Apollo-Sojus

Die Mission Apollo-Sojus entstand aus der Entspannungspolitik zwischen Washington und Moskau, doch ihre Wurzeln reichten viel weiter zurück. Nach dem Orbitalflug von John Glenn 1962 eröffnete ein Briefwechsel zwischen John F. Kennedy und Nikita Chruschtschow Gespräche zwischen dem stellvertretenden NASA-Administrator Hugh Dryden und dem sowjetischen Wissenschaftler Anatoli Blagonrawow. Das im Oktober desselben Jahres geschlossene Dryden-Blagonrawow-Abkommen – mitten in der Kubakrise – und am 5. Dezember 1962 den Vereinten Nationen vorgelegt, beschränkte sich auf den Austausch von Wettersatellitendaten, die Untersuchung des Erdmagnetfelds und die gemeinsame Verfolgung des Ballonsatelliten Echo II. Kennedy sondierte bei Chruschtschow sogar die Idee einer gemeinsamen bemannten Mondlandung, doch die Ermordung des Präsidenten im November 1963 und die Absetzung des sowjetischen Machthabers im Oktober 1964 führten das Weltraumrennen zurück zu seiner Logik der Rivalität.

Im restlichen Jahrzehnt beachtete jede Seite die Erfolge der anderen kaum, und die sowjetische Presse nutzte sogar Fotos des Starts von Apollo 14, um Kritik am Vietnamkrieg zu illustrieren. Die Wende kam mit dem Jahrzehntwechsel. Im Oktober 1970 antwortete der Präsident der sowjetischen Akademie der Wissenschaften, Mstislaw Keldysch, auf einen Brief des NASA-Administrators Thomas Paine, der eine kooperative Mission vorschlug, und im selben Monat trafen sich Techniker beider Länder in der Sternenstadt, dem Kosmonautentrainingszentrum bei Moskau. Im Januar 1971 gab Henry Kissinger, außenpolitischer Berater von Richard Nixon, George Low von der NASA uneingeschränkte Rückendeckung: Solange sich die Arbeit auf den Weltraum beschränke, habe er freie Hand, sich gegenüber seinen sowjetischen Gesprächspartnern zu verpflichten.

Zwischen Juni und Dezember 1971 trafen sich Ingenieure beider Seiten in Houston und Moskau, um zu klären, wie zwei nach entgegengesetzten Philosophien entworfene Raumschiffe andocken könnten. Die endgültige politische Rückendeckung kam beim Gipfeltreffen zwischen Nixon und Alexei Kossygin, die am 24. Mai 1972 ein Abkommen über wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit unterzeichneten, in dem der gemeinsame Flug für Juli 1975 festgelegt wurde. Von da an wirkte der feste Zeitplan wie ein eigener Motor: Anders als bei Rüstungsverhandlungen hatte das Projekt ein Datum und Hardware, die gebaut werden musste, was wenig Spielraum für politische Verzögerungen ließ.

Die Zusammenarbeit erforderte, etwas Tiefergehendes als die Sprache zu überwinden. Die sowjetischen Raumschiffe waren auf Automatisierung ausgelegt: Die Sojus hatte wenige manuelle Steuerungen und wurde größtenteils vom Boden aus kontrolliert, während Apollo dafür konzipiert war, von hochtrainierten Astronauten geflogen zu werden. In Moskau galt Apollo als übermäßig komplexes und gefährliches Raumschiff; in Houston wies Christopher Kraft, Direktor des Johnson Space Center, darauf hin, dass die NASA auf redundante Komponenten setzte, um bei einem Ausfall weiterzumachen, während bei der Sojus jede Komponente nur eine Funktion erfüllte und ein Fehler eine möglichst rasche Landung erzwang. Die Meinung der amerikanischen Astronauten über die Sojus war so schlecht, dass Glynn Lunney, der Projektleiter auf amerikanischer Seite, sie bitten musste, sie nicht mehr vor der Presse zu äußern: Die NASA fürchtete, jede Brüskierung könnte die Sowjets dazu bringen, das Unterfangen aufzugeben.

