Apollo program · NASA · Bemannt
Apollo 8
- 21.12.1968, 12:51
- Startdatum
- 3
- Besatzungsgröße
- 6 Tg. 3 Std.
- Dauer
- Erfolg
- Ergebnis
Apollo 8 war das erste bemannte Raumschiff, das den Gravitationseinfluss der Erde verließ, den Mond erreichte und ihn umkreiste. Es startete am 21. Dezember 1968 vom Kennedy Space Center mit der Saturn V AS-503 – dem ersten bemannten Flug der Mondrakete – und brachte Frank Borman, James Lovell und William Anders rund um die Welt bis zum 27. Dezember, als das Kommandomodul im Nordpazifik wasserte. Die Mission führte keine Mondlandefähre mit: An ihrer Stelle reiste ein ballastiertes Testobjekt, denn gerade die Verzögerung dieses Fahrzeugs hatte den Flug entstehen lassen. Die Mission entstand aus einer im August 1968 beschlossenen Planänderung. Der im September 1967 von der NASA verabschiedete Plan in sieben Schritten wies Apollo 8 die Rolle der «D»-Mission zu, eines Tests der Mondlandefähre in niedriger Erdumlaufbahn. Als die LM-3 im Juni 1968 mit mehr als hundert erheblichen Mängeln im Kennedy Space Center eintraf, schlug George Low, Manager des Apollo Spacecraft Program Office, vor, sich zunutze zu machen, dass das nächste Kommando- und Servicemodul, die CSM-103, drei Monate früher fertig sein würde: Statt den Erdumlaufflug von Apollo 7 zu wiederholen, konnte dieses CSM zum Mond geschickt werden. Am 9. August 1968 wurde die Idee mit der Programmleitung besprochen, und Apollo 8 wechselte von der «D»-Mission zur «C-Prime»-Mission in der Mondumlaufbahn. Der Flug war zugleich der bemannte Erstflug der Saturn V, einer Rakete, die bei ihrem vorherigen, unbemannten Flug Apollo 6 im April 1968 schwere Pogo-Schwingungen, den Ausfall zweier Triebwerke der zweiten Stufe und die Weigerung der dritten Stufe erlebt hatte, in der Umlaufbahn erneut zu zünden. Die Teams des Marshall Space Flight Center gestalteten die Treibstoffleitungen und die Zünder neu und installierten ein Dämpfungssystem mit Helium; ohne diese Korrekturen hätte kein NASA-Administrator genehmigt, drei Männer auf die AS-503 zu setzen. Nach der translunaren Injektion erreichte Apollo 8 mit 377.349 Kilometern seine größte Entfernung zur Erde, trat in die Gravitationssphäre des Mondes ein und absolvierte zehn Umläufe um den Mond, zwanzig Stunden, in denen es mögliche Landeplätze fotografierte – darunter den, den Apollo 11 im Mare Tranquillitatis nutzen würde – und per Funk eine Landschaft beschrieb, die noch kein Mensch aus der Nähe gesehen hatte. Aus diesen Umläufen gingen zwei der dauerhaftesten kulturellen Bilder des 20. Jahrhunderts hervor: die Farbfotografie der über dem Mondrand aufgehenden Erde, die Anders im vierten Umlauf aufnahm und die als «Earthrise» bekannt ist, und die Heiligabend-Übertragung des neunten Umlaufs, in der die drei Besatzungsmitglieder den Anfang der Genesis vor einem auf ein Viertel der Menschheit geschätzten Publikum lasen. Die Lesung landete wegen der Klage der atheistischen Aktivistin Madalyn Murray O'Hair vor Gericht, und das Foto zählt zu den Inspirationen für den ersten Tag der Erde 1970.
Nutzlast
Apollo 8 führte keine Mondlandefähre mit. Das bemannte Fahrzeug war das Kommando- und Servicemodul Block II CSM-103 mit einer Masse von 28.870 kg, und an der Stelle, die die Mondlandefähre eingenommen hätte, reiste ein Testobjekt, ein strukturelles Modell von 9.000 kg, das Gewicht und Schwerpunkt der LM-3 nachbildete und nach der Trennung mit der dritten Stufe S-IVB verbunden blieb. Die Nutzlast der Arbeit war daher instrumentell und fotografisch: Standbildkameras mit 70 mm, mit denen Anders mehr als achthundert Aufnahmen der Mondoberfläche und der Erde machte – darunter die «Earthrise» –, eine in einem Fenster montierte 16-mm-Filmkamera, die ein Bild pro Sekunde aufnahm und von der etwa 210 m Film belichtet wurden, und eine zwei Kilogramm schwere Schwarz-Weiß-Fernsehkamera mit Vidicon-Röhre und zwei Objektiven (Weitwinkel mit 160° und Teleobjektiv mit 9°), mit der die sechs Übertragungen des Fluges gemacht wurden. Die Dosimetrie übernahm ein persönliches Dosimeter pro Besatzungsmitglied, das Daten zur Erde übertrug, sowie drei passive Filmdosimeter für die akkumulierte Dosis. Hinzu kamen ein eingebauter Sextant für die Navigation per Sternpeilung und das Datenspeichergerät, das Sprache und Telemetrie aufzeichnen und mit hoher Geschwindigkeit überspielen konnte. Zum inoffiziellen Gepäck gehörten ein Abendessen aus Truthahn mit Füllung und drei Fläschchen Brandy, die Slayton in der Vorratskammer versteckte, sowie kleine Geschenke der Ehefrauen.
