Bemannte Raumflüge

Internationale Flug-Nr. 55

USA

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Start-, Bahn- und Landedaten

Startdatum:  15.07.1975
Startzeit:  19:50:00,68 UTC
Startort:  Cape Canaveral
Startrampe:  39-B
Bahnhöhe:  170 - 228 km
Inklination:  51,76°
Ankopplung Sojus 19:  17.07.1975, 16:09:09 UTC
Abkopplung Sojus 19:  19.07.1975, 15:26:12 UTC
Landedatum:  24.07.1975
Landezeit:  21:18:24 UTC
Landeort:  21° 52' N, 162° 45' W

Crew auf dem Weg zum Start

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Besatzung

Nr.   Name Vorname Position Flug-Nr. Flugdauer Erdorbits
1  Stafford  Thomas Patten "Tom"  CDR 4 9d 01h 28m 23s  138 
2  Brand  Vance DeVoe  PLT 1 9d 01h 28m 23s  138 
3  Slayton  Donald Kent "Deke"  DMP 1 9d 01h 28m 23s  138 

Sitzverteilung der Besatzung

Start
1  Stafford
2  Brand
3  Slayton
Landung
1  Brand
2  Stafford
3  Slayton

Ersatz-Besatzung

Nr.   Name Vorname Position
1  Bean  Alan LaVern  CDR
2  Evans  Ronald Ellwin, Jr. "Ron"  PLT
3  Lousma  Jack Robert  DMP
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Unterstützungs-Mannschaft

  Surname Given names
 Bobko  Karol Joseph "Bo"
 Crippen  Robert Laurel "Crip"
 Overmyer  Robert Franklyn
 Truly  Richard Harrison "Dick"

Flugverlauf

Das Raumschiff startete von Cape Canaveral und wasserte in der Nähe von Hawaii. Die Mission markierte das gemeinsame amerikanisch-sowjetische Raumflugunternehmen Apollo-Sojus.

In den frühen 70er Jahren setzte sich die Erkenntnis durch, dass Rettungsmissionen für gestrandete Raumschiffe durch die jeweils andere Nation unmöglich waren. Die verwendeten Systeme waren von ihrer Konzeption zu unterschiedlich. Zu den wesentlichen Hindernissen von gemeinsamen Kopplungen gehörten - neben dem gegenseitigen Misstrauen nach der langen Zeit des kalten Krieges zwischen den beiden Supermächten - die verschiedenen Kopplungsmechanismen in den Sojus- und Apollo-Raumschiffen. Um die Kopplung eines sowjetischen und amerikanischen Raumschiffes überhaupt zu ermöglichen, musste ein universell verwendbares Kopplungssystem entwickelt werden. Bisher wäre es nicht mal möglich gewesen, zwei Apollo-Kapseln oder zwei Sojus-Raumschiffe miteinander koppeln zu lassen.
So kam die Idee eines androgynen Kopplungsstutzens auf. Die Idee dazu hatte der sowjetische Techniker Wladimir Syromjatnikow. Sein Plan sah vor, dass jedes Raumfahrzeug das von ihm verwendete Kopplungselement aktiv und passiv benutzen können soll. Daraus entstand das sogenannte APAS-System. Es bestand aus einem peripheren ausfahrbaren Führungsring, drei Führungsplatten, drei Halteklauen und sechs Hydraulikarmen zum Federn und festen Verbinden mit dem entsprechenden Gegenstück. Ein Kabelsystem gestattete dann das Einschnappen von acht "Schlössern", wodurch die hermetische Verbindung gewährleistet wurde. Ein auf dem APAS-System basierendes Kopplungssystem war im Modul Kristall der Raumstation MIR war dort bereits eingebaut worden. Es sollten Kopplungen mit der sowjetischen Raumfähre Buran ermöglichen. Erfolgreich getestet wurde das neue System bei Sojus TM-16.
Für die geplante Kopplung eines amerikanischen Apollo-Raumschiffs mit einer sowjetischen Sojus-Kapsel stand dieses System aber noch nicht zur Verfügung. Für diese erste gemeinsame Mission musste somit zuerst ein Kopplungsadapter auf dieser Basis entwickelt werden. Dazu wurde eine Kabine geschaffen, über die ein Umstieg in das jeweils andere Raumschiff möglich sein sollte. Dieses "Docking Module" basierte auf einem Übergangstunnel mit zwei Kopplungsstutzen. Auf der einen Seite war der bei Apollo für den Überstieg in die Mondlandefähre verwendete Kopplungsmechanismus eingebaut. Auf der gegenüberliegenden Seite befand sich das APAS-System, damit die Sojus dort anlegen konnte.
Das Command Module (CM) hatte einen Basisdurchmesser von 3,91 m und eine Höhe von 3,48 m. Die Masse der Kapsel unterschied sich je nach Mission geringfügig voneinander und betrug zwischen 5.569 kg und 5.840 kg.
Die Kommandokapsel bestand aus zwei ineinander verschachtelten Hüllen, der inneren Druckkabine und dem äußeren Hitzeschild. Die Bauteile wurden nach besonderen Verfahren verschweißt, um der Konstruktion eine möglichst hohe Stabilität bei gleichzeitiger Elastizität zu geben.
In der Mannschaftskabine befanden sich drei Liegesitze und alle wesentlichen Steuerungs- und Überwachungsanlagen. Die Liegesitze waren mit Stoßdämpfern versehen, um die Astronauten bei einer eventuellen Landung auf dem Erdboden vor Verletzungen zu bewahren.
Der Hitzeschild umgab die gesamte Kapsel, um bei der Abbremsung in der Erdatmosphäre die auftretende Hitze von bis zu 3.000 Grad Celsius nicht in die Kabine eindringen zu lassen. Der Hitzeschild bestand aus rostfreiem Stahl und einem darüber befindlichen abschmelzbaren Kunststoff. An der Unterseite des CM war er besonders dick ausgeführt.
Die Isolierung des Innenraumes vor großer Hitze war durch die Luke, vier Fenster und zwei Öffnungen für astronomische Sextanten besonders schwierig. Der Hitzeschutzschild am oberen Teil des Konus, also im Bereich des Umstiegstunnels wurde kurz vor der Landung abgesprengt, um die Behälter für die Fallschirme freizugeben.
Die Anordnung der Instrumentengruppen zwischen Außenwand und Druckkabine gewährleistete einen zusätzlichen Strahlenschutz. Ebenso konnten Mikrometeoriten durch diese Konstruktion aufgehalten werden.
Der Schwerpunkt der Kapsel war von der Symmetrieachse versetzt, um beim Eintritt in die Erdatmosphäre den korrekten Anstellwinkel zu erreichen. Durch Drehen der Kapsel um die Längsachse konnte die Richtung des Auftriebsvektors während des Fluges durch die höheren Luftschichten geändert und damit der Landeplatz in Grenzen verändert werden.
Mit dem Lebenserhaltungssystem (LSS) wurde der Innenraum mit Sauerstoff, verträglichen Temperaturen sowie dem korrekten Luftdruck und Feuchtigkeit versorgt. Es wurde eine reine Sauerstoffatmosphäre mit einem Druck von 353 hPa verwendet.