Diese grundlegenden Unterschiede zeigten sich während der gesamten Vorbereitung immer wieder. Der Konstrukteur Caldwell Johnson erinnerte sich später, dass die Sowjets ihre Systeme lieber mit unbemannten Raumschiffen testeten, während die NASA große Bodenanlagen baute, um die Weltraumumgebung zu simulieren; jede Seite verteidigte die Methode, an die sie gewöhnt war.

Das zentrale technische Problem war die Kopplung. Die Sonde-und-Kegel-Systeme beider Länder ähnelten sich konzeptionell, waren aber inkompatibel, und bei ihnen musste stets ein Raumschiff die männliche und das andere die weibliche Rolle übernehmen. Caldwell Johnson schlug vor, dass ein künftiger Mechanismus androgyn sein sollte: Jedes der beiden Raumschiffe könnte ohne aktive Hilfe des anderen an- oder abkoppeln. Im November 1971 präsentierte die amerikanische Seite einen androgynen Mechanismus mit vier Führungen, und die sowjetische Seite antwortete mit einem Gegenvorschlag; auf sowjetischer Seite war Wladimir Syromjatnikow verantwortlich, ein 37-jähriger Maschinenbauingenieur, spezialisiert auf Andocksysteme. Das Ergebnis war das APAS-System (Androgynous Peripheral Attach System), dessen Entwurf dem Ingenieur Bill Creasy zugeschrieben wird und das gemeinsam von der NASA und der sowjetischen Akademie der Wissenschaften entwickelt wurde.

Da die für die Mission verwendete überzählige Apollo-Kapsel diesen Kragen nicht trug, entwarf und baute die NASA ein Docking-Modul, das zugleich als Adapter und Schleuse diente. Ein Ende wurde mit derselben Sonde und demselben Kegel wie beim Mondlandemodul und bei Skylab an Apollo befestigt; das andere trug den APAS-Kragen, den Sojus 19 anstelle ihres üblichen Systems montierte. Die Schleuse war unverzichtbar, weil Apollo mit reinem Sauerstoff bei etwa 34 kPa flog, während die Sojus ein Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch bei Atmosphärendruck, etwa 100 kPa, verwendete. Das Modul mit 2012 kg laut Missionsdatenblatt reiste beim Start innerhalb des Adapters der S-IVB-Stufe und musste von der Besatzung in der Umlaufbahn herausgeholt werden, wie es beim Mondlandemodul üblich war.

Die für das Projekt vorbereitete Sojus-Version, die 7K-TM, leitete sich vom zweisitzigen Design nach Sojus 11 ab, ersetzte die Batterien durch Solarpaneele, um ohne Raumstation fliegen zu können, und war darauf ausgelegt, während der Kopplung bei einem reduzierten Druck von etwa 70 kPa zu arbeiten, was die Übergänge erleichterte. Es wurden sechs Exemplare gebaut: Zwei flogen unbemannt unter Kosmos-Bezeichnungen, ein drittes flog bemannt als Sojus 16, ein Generalprobe der sowjetischen Seite mit Anatoli Filiptschenko und Nikolai Rukawischnikow, ein weiteres blieb als heiße Reserve auf der Startrampe, und das sechste, eine kalte Reserve, flog 1976 ohne den APAS-Adapter und mit der Multispektralkamera MKF-6 an dessen Stelle.

Die amerikanische Besatzung wurde von Thomas Stafford befehligt, einem Veteranen dreier Flüge, der als Kommandant von Apollo 10 bis auf wenige Meilen an die Mondoberfläche herangekommen war und der als Brigadegeneral der Luftwaffe der erste General war, der in den Weltraum flog. Begleitet wurde er von Vance Brand, Pilot des Kommandomoduls, der als Ersatzmann für Apollo 15 auf Apollo trainiert hatte und Reservekommandant auf Skylab gewesen war, sowie von Donald „Deke“ Slayton, Pilot des Docking-Moduls. Slayton war im April 1959 unter den sieben Astronauten des Mercury-Programms ausgewählt worden, doch eine Herzrhythmusstörung hielt ihn bis 1972 am Boden; als Leiter des Astronautenbüros teilte er sich schließlich selbst dieser Mission zu, der einzigen, die er letztlich fliegen sollte. Jack Swigert war zunächst als Pilot des Kommandomoduls vorgesehen, wurde aber vor der offiziellen Bekanntgabe wegen seiner Verwicklung in die Affäre um die Apollo-15-Briefumschläge zurückgezogen.