| Besatzung | Funktion | Agentur | Außenbordeinsatz |
|---|---|---|---|
| Frank Frederick Borman II | Kommandant | NASA · Vereinigte Staaten | — |
| James Arthur Lovell Jr. | Kommandokapsel-Pilot | NASA · Vereinigte Staaten | — |
| William Alison Anders | Mondlandefähre-Pilot | NASA · Vereinigte Staaten | — |
Geschichte
Ein Programm gegen die Uhr
Am 20. September 1967 verabschiedete die NASA einen Plan in sieben Schritten für die Apollo-Missionen, dessen letzte Stufe die Mondlandung war. Apollo 4 und Apollo 6 sollten «A»-Missionen sein, Tests der Saturn V mit einem unbemannten Kommando- und Servicemodul der Produktionsserie Block I in der Erdumlaufbahn; Apollo 5 sollte die «B»-Mission werden, der Test der Mondlandefähre in der Erdumlaufbahn; und Apollo 7, für Oktober 1968 vorgesehen, die «C»-Mission, der erste bemannte Flug des CSM um die Erde. Von da an hing alles davon ab, dass die Mondlandefähre rechtzeitig fertig wurde. Apollo 8 war für die «D»-Mission vorgesehen – einen Test der LM in niedriger Erdumlaufbahn im Dezember 1968 mit James McDivitt, David Scott und Russell Schweickart –, während Bormans Besatzung die «E»-Mission fliegen sollte, eine anspruchsvollere Erprobung in einer elliptischen mittleren Erdumlaufbahn. Danach würden die «F»-Mission mit CSM und LM in der Mondumlaufbahn und die «G»-Mission, die Mondlandung, folgen.
Der Plan scheiterte an der vorhersehbaren Stelle. Die Produktion der Mondlandefähre verzögerte sich, und als die LM-3 im Juni 1968 im Kennedy Space Center eintraf, fand man an ihr weit über hundert erhebliche Mängel. Bob Gilruth, Direktor des Manned Spacecraft Center, und andere Verantwortliche kamen zu dem Schluss, dass es keine Chance gab, dass dieses Fahrzeug 1968 flog; die Lieferung konnte sich sogar bis Februar oder März 1969 verschieben. Am ursprünglichen Plan festzuhalten hätte bedeutet, die «D»-Mission und alle folgenden zu verschieben und die Zusage zu gefährden, noch vor Ende des Jahrzehnts auf dem Mond zu landen.
Der Missionswechsel vom August 1968
Den Ausweg schlug im August 1968 George Low vor, Manager des Apollo Spacecraft Program Office. Das nächste Kommando- und Servicemodul, die CSM-103, würde drei Monate vor der LM-3 fertig sein; statt mit ihm den Erdumlaufflug von Apollo 7 zu wiederholen, konnte man es zum Mond schicken, mit der Möglichkeit, in eine Mondumlaufbahn einzuschwenken und zurückzukehren. Die Mission würde außerdem erlauben, Annäherungsverfahren zu erproben, die sonst bis Apollo 10 hätten warten müssen, und machte die «E»-Mission in der mittleren Erdumlaufbahn überflüssig. Unter dem Strich wurde nur die «D»-Mission verschoben, und die Mondlandung blieb Mitte 1969 weiterhin möglich.
Am 9. August 1968 legte Low die Idee Gilruth, dem Flugdirektor Chris Kraft und dem Leiter des Astronauteneinsatzes Donald Slayton vor. Die vier flogen zum Marshall Space Flight Center in Huntsville, wo sie sich mit dem Direktor des Kennedy Space Center, Kurt Debus, dem Apollo-Programmdirektor Samuel C. Phillips, mit Rocco Petrone und mit Wernher von Braun trafen. Jerry Wittenstein stellte die Flugbahnen der neuen Mission vor. Kraft hielt den Vorschlag aus Sicht der Flugkontrolle für machbar; Debus und Petrone verpflichteten sich, die nächste Saturn V, die AS-503, bis zum 1. Dezember bereitzustellen; von Braun zeigte sich überzeugt, dass die Pogo-Schwingungsprobleme von Apollo 6 gelöst waren. Fast alle Führungskräfte der Behörde unterstützten den Wechsel. Der Einzige, der überzeugt werden musste, war der Administrator James E. Webb, der ihn schließlich genehmigte. Apollo 8 war damit offiziell keine «D»-Mission mehr, sondern wurde zur «C-Prime»-Mission in der Mondumlaufbahn.
