abstiegsprogramm hatte. Bei Apollo 12 war dies nach 80 Sekunden der Fall, als der Capcom &#8222;Noun 69 plus 04200&#8220; durchgab. Noun 69 teilte dem Computer mit, in wie weit er den Landepunkt verschieben sollte und 04200 stand f&uuml;r 4200 Fuss, rund 1280 m.<\/p>\n<p>W&auml;hrend dieser Phase konnte die Besatzung nichts tun au&szlig;er den Computer &uuml;berwachen und in der Anzeige &#8222;(Display and Key Unit DSKY) Werte abfragen wie die H&ouml;he oder Geschwindigkeit. Nach etwa sechseinhalb Minuten kommandierte der AGC das Triebwerk von 100 % Schub auf 55 % herunter und &uuml;bersprang so den verbotenen Bereich von nun an regelte er den Schub langsam weiter herunter. Diese erste Phase, in der Programm P63 aktiv war, dauerte rund 9 Minuten.<\/p>\n<p>P63 steuerte das LM zu einem Punkt genannt High Gate, der in 900 bis 2.400 m H&ouml;he lag. Bei den ersten Missionen relativ hach, bei Apollo 11 z.B. in 2.200 m H&ouml;he. Dieser Punkt war 8 km vom Landepunkt entfernt und die F&auml;hre noch 180 m\/s (540 km\/h) schnell. Nun &uuml;bernahm Programm P64. P64 drehte zuerst die F&auml;hre, sodass sie nun fast senkrecht stand. Das Haupttriebwerk bremste den Fall ab, zuerst langsam dann immer mehr und die RCS-D&uuml;sen die Geschwindigkeit in der Horizontalen. Nun gab der Computer laufend einen Winkel aus. Der Winkel entsprach dem Winkel, unter dem der Kommandant den Landepunkt aus seinem Fenster sehen konnte. Dort waren Linien eingraviert mit einer Beschriftung rechts. Der Kommandant muste so nur den Winkel mit der Beschriftung vergleichen und korrigieren. Das geschah mit dem Joystick und war die erste Aktion, welche die Besatzung aktiv an der Steuerung beteiligte. Ein kleiner Schubs des Jocksticks (ein Klick) verschob in 2400 m H&ouml;he den Landepunkt um 180 m, in 240 m H&ouml;he um 27 m. Ein Klick nach links oder rechts verschob den Pfad um 2 Grad nach links oder rechts. W&auml;hrend der n&auml;chsten eineinhalb Minuten konnte so der Kommandant den Computer korrigieren, der weiter auf das Ziel zuflog. Der LMP hatte w&auml;hrend der ganzen Landung einen wichtigen, aber nicht gerade erf&uuml;llenden Job. Damit der Kommandant aus dem Fenster schauen konnte, las er ihm die wichtigsten Werte wie H&ouml;he und Geschwindigkeit vor.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" style=\"float: left;\" src=\"\/img\/conrad-surveyor.jpg\" alt=\"Pete Conrad bei Surveyor 3\" width=\"1000\" height=\"876\" \/>Nach weiteren eineinhalb Minuten war das Low Gate erreicht. Ein Punkt in rund 160 bis 180 m H&ouml;he bei einer Restgeschwindigkeit von rund 9 m\/s (33 km\/h). Nun ging der Computer in Programm P66 &uuml;ber. Das konnte die Besatzung auch schon vorher manuell &uuml;ber einen Switch tun. In P66 steuerte der Computer nicht mehr aktiv einen Landepunkt an, sondern hatte die Aufgabe die F&auml;hre weich aufzusetzen. Die Besatzung hatte mittels Schalter mehrere Eingriffm&ouml;glichkeiten. Zum einen konnte sie den Computer anweisen, automatisch zu landen. Dann w&auml;re er in Programm P65 &uuml;bergangen (&uuml;ber einen Schalter w&auml;re eine R&uuml;ckkehr zu P66 jederzeit m&ouml;glich gewesen). Lovell wollte dies ausprobieren, doch seine Mission scheiterte vorher. Der Kommandant konnte auch P67 aktivieren, indem er mit dem Steuerkn&uuml;ppel dann die komplette manuelle Kontrolle &uuml;ber das Raumschiff hat. Das machte keiner der Astronauten, sodass bei