Auf sowjetischer Seite flogen Alexei Leonow, der erste Mensch, der während Woschod 2 im März 1965 im Weltraum spazieren ging, und der Bordingenieur Waleri Kubassow, der 1969 auf Sojus 6 geflogen war und dort bahnbrechende Schweißexperimente durchgeführt hatte. Beide hätten eigentlich 1971 die Besatzung von Sojus 11 bilden sollen, wurden aber wegen eines Tuberkuloseverdachts bei Kubassow am Boden gehalten. Die sowjetische Besatzung bestand aus zwei Personen, weil die notwendigen Änderungen, damit die Kosmonauten beim Start, bei der Kopplung und beim Wiedereintritt den Sokol-Anzug tragen konnten, Platz in der Kabine kosteten.

Die Bodenunterstützung bestand aus Karol Bobko, Robert Crippen, Robert Overmyer und Richard Truly, und die Flugdirektoren waren Pete Frank, Neil Hutchinson, Don Puddy und Frank Littleton. Die Vorbereitung hatte etwas Beispielloses: Zum ersten Mal konnte eine ausländische Besatzung vor dem Flug ein sowjetisches Raumschiff sowie den Startort und die Trainingsanlagen besichtigen. Die Besatzungen übten an den Simulatoren beider Länder, bis ihnen die gemeinsamen Verfahren zur Routine wurden, und die Sprachbarriere wurde dadurch angegangen, dass jeder die Sprache des anderen sprach; Leonow scherzte später, in der Mission seien drei Sprachen gesprochen worden: Russisch, Englisch und „Oklahomski“, nach dem starken Akzent, mit dem Stafford Russisch sprach.

Sojus 19 startete um 12:20 UTC von Baikonur und erreichte eine anfängliche Umlaufbahn von 220,8 mal 185,07 km bei einer Neigung von 51,8 Grad. Es war die erste sowjetische Mission, die beim Start, im Orbit und bei der Landung live im Fernsehen übertragen wurde. Siebeneinhalb Stunden später, um 19:50 UTC, startete eine Saturn IB (SA-210) mit Stafford, Slayton und Brand an Bord von der Startrampe LC-39B des Kennedy Space Center. Slayton fasste seine Wartezeit in einem berühmten Satz zusammen: Es habe sich gelohnt, sechzehn Jahre zu warten. Nach der Bahneinschusseinschaltung trennte die Besatzung das Raumschiff von der S-IVB-Stufe, drehte sich und koppelte an das Docking-Modul, um es herauszuholen; Stafford erreichte eine Ausrichtung auf ein Hundertstel Grad genau, obwohl ihn die Reflexion der Erde im Sichtfenster blendete.

In jener Nacht kam es zum ersten Zwischenfall: Brand konnte die Andocksonde nicht aus dem Tunnel entfernen, weil ein falsch platzierter pyrotechnischer Steckverbinder das Einführen des Werkzeugs verhinderte. Das Problem wurde auf den nächsten Morgen verschoben, als die Besatzung es nach Anweisungen vom Boden löste. Die Kommunikation von Apollo stützte sich auf den Satelliten ATS 6, der über die Bodenstation Buitrago in Spanien einen 55-minütigen Kontakt mit Houston pro 87-minütiger Umlaufbahn ermöglichte, das Dreifache des Üblichen.

Während Apollo bei jeder Umlaufbahn den Abstand verringerte, versuchte die sowjetische Besatzung erfolglos, ihre Schwarz-Weiß-Fernsehkamera zu reparieren, und zirkularisierte ihre Umlaufbahn auf etwa 225 km. Am 17. Juli, nach Herstellung des Funkkontakts – Slayton sprach Russisch und Kubassow antwortete auf Englisch –, vollendete Apollo die Annäherungsmanöver. Stafford steuerte das Raumschiff bis zum Kontakt, der laut Missionsdatenblatt um 16:09 UTC mit einer Geschwindigkeit von 0,25 m/s erfolgte. Leonow verkündete, Sojus und Apollo würden sich „die Hand geben“; Stafford bat darum, Professor Konstantin Buschujew, dem sowjetischen Projektleiter, mitzuteilen, dass die Kopplung sanft verlaufen sei.