Der Wechsel zog die Besatzungen mit. Slayton fragte McDivitt, ob er den Flug behalten wolle; McDivitt lehnte ab, weil seine Besatzung lange den Test der Mondlandefähre vorbereitet hatte und genau das tun wollte. Slayton tauschte daraufhin die Stamm- und die Ersatzbesatzung der «D»- und «E»-Missionen aus, was auch den Tausch der Raumschiffe nötig machte: Bormans Besatzung erhielt die CSM-103 und die von McDivitt die CSM-104. David Scott verkraftete den Verzicht auf das CM-103, dessen Tests er aus nächster Nähe überwacht hatte, nicht gut, und auch Anders war nicht begeistert davon, Pilot der Mondlandefähre auf einem Flug ohne Mondlandefähre zu sein. An ihrer Stelle würde Apollo 8 ein LM-Testobjekt mitführen, ein strukturelles Modell, das Gewicht und Schwerpunkt der Fähre nachbildete.
Zum Zeitdruck kam der sowjetische hinzu. Am 21. September 1968 brachte die Mission Zond 5 nach einer cislunaren Schleife mehrere Lebewesen – darunter Schildkröten – zur Erde zurück, und innerhalb der NASA und in der Presse wurde spekuliert, die UdSSR könne noch vor Jahresende Kosmonauten auf einen Mondumrundungsflug schicken. Die amerikanischen Aufklärungssatelliten hatten zudem beobachtet, wie am 25. November 1967 ein Modell der N1-Rakete zur Startrampe in Baikonur gebracht wurde.
Die AS-503 vorbereiten
Die Saturn V von Apollo 8 trug die Bezeichnung AS-503, das dritte Exemplar des Apollo-Saturn-Programms. Als sie am 20. Dezember 1967 im Vehicle Assembly Building aufgerichtet wurde, war sie für einen unbemannten Testflug in der Erdumlaufbahn mit einer Attrappe des Kommando- und Servicemoduls vorgesehen. Das Problem war die jüngste Geschichte der Rakete: Bei ihrem Flug im April 1968 hatte Apollo 6 schwere Pogo-Schwingungen in der ersten Stufe, den Ausfall zweier Triebwerke der zweiten Stufe und eine dritte Stufe erlebt, die in der Umlaufbahn nicht erneut zündete. Ohne Gewissheit, dass dies behoben war, konnte die Behörde es nicht rechtfertigen, eine Besatzung zu gefährden.
Die Teams des Marshall Space Flight Center nahmen alle drei Baustellen in Angriff. Zum Pogo kam eine Arbeitsgruppe aus Auftragnehmern, NASA-Vertretern und Forschern des Zentrums zu dem Ergebnis, dass die Triebwerke mit einer Frequenz nahe der der Fahrzeugstruktur selbst schwangen und die entstehende Resonanz die Schwingungen auslöste; man installierte ein System, das gasförmiges Helium nutzte, um einen Teil dieser Schwingungen zu dämpfen. Zu den Triebwerken stellte man fest, dass eine undichte Wasserstoffleitung gebrochen war, als sie dem Vakuum ausgesetzt wurde, was den Druckverlust in Triebwerk zwei verursachte, und dass die automatische Abschaltung des Flüssigwasserstoffventils aufgrund einer falsch verdrahteten Verbindung irrtümlich den Flüssigsauerstoff von Triebwerk drei abgestellt hatte; das dritte fiel in weniger als einer Sekunde nach dem zweiten aus. Die Untersuchung fand ein gleichartiges Problem in der dritten Stufe, an der Zünderleitung. Zünder und Treibstoffleitungen wurden geändert, und im August 1968 erprobte man die Lösungen im Marshall selbst: eine S-IC-Stufe mit Pogo-Dämpfern und eine S-II mit modifizierten Leitungen, um ihre Bruchfestigkeit im Vakuum nachzuweisen.
Nach Annahme der Korrekturen wurde das Raumschiff am 21. September auf die Rakete gesetzt, und der Verbund legte am 9. Oktober die drei Meilen (4,8 km) bis zur Startrampe auf einem der beiden Raupentransporter zurück. Die Tests liefen den ganzen Dezember über weiter, mit verschiedenen Stufen von Bereitschaftsprüfungen zwischen dem 5. und dem 11., und die Endkontrolle der Änderungen gegen Pogo, Lecks und Zünder erfolgte am 18. Dezember, drei Tage vor dem geplanten Start.