Zur Hygiene dienten feuchte Tücher. Der Urin wurde über Bord gepumpt, während die festen Abfallstoffe gesammelt wurden.
Die Bordapotheke umfasste verschiedene Spritzen, Antibiotika und verschiedene Medikamente. Darunter befanden sich 72 Aspirin, 21 Schlaftabletten, Augentropfen, Nasenspray, Verbandsstoffe und Fieberthermometer.
In zwei Rucksäcken war ein Überlebenspaket für Landungen fernab der vorgesehenen Zielgebiete untergebracht. Sie enthielten Signallampen, Notsender, Batterien, Messer, Wasserflaschen, Sonnenbrillen, Sonnencreme, ein Schlauchboot, Markierungssysteme, Anker und Notrationen. Im Notfall wäre damit eine zweitägige Suche der Astronauten im geografischen Bereich von 40 Grad Süd bzw. Nord abgedeckt gewesen.
Das Steuerungs- und Navigationssystem bestand aus einem Trägheits-Kreiselsystem, das mit einem Sextanten, einem Teleskop und einem Fotometer zur Horizontsuche gekoppelt war. Damit konnten die Astronauten die Position des Raumschiffs, seine Geschwindigkeit und die Beschleunigungswerte feststellen. Der Bordrechner hatte zwar im Vergleich zu heutigen Rechnern nur das Niveau hochwertiger Taschenrechner, war aber zur Ermittlung der Flugbahn oder -lage und eventuell notwendiger Korrekturen ausreichend. Die Anlage zur Stabilisierung und Überwachung der Fluglage bestand aus zwei Fluglage-Messgeräten, vier Anzeigetafeln, vier Handsteuerungsknüppeln und fünf elektronischen Kontrollbaugruppen.
Zur Änderung der Fluglage dienten die Triebwerke des Reaction Control System (RCS). Durch die Aktivierung bestimmter Düsenpaare konnte das Raumschiff um alle drei Achsen gedreht werden.
Der Sprechfunkverkehr und die Digitaldaten wurden