Beim Öffnen des Docking-Moduls machte sich ein starker Geruch nach verbranntem Klebstoff bemerkbar, der zu äußerster Vorsicht zwang, sich jedoch auflöste. Nach dem Druckausgleich öffnete Stafford die Luke der Sojus rund drei Stunden nach der Kopplung, und die beiden Kommandanten schüttelten sich über der französischen Stadt Metz die Hände; die NASA hatte vorgesehen, dass der Gruß über Bognor Regis in England stattfinden sollte, doch eine Verzögerung verschob ihn. Die Besatzungen hörten eine Botschaft von Leonid Breschnew und sprachen mit Präsident Gerald Ford, der neun statt der vorgesehenen fünf Minuten sprach und die fünf Männer zwang, sich die drei verfügbaren Kommunikationshelme zu teilen.

Die Besatzungsmitglieder besuchten sich mehrmals gegenseitig, aßen gemeinsam, tauschten Flaggen aus, unterzeichneten die Zertifikate der Internationalen Luftfahrtföderation, fügten die beiden Hälften einer Gedenkmedaille zusammen und schenkten sich Baumsamen, die anschließend in beiden Ländern gepflanzt werden sollten. Kubassow und Brand boten Fernsehrundgänge durch die Raumschiffe an, Stafford führte Leonow auf Russisch durch das Kommandomodul, und es fand eine Pressekonferenz aus dem Weltraum statt. Insgesamt verbrachte Stafford 7 Stunden und 10 Minuten an Bord der Sojus, Brand sechseinhalb Stunden und Slayton eine Stunde und 35 Minuten, während Leonow fast sechs Stunden auf der amerikanischen Seite verbrachte und Kubassow fast fünf.

Am 19. Juli, nach fast 44 Stunden im gekoppelten Zustand, trennten sich die Raumschiffe. Apollo positionierte sich zwischen Sonne und Sojus, um eine künstliche Sonnenfinsternis zu erzeugen, die es den Kosmonauten ermöglichte, die Sonnenkorona zu fotografieren. Anschließend führte Slayton eine zweite Kopplung durch, diesmal mit der Sojus als aktivem Raumschiff; die Reflexion der Erde ließ ihn im Sichtfenster fast blind, und das ungewollte Zünden der Rolltriebwerke ließ die Kombination schwingen, obwohl die Ankunft mit 0,18 m/s innerhalb der Systemgrenzen blieb. Die endgültige, von Leonow geleitete Trennung leitete das Ultraviolett-Absorptionsexperiment ein: Apollo umkreiste die Sojus in 150, 500 und 1000 Metern Entfernung und projizierte Lichtstrahlen auf Retroreflektoren, um den atomaren Sauerstoff und Stickstoff der oberen Atmosphäre zu messen. Laut Missionsdatenblatt blieben die Raumschiffe insgesamt 1 Tag, 23 Stunden, 7 Minuten und 3 Sekunden gekoppelt.

Sojus 19 landete am 21. Juli live übertragen in der kasachischen Steppe, und Kubassow war der Erste, der die Kapsel verließ. Apollo blieb weitere dreieinhalb Tage mit seinem Programm von 23 unabhängigen Experimenten in der Umlaufbahn. Dazu gehörten der Mehrzweckofen (MA-010), die Studie im extremen Ultraviolett (MA-083), das Kristallwachstum (MA-085), das Heliumglühen (MA-088), die Elektrophorese und die Erdbeobachtung (MA-136) unter der Leitung von Farouk El-Baz. Am 23. Juli warf die Besatzung das Docking-Modul ab, um das Doppler-Verfolgungsexperiment (MA-089) durchzuführen, das zusammen mit dem Geodynamik-Experiment (MA-128) zwei Methoden verglich, um Massenanomalien der Erde aus der Umlaufbahn zu messen; das Modul trat im August 1975 wieder in die Atmosphäre ein und verglühte.