Die Besatzung und das Emblem
Die ursprüngliche Besatzungsaufstellung für den dritten bemannten Apollo-Flug wurde am 20. November 1967 offiziell bekanntgegeben: Frank Borman als Kommandant, Michael Collins als Pilot des Kommandomoduls und William Anders als Pilot der Mondlandefähre. Collins wurde im Juli 1968 durch Jim Lovell ersetzt, nachdem er einen Bandscheibenvorfall der Halswirbelsäule erlitten hatte, der eine Operation erforderte. Die entstandene Besatzung war unter denen vor dem Space Shuttle einzigartig, weil der Kommandant nicht das erfahrenste Mitglied war: Lovell war bereits zweimal geflogen, mit Gemini VII und Gemini XII. Es war zudem der erste Fall, dass ein Kommandant einer früheren Mission als Untergebener flog, und das erste Mal, dass zwei Gefährten eines früheren Fluges wieder zusammenkamen, denn Borman und Lovell hatten sich die Kapsel von Gemini VII geteilt.
Die Ersatzbesatzung, am selben Tag bekanntgegeben, bildeten Neil Armstrong als Kommandant, Lovell als Pilot des Kommandomoduls und Buzz Aldrin als Pilot der Mondlandefähre; als Lovell in die Stammbesatzung wechselte, rückte Aldrin zum Piloten des Kommandomoduls auf, und Fred Haise kam als Ersatzmann hinzu. Die Unterstützungsbesatzung – eine Figur, die Apollo zu Stamm- und Ersatzbesatzung hinzufügte – bestand aus Ken Mattingly, Vance Brand und Gerald Carr, die in den Simulatoren für Flugplan, Checklisten und Notfallverfahren zuständig waren. Die Schichten der Missionskontrolle leiteten Clifford E. Charlesworth, Glynn Lunney und Milton Windler.
Das Emblem, dreieckig wie der Querschnitt des Kommandomoduls, zeigt eine rote Acht, die Erde und Mond verbindet und zugleich auf die Missionsnummer und den zirkumlunaren Charakter anspielt; am unteren Ende der Acht stehen die Namen der drei Astronauten. Den ersten Entwurf skizzierte Lovell auf dem Rücksitz einer T-38, kurz nachdem er von der Umbenennung des Fluges erfahren hatte. Die Besatzung wollte das Raumschiff taufen, und die NASA erlaubte es nicht; hätte sie gedurft, hätte sie wahrscheinlich «Columbiad» gewählt, die Riesenkanone, mit der Jules Verne in seinem Roman «Von der Erde zum Mond» von 1865 sein Geschoss abfeuert, ein Name, der später im «Columbia» von Apollo 11 widerhallen sollte.
In der Nacht vor dem Start, als sie bereits im Kennedy Space Center untergebracht waren, erhielten die drei Besuch von Charles Lindbergh und seiner Frau Anne Morrow Lindbergh. Lindbergh erzählte ihnen, dass er vor seinem Flug von 1927 mit einer Schnur auf einem Globus die Entfernung zwischen New York und Paris abgemessen hatte, um den nötigen Treibstoff zu berechnen; die Gesamtmenge, die er mitnahm, entsprach einem Zehntel dessen, was die Saturn V jede Sekunde verbrennen würde. Am nächsten Tag sahen die Lindberghs den Start von einer nahen Düne aus.
Start und translunare Injektion
Apollo 8 hob am 21. Dezember 1968 um 12:51:00 UTC (7:51 Uhr morgens Ostküstenzeit) ab. Die drei Stufen der Saturn V brachten es in eine Parkbahn mit einem Apogäum von 185,18 km und einem Perigäum von 184,40 km, mit einer Neigung von 32,51° zum Äquator und einer Umlaufzeit von 88,19 Minuten; das Ablassen von Treibstoff hob das Apogäum um 11,9 km an, während das Raumschiff 2 Stunden, 44 Minuten und 30 Sekunden dort verblieb. Die erste Stufe S-IC stürzte in den Atlantik, die S-II weiter östlich; die dritte, die S-IVB, blieb mit dem Fahrzeug verbunden, um das entscheidende Manöver auszuführen.
2 Stunden und 38 Minuten lang prüften die Besatzung und die Kontrolleure in Houston, ob das Raumschiff in einwandfreiem Zustand war. Das einwandfreie Funktionieren der S-IVB war entscheidend, denn beim letzten unbemannten Test hatte sie sich geweigert, erneut zu zünden. Collins, auf dem CAPCOM-Platz, übermittelte nach 2 Stunden, 27 Minuten und 22 Sekunden Flugzeit den Satz, der die Reise offiziell freigab: «Apollo 8. You are Go for TLI». Das Triebwerk zündete pünktlich und brannte 318 Sekunden lang; es beschleunigte den Verbund – 28.870 kg Kommando- und Servicemodul plus 9.000 kg des LM-Testobjekts – von 7.793 m/s auf 10.822 m/s, die größte Geschwindigkeit relativ zur Erde, die Menschen je erreicht hatten. Das war etwas weniger als die irdische Fluchtgeschwindigkeit von 11.200 m/s, sodass das Raumschiff auf einer sehr langgestreckten Erdumlaufbahn verblieb, die dazu führen würde, dass es von der Mondgravitation eingefangen wurde.