den J-Missionen die Programme P65 und P67 einfach gestrichen wurden. Im Programm P66 gab es zwei Modi. Im einen verringerte der Computer langsam die H&ouml;he, bis die F&auml;hre aufsetzte. Mit dem Steuerkn&uuml;ppel konnte nun der Kommandant die F&auml;hre in den vier Himmelsrichtungen verschieben und somit den Landepunkt. War er weit vor Kurs abgekommen, wie dies bei Apollo 11 der Fall war, so wurde der zweite Modus &#8222;altiutde hold&#8220; aktiviert. Ein Schalter aktivierte den Modus und nun bet&auml;tigte der Astronaut zuerst den Steuerkn&uuml;ppel um eine neue H&ouml;he anzustreben, hatte er diese erreicht, so lies er los und nun hielt der Computer diese H&ouml;he, was ein Schweben bedeutete. W&auml;hrenddessen konnte der Astronaut in dieser sicheren H&ouml;he die F&auml;hre zu einem neuen Landepunkt man&ouml;vrieren. Bei Apollo 11 gab es nominell 73 Sekunden Treibstoff f&uuml;r ein solches Schwebeman&ouml;ver.<\/p>\n<p>Keiner der Modi, auch nicht P67, war ohne Computerunterst&uuml;tzung. Ohne diesen h&auml;tte jede Aktion des Joysticks bei einem unsymmetrischen Gef&auml;hrt wie dem LM dieses gedreht oder gekippt. Die RCS-D&uuml;sen wurden vom Computer gez&uuml;ndet, um diese St&ouml;rmomente auszugleichen.<\/p>\n<p>Der Treibstoff konnte &uuml;berwacht werden. Es gab dazu zwei Treibstoffmesssysteme an Bord. Im LM konnte man aber nur die Angaben eines der beiden anzeigen. Da man den Treibstoff nicht unterhalb einer bestimmten Schwelle sicher messen konnte, hatte man sich ein System ausgedacht, um der Besatzung trotzdem eine R&uuml;ckmeldung zu geben. Eine Grenze war 5,6 % Resttreibstoff, sobald sie unterschritten war, leuchtete die Diode bei &#8222;Quantity&#8220; auf. Bei der Bodenkontrolle begann nun ein Bingo-Countdown der 94 Sekunden lief. Nach 60 und 30 Sekunden wurde jeweils ein Ruf an die Besatzung durchgegeben. Erreichte der Countdown Null, so gab es noch f&uuml;r 20 Sekunden Treibstoff. Dann musste der Kommandant eine Entscheidung f&auml;llen. Die Missionsregeln sahen vor, das wenn er in 30 m H&ouml;he oder h&ouml;her war er abbrechen sollte, da die Zeit dann nicht mehr ausreichen w&uuml;rde, zu landen. Bei unterhalb von 15 m k&ouml;nnte er sicher in den 20 Sekunden landen. Dazwischen war es eine Ermessensfrage. Er musste landen oder beschleunigen, um 30 m H&ouml;he zu erreichen. Diese Mindesth&ouml;he war f&uuml;r den Start des Aufstiegstriebwerks im Flug n&ouml;tig.<\/p>\n<p>Apollo 11 landete mit dem geringsten Resttreibstoff, 698 Pfund, 316 kg. Der nicht nutzbare Rest wurde mit <a href=\"https:\/\/www.hq.nasa.gov\/alsj\/a11\/a11fltpln_final_reformat.pdf\">Unsicherheitsreserve<\/a> mit 306 Pfund, 138 kg angegeben. Der Rest war nutzbar Der reichte f&uuml;r rund 36 bis 37 s (da der Schub des Triebwerks langsam f&auml;llt, nicht genau angebbar. Das entspricht 16-17 s vor Ende des Bingo-Calls. Armstrong hat in einem Interview gesagt, das er 21 m f&uuml;r sich als Grenze festgelegt hatte. Selbst wenn dann der Treibstoff dann aus gewesen w&auml;r, w&auml;re das LM durch die geringe Mondgravitation mit nur 17,5 km\/h gelandet, was sie aushalten sollte (das entspricht auf der Erde einem Fall aus 1,2 m H&ouml;he).