Die Mission führte auch astronomische Instrumente mit. Der Proportionalzähler für Röntgenstrahlen S150, gebaut vom Naval Research Laboratory, wies weiche Röntgenemission aus dem Supernovaüberrest MSH 14-63 sowie schnelle Pulsationen von 0,716 Sekunden im Doppelsternsystem SMC X-1 nach, obwohl sein Hintergrundrauschen so stark anstieg, dass er fast blind wurde. Das Teleskop für extremes Ultraviolett entdeckte zwei Quellen, die Weißen Zwerge HZ 43 und Feige 24. In der Biologie untersuchte die Embryologin Jane Oppenheimer die Wirkung der Schwerelosigkeit auf Fischeier, und beide Teams teilten sich das Experiment mit zonenbildenden Pilzen.

Die Zündung zum Verlassen der Umlaufbahn erfolgte etwa 13 Sekunden zu früh. Während des Abstiegs wurden die Schalter des automatischen Landesystems nicht rechtzeitig scharf geschaltet; Brand, der den Fehler dem Kabinenlärm zuschrieb, entfaltete die Bremsfallschirme manuell, und in diesem Moment füllte sich die Kabine mit Dämpfen. Das Druckentlastungsventil, etwa 0,6 Meter von den Rolltriebwerken entfernt, saugte etwa 30 Sekunden lang unverbrannten Treibstoff – Distickstofftetroxid und Monomethylhydrazin – an. Apollo wasserte um 21:18:24 UTC im Pazifik, nahe Hawaii, etwa 7300 Meter vom Bergungsschiff USS New Orleans entfernt, und blieb auf dem Kopf liegen. Brand verlor das Bewusstsein; Stafford löste sich, erreichte die Sauerstoffmasken, hielt ihm eine vors Gesicht, bis er wieder zu sich kam, und reichte Slayton eine weitere. Die drei verbrachten zwei Wochen im Krankenhaus in Honolulu, und bei den Untersuchungen wurde bei Slayton eine Lungenverletzung entdeckt, die sich als gutartig herausstellte. Es war zudem die letzte Bergung einer NASA-Besatzung durch die US-Marine bis Artemis II im Jahr 2026.

Apollo-Sojus war der letzte Flug eines Apollo-Raumschiffs und fast sechs Jahre lang der letzte bemannte amerikanische Flug, bis zu STS-1 am 12. April 1981. Kaum hatte die Saturn IB abgehoben, begann die Anpassung der Startrampe LC-39B und des Fahrzeugmontagegebäudes für das Space Shuttle. Stafford verließ die NASA im November 1975, um das Flugtestzentrum der Edwards Air Force Base zu leiten; Slayton leitete die Anflug- und Landetests des Shuttles, und Brand arbeitete an dessen Wiedereintrittstechniken. Die Vereinigten Staaten gaben 245 Millionen Dollar für das Projekt aus; die sowjetischen Ausgaben sind nicht bekannt.

Das APAS hatte eine lange Nachfolge. Eine mechanisch inkompatible Variante, das APAS-89, flog am Kristall-Modul der Raumstation Mir und diente, nachdem sie 1993 mit Sojus TM-16 getestet worden war, zwanzig Jahre nach dem Flug für STS-71, dem ersten Andocken des Shuttle-Mir-Programms. Das Shuttle nutzte es bis zum Ende seiner Betriebszeit, um an Mir und an der Internationalen Raumstation anzudocken, wo der Adapter PMA-1 weiterhin das Modul Sarja mit dem amerikanischen Segment verbindet. Politisch flaute die Zusammenarbeit auf hoher Ebene bald ab – die sowjetische und kubanische Beteiligung in Angola im Winter 1975/76 begrub die Entspannungspolitik –, und ein Teil der amerikanischen Presse bezeichnete das Projekt als teuren Zirkus, doch die NASA war der Ansicht, es habe eine technische und organisatorische Grundlage für künftige gemeinsame Unternehmungen geschaffen.

Stafford und Leonow wurden lebenslange Freunde: Leonow war Taufpate der jüngeren Kinder Staffords, und dieser hielt im Oktober 2019 dessen Trauerrede. Der Asteroid 2228 Soyuz-Apollo trägt den Namen der Mission. Das Kommandomodul ist im California Science Center in Los Angeles ausgestellt und das Abstiegsmodul von Sojus 19 im Museum von RKK Energija in Koroljow; das Nationale Luft- und Raumfahrtmuseum in Washington zeigt die gekoppelte Konfiguration mit nicht geflogenen Teilen.