Nach der Trennung des CSM von der S-IVB drehte die Besatzung das Raumschiff, um die ausgebrannte Stufe zu fotografieren und den Formationsflug mit ihr zu üben. Dabei sahen sie zum ersten Mal die ganze Erde: Niemand hatte sie zuvor mit einem einzigen Blick erfasst. Borman fürchtete, die S-IVB bleibe zu nah, und forderte ein Trennmanöver an; nach Rücksprache mit der Kontrolle wurde ein Impuls von 2,3 m/s ausgeführt, der die Arbeiten an Bord um eine Stunde verzögerte. Fünf Stunden nach dem Start befahl Houston der S-IVB, den restlichen Treibstoff abzulassen, um sie abzulenken: Die Stufe passierte samt dem angekoppelten Testobjekt die Mondbahn und gelangte in eine Sonnenumlaufbahn mit einer Umlaufzeit von 340,80 Tagen.
Die Besatzung durchquerte auch als erste die Van-Allen-Strahlungsgürtel, die sich bis in etwa 24.000 km Entfernung von der Erde erstrecken. Man erwartete, dass die schnelle Durchquerung bei hoher Geschwindigkeit eine Dosis bedeuten würde, die der einer Röntgenaufnahme des Brustkorbs vergleichbar ist; jedes Besatzungsmitglied trug ein persönliches Dosimeter, das Daten zur Erde übertrug, und drei passive Filmdosimeter, und am Ende der Mission betrug die mittlere registrierte Dosis 1,6 mGy.
Drei Tage zum Mond
Lovells Hauptaufgabe als Pilot des Kommandomoduls war die Navigation. Obwohl die Berechnungen normalerweise von der Missionskontrolle erledigt wurden, musste unbedingt jemand an Bord navigieren können, um zurückzukehren, falls der Funkkontakt abbräche; Lovell nahm Sternpeilungen mit einem eingebauten Sextanten vor und maß den Winkel zwischen einem Stern und dem Erd- oder Mondhorizont. Erschwert wurde die Aufgabe durch eine Trümmerwolke rund um das Raumschiff, die das Erkennen der Sterne behinderte. Nach sieben Flugstunden lag die Besatzung anderthalb Stunden hinter dem Plan.
Um die Wärme zu verteilen, ging das Raumschiff in die passive thermische Kontrolle über, das sogenannte «Grillspießverfahren»: eine langsame Drehung um die Längsachse, ungefähr eine Umdrehung pro Stunde. Ohne sie konnten die sonnenbeschienenen Bereiche über 200 °C steigen, während die im Schatten auf −100 °C fielen, mit dem Risiko, den Hitzeschild reißen oder die Treibstoffleitungen platzen zu lassen. Da die Drehung nie perfekt war, musste sie alle halbe Stunde korrigiert werden.
Die erste Bahnkorrektur erfolgte nach elf Flugstunden. Das Triebwerk des Servicetriebwerkssystems hatte laut den Bodentests eine geringe Wahrscheinlichkeit zu explodieren, wenn es bei langen Zündungen nicht zuvor durch eine kurze Zündung «beschichtet» wurde; diese erste Korrektur dauerte 2,4 Sekunden und lieferte etwa 6,2 m/s, weniger als die geplanten 7,6 m/s, wegen einer Heliumblase in den Oxidatorleitungen, und musste mit den Steuerdüsen des Lageregelungssystems vervollständigt werden. Die beiden folgenden Korrekturen wurden abgesagt, weil die Bahn sich als perfekt erwies.
Kurz nach Beginn seiner Schlafschicht bat Borman um Erlaubnis, ein Schlafmittel zu nehmen. Er schlief schlecht, wachte unwohl auf, erbrach sich zweimal und hatte einen Durchfall, der die Kabine mit kleinen Kügelchen füllte, die die Besatzung notdürftig beseitigte. Borman wollte nicht, dass es bekannt wurde; Lovell und Anders bestanden darauf, es zu melden, und nutzten das Datenspeichergerät, um eine Beschreibung aufzuzeichnen und zur Erde zu überspielen. Die medizinische Konferenz kam zu dem Schluss, dass kein Grund zur Sorge bestand: eine 24-Stunden-Grippe oder eine Reaktion auf das Schlafmittel. Heute führt man es auf das Weltraumanpassungssyndrom zurück, das etwa ein Drittel der Astronauten an ihrem ersten Tag im Orbit betrifft und das sich bei Mercury und Gemini nicht gezeigt hatte, weil man sich in diesen Kabinen kaum bewegen konnte.