<\/p>\n<p>Das Triebwerk wurde automatisch abgeschaltet, sobald eine der der drei F&uuml;hler an den Beinen den Boden ber&uuml;hrt. Sie haben eine L&auml;nge von 172 cm. Das LM f&auml;llt dann noch etwa einen Meter, was aber bei der Mondgravitation von <sup>1<\/sup>\/ <sub>6<\/sub> der irdischen nicht wirklich tragisch ist. Danach wird der Bordcomputer angewiesen, Programm 68 auszuf&uuml;hren. Es signalisiert ihm das man gelandet ist und er bereitet die Systeme nun f&uuml;r einen R&uuml;ckstart vor &#8211; entl&auml;sst z. B. den Treibstoff. Nach der Landung gab es ein 90 Sekundenfenster in dem Mission Control entscheiden musste, ob die F&auml;hre sicher gelandet war und alle Systeme funktionierten. Wartete man l&auml;nger, so konnte sie beim Aufstieg nicht mehr in einem Orbit das CSM erreichen. Danach gab es R&uuml;ckstartm&ouml;glichkeiten alle 118 Minuten.<\/p>\n<p>Wie beschrieben h&auml;tte ein Lunar Module automatisch landen k&ouml;nnen. Dabei h&auml;tte es sogar weniger Treibstoff verbraucht als die Astronauten. Man bem&uuml;hte sich in dem Rechner mit nur geringer Geschwindigkeit sogar eine Kompensation des Gel&auml;ndeprofils unterzubringen, das er anhand der Radardaten erkennen konnte. Bei der Auswertung der Apollo 12 Mission machte man sich die M&uuml;he die Eingriffe der Besatzung herauszurechnen, um festzustellen, wohin der Computer die F&auml;hre gesteuert h&auml;tte. Bei Apollo 12 war dies besonders gut m&ouml;glich, da die Zielmarke die Raumsonde Surveyor 3 war, sie war auch auf Orbitaufnahmen deutlich ausmachbar. Apollo 12 landete 535 m von <a href=\"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/surveyor.shtml\">Surveyor 3<\/a> entfernt. Der Computer h&auml;tte die F&auml;hre in 610 m Distanz abgesetzt. Diese Sicherheit einer automatischen Landung bedeutete auch, das es m&ouml;glich war, ein LM unbemannt zu landen. Notwendige Eingaben konnte auch das Kontrollzentrum &uuml;ber eine Konsole des AGC, die dort installiert war an diesen durchgeben. Das war wichtig, weil erweiterte Missionen vorhersahen, dass man ein LM unbemannt landet und dieses dann als Wohnung nutzt, da f&uuml;r l&auml;ngere Aufenthalte das LM doch sehr beengt war. Dazu h&auml;tte man ein LM entweder einfach ausgeweidet oder die Aufstiegsstufe durch ein Wohnmodul ersetzt. Da alle erweiterten Missionen gestrichen wurden, kam es nie dazu.<\/p>\n<h3>Empfehlenswerte Literatur:<\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/amzn.to\/2LCvw7o\">How Apollo flew to the moon<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/amzn.to\/2Z54icB\">Digital Apollo<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/amzn.to\/2Y50JXP\">The Apollo Guidance Computer<\/a><\/p>\n<h3>Links:<\/h3>\n<p><a href=\"https:\/\/www.nasa.gov\/specials\/apollo50th\/pdf\/A11_MissionReport.pdf\">Apollo 11 Mission Report<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/history.nasa.gov\/alsj\/a11\/A11_PressKit.pdf\">Apollo 11 Press Kit<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.hq.nasa.gov\/alsj\/a11\/a11fltpln_final_reformat.pdf\">Apollo 11 Flight Plan<\/a><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/heroicrelics.org\/info\/lm\/mech-design-lmde.html\">Mechanical Design of the Lunar Module Decent Engine<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.hq.nasa.gov\/alsj\/a14\/a14-43939523-LM10-LM14-Fam-Manual.pdf\">Lunar Module Familirization Manual<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Rund um die Mondlandung gibt es etliche Mysterien was daran liegt das die meisten nicht wissen, wie sie tats&auml;chlich ablief. 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