Die Reise verlief im Übrigen ruhig. Nach 31 Stunden fand die erste Fernsehübertragung mit einer zwei Kilogramm schweren Schwarz-Weiß-Kamera mit Vidicon-Röhre und zwei Objektiven statt, einem Weitwinkelobjektiv mit 160° und einem Teleobjektiv mit 9°. Ohne Monitor an Bord war es fast unmöglich, das Teleobjektiv auszurichten, und die Erde erschien als heller Fleck; nach siebzehn Minuten brachte die Drehung des Raumschiffs die Hochgewinnantenne außer Reichweite der Stationen, und die Übertragung endete damit, dass Lovell seiner Mutter zum Geburtstag gratulierte. Die zweite Übertragung nach 55 Stunden gelang besser: Die Besatzung improvisierte Filter aus den Fotokameras für das Teleobjektiv und sendete dreiundzwanzig Minuten lang die ersten Fernsehbilder der Erde, aus dem tiefen Weltraum gesehen.
Die Schlafschichten wurden bald aufgegeben. Drei der fünf Fenster beschlugen durch Öle, die sich aus dem Silikondichtmittel lösten, und auch die von der passiven thermischen Kontrolle geforderte Lage half nicht: Die Besatzung konnte den Mond auf dem gesamten Hinflug kaum sehen. Nach 55 Stunden und 40 Minuten Flugzeit, dreizehn Stunden vor dem Einschwenken in die Umlaufbahn, wurde Apollo 8 zum ersten bemannten Fahrzeug, das in die Gravitationssphäre eines anderen Himmelskörpers eintrat: Es war damals 62.377 km vom Mond entfernt. Die letzte wichtige Korrektur, retrograd, bremste das Raumschiff nach genau 61 Stunden um 0,61 m/s ab, als es 38.900 km vom Mond entfernt war, und stellte die Passage auf 115,4 km über der Oberfläche ein.
Zehn Umläufe um den Mond
Nach 64 Stunden begannen die Vorbereitungen für das Einschwenken in die Mondumlaufbahn. Das Manöver musste zwangsläufig auf der anderen Seite des Mondes ausgeführt werden, ohne Funkkontakt zur Erde, und es musste perfekt gelingen. Nach der «Go/No-go»-Abfrage teilte die Kontrolle der Besatzung nach 68 Stunden mit, dass sie fortfahren könne; Lovell antwortete «We'll see you on the other side», und zum ersten Mal passierten Menschen die Rückseite des Mondes und waren ohne Verbindung. Zehn Minuten vor der Zündung, während sie die Stellung jedes Schalters durchgingen, sahen sie den Mond zum ersten Mal: Lovell erkannte die ersten Sonnenstrahlen, die die Oberfläche schräg beleuchteten.
Das Triebwerk zündete nach 69 Stunden, 8 Minuten und 16 Sekunden Flugzeit und brannte vier Minuten und sieben Sekunden lang. Die Besatzung beschrieb diese vier Minuten als die längsten ihres Lebens: Eine zu kurze Zündung hätte sie in eine stark elliptische Bahn gebracht oder in den Weltraum hinausgeschleudert, eine zu lange hätte sie auf den Mond stürzen lassen. In Houston wartete man schweigend, im Wissen, dass das Triebwerk nicht gezündet hatte, wenn das Raumschiff zu früh auftauchte. Das Signal kam im berechneten Augenblick, das Raumschiff befand sich auf einer Bahn von 311,1 mal 111,8 km.
Die erste Beschreibung des Mondbodens gab Lovell: ein farbloses Grau, wie Gips oder gräulicher Strandsand, mit abgerundeten, terrassierten Kratern – er nannte Langrenus, mit seinem Zentralkegel und sechs oder sieben Terrassen in der Wand – und weniger Kontrast als erwartet im Meer der Fruchtbarkeit. Eine der Hauptaufgaben war die Erkundung künftiger Landeplätze, insbesondere eines im Mare Tranquillitatis, das für Apollo 11 vorgesehen war, und der Startzeitpunkt war genau so gewählt worden, dass die Beleuchtung dort bestmöglich war. Eine in einem Fenster montierte Filmkamera nahm ein Bild pro Sekunde auf; Anders widmete einen Großteil der zwanzig Stunden dem Fotografieren. Am Ende der Mission hatte die Besatzung über achthundert 70-mm-Einzelaufnahmen und etwa 210 m 16-mm-Film aufgenommen.
Borman fragte immer wieder nach den Triebwerksdaten, in der Stunde jedes Umlaufs, in der Kontakt zur Erde bestand: Er wollte die Gewissheit, bei Bedarf vorzeitig zurückkehren zu können, und verlangte, vor jeder Passage der Rückseite eine «Go/No-go»-Entscheidung zu erhalten. Im zweiten Umlauf baute die Besatzung die Ausrüstung auf, um eine Ansicht der Oberfläche zu übertragen, während Anders die Krater beschrieb, und am Ende dieses Umlaufs machte eine elfsekündige Zündung die Bahn kreisförmig, bei 112,7 mal 114,7 km. Im dritten las Borman ein Gebet vor, das ein Gemeindemitglied und Ingenieur der Missionskontrolle, Rod Rose, vorgeschlagen hatte aufzuzeichnen, um es im Gottesdienst seiner Kirche abzuspielen, an dem er wegen des Fluges nicht teilnehmen konnte. Über die zehn Umläufe, die etwa zwanzig Stunden dauerten, erwies sich der Einfluss der lunaren Massenkonzentrationen als größer als vorhergesagt und störte die Bahn bis auf 117,8 mal 108,5 km.
«Earthrise» und die Lesung aus der Genesis
Als die Besatzung für ihren vierten Überflug der Vorderseite hinter dem Mond hervorkam, erlebte sie zum ersten Mal in der Geschichte einen «Erdaufgang». Das erste Bild dieses Phänomens hatte die Sonde Lunar Orbiter 1 am 23. August 1966 aufgenommen, doch menschliche Augen hatten es nie gesehen. Anders sah den Planeten hinter dem Mondhorizont auftauchen, rief die beiden anderen und fotografierte zuerst in Schwarz-Weiß; dann bat er Lovell um Farbfilm und machte die Aufnahme, die als «Earthrise» bekannt ist und die das Magazin Life später zu einem seiner hundert Fotos des Jahrhunderts erkor. Aufgrund der gebundenen Rotation des Mondes ist der Erdaufgang von fast keinem Punkt der Mondoberfläche aus sichtbar – von dort bleibt die Erde praktisch fest am Himmel stehen –, sondern nur aus einer Umlaufbahn oder an Orten nahe dem Rand, wo die Libration sie auftauchen und verschwinden lässt.
Während Anders weiter fotografierte, übernahm Lovell die Steuerung, damit Borman ruhen konnte. Beim Aufwachen bemerkte der Kommandant, dass seine Gefährten Fragen nicht mehr verstanden und Wiederholungen verlangten: Sie hatten seit mehr als drei Tagen nicht richtig geschlafen. Er ordnete an, die übrigen Mondbeobachtungen auszusetzen, und schickte Anders und Lovell für zwei Umläufe schlafen, mit Borman an der Steuerung; Anders willigte nur unter der Bedingung ein, die Kamera automatisch Fotos aufnehmen zu lassen. Hinter dem Befehl stand auch eine Überlegung: Es stand noch eine Fernsehübertragung aus, und er wollte die Besatzung wach haben.
Beim neunten Umlauf um den Mond begann diese zweite Sendung aus der Mondumlaufbahn. Borman stellte die Besatzung vor, und jeder gab seinen Eindruck von der Landschaft wieder – der Kommandant beschrieb sie als «eine weite, einsame und abweisende Weite aus Nichts» –; danach kündigte Anders an, sie hätten eine Botschaft für die Bewohner der Erde, und die drei lasen abwechselnd den Schöpfungsbericht aus dem Buch Genesis. Borman schloss mit Weihnachtswünschen: «And from the crew of Apollo 8, we close with good night, good luck, a Merry Christmas and God bless all of you—all of you on the good Earth». Schätzungen zufolge sah ein Viertel der damals lebenden Menschen diese Übertragung, live oder zeitversetzt. Die Übertragungen von Apollo 8 gewannen einen Emmy.
Die Rückkehr
Die einzige verbleibende Aufgabe war die transterrestrische Injektion, anderthalb Stunden nach dem Ende der Sendung angesetzt. Es war die kritischste Zündung des Fluges: Wenn das Triebwerk nicht ansprang, blieb die Besatzung in der Mondumlaufbahn gefangen, ohne Ausweg, und wieder musste sie ohne Kontakt zur Erde ausgeführt werden. Sie geschah genau zur vorgesehenen Zeit. Die Telemetrie kehrte zurück, als das Raumschiff nach 89 Stunden, 28 Minuten und 39 Sekunden wieder auftauchte, dem berechneten Augenblick, und als die Stimme wiederhergestellt war, verkündete Lovell: «Please be informed, there is a Santa Claus». Es war der 25. Dezember.
Auf dem Rückweg nutzte Lovell eine Leerlaufzeit für Peilungen und löschte versehentlich einen Teil des Speichers des Lenkungscomputers, sodass die inertiale Messeinheit glaubte, das Raumschiff halte die Ausrichtung von vor dem Start, und die Triebwerke zündete, um sie zu «korrigieren». Es dauerte zehn Minuten, die richtigen Zahlen abzuleiten, indem man die Sterne Rigel und Sirius mit den Triebwerken ausrichtete, und weitere fünfzehn, sie einzugeben. Sechzehn Monate später musste Lovell bei Apollo 13 unter weit schlimmeren Umständen eine ähnliche manuelle Neuausrichtung wiederholen.
Am Weihnachtsnachmittag gab es eine fünfte Übertragung, eine Führung durch das Raumschiff und das Leben an Bord; danach fanden sie in der Vorratskammer ein Geschenk von Slayton, ein Abendessen aus Truthahn mit Füllung in derselben Verpackung, die den Truppen in Vietnam serviert wurde, und drei Fläschchen Brandy, die Borman nicht zu öffnen befahl und die noch Jahre später verschlossen blieben. Die sechste und letzte Sendung, nach 124 Missionsstunden und vier Minuten lang, lieferte die besten Bilder der Erde des gesamten Fluges.
Vor dem Wiedereintritt wurde das Servicemodul abgetrennt, sodass der Hitzeschild freilag. Sechs Minuten bevor sie die obere Atmosphäre erreichten, sah die Besatzung den Mond über dem Erdhorizont auftauchen, genau wie die Bahnspezialisten berechnet hatten. Das glühende Plasma hüllte die Kapsel ein, die Verzögerung erreichte maximal 6 g, und der Computer steuerte den Abstieg durch Veränderung der Lage, sodass das Raumschiff kurz wie ein flacher Stein abprallte, bevor es fiel. Der Bremsfallschirm öffnete sich in 30.000 Fuß (9,1 km), die drei Hauptfallschirme in 10.000 Fuß (3,0 km). Die Wasserung erfolgte um 15:51:42 UTC am 27. Dezember 1968 im Nordpazifik, südwestlich von Hawaii.
Die Fallschirme kippten die Kapsel beim Aufsetzen auf dem Wasser um und ließen sie kopfüber zurück, in der sogenannten «Stable 2»-Lage, durchgeschüttelt von drei Meter hohem Seegang; Borman erbrach sich erneut, während die drei Auftriebsballons ihre Arbeit taten. Etwa sechs Minuten später brachte das Aufrichtsystem das Raumschiff in seine normale Lage zurück. Der erste Rettungsschwimmer der Marine traf dreiundvierzig Minuten nach der Wasserung ein, und fünfundvierzig Minuten später betrat die Besatzung das Deck des Flugzeugträgers Yorktown.
Vermächtnis und Kontroverse
Apollo 8 beschloss ein bewegtes Jahr. Trotz der Attentate, der Aufstände auf den Straßen Europas und Amerikas und des Prager Frühlings wählte das Magazin Time die Besatzung zu den Männern des Jahres 1968, weil sie die Ereignisse am meisten beeinflusst hatten. Sie waren die Ersten gewesen, die den Gravitationseinfluss der Erde verließen und einen anderen Himmelskörper umkreisten, bei einer Mission, der sie selbst eine Erfolgswahrscheinlichkeit von fünfzig Prozent gegeben hatten. Ein Unbekannter fasste die Wirkung des Fluges in einem Telegramm zusammen, das Borman erhielt: «Thank you Apollo 8. You saved 1968».
Die Berichterstattung war die größte seit dem ersten amerikanischen Orbitalflug, dem von John Glenn 1962: 1.200 Journalisten verfolgten die Mission, und die BBC sendete sie in 54 Ländern und 15 Sprachen. Die sowjetische Zeitung Prawda veröffentlichte eine Erklärung von Boris Nikolajewitsch Petrow, dem Präsidenten des Interkosmos-Programms, der den Flug als «herausragende Leistung der amerikanischen Weltraumwissenschaft und -technik» bezeichnete.
Die Lesung aus der Genesis hatte rechtliche Folgen. Die atheistische Aktivistin Madalyn Murray O'Hair verklagte die NASA, damit die Gerichte den Astronauten, die Regierungsangestellte waren, das öffentliche Beten untersagten. Der Fall wurde vom Obersten Gerichtshof abgewiesen, anscheinend mangels Zuständigkeit im Weltraum, ließ die Behörde aber für den Rest des Programms misstrauisch gegenüber religiösen Fragen zurück: Buzz Aldrin nahm bei Apollo 11 auf der Mondoberfläche das presbyterianische Abendmahl ein, ohne es öffentlich zu erwähnen, bis Jahre später.
Das andere Erbe war visuell. Anders' «Earthrise» war das erste Bild dieser Art, das ein Mensch hinter der Kamera aufnahm, und gilt als eine der Inspirationen für den ersten Tag der Erde 1970; Life wählte es zum ersten seiner hundert Fotos, die die Welt veränderten. 1969 gab der amerikanische Postdienst eine Gedenkbriefmarke mit einem Ausschnitt des Fotos und den Worten «In the beginning God ...» heraus, dem Anfang der Genesis; im selben Januar, achtzehn Tage nach der Rückkehr, sprachen die drei Besatzungsmitglieder bei der Zeremonie vor dem Super Bowl III den Fahneneid.
Das Raumschiff ging seinen eigenen Weg: Im Januar 1970 reiste es nach Osaka, um im amerikanischen Pavillon der Expo '70 ausgestellt zu werden, und wird heute im Museum of Science and Industry in Chicago aufbewahrt, zusammen mit persönlichen Gegenständen vom Flug, die Lovell gestiftet hat, und Bormans Anzug. Lovells Anzug ist im Besucherzentrum des Glenn Research Center der NASA ausgestellt, der von Anders im Science Museum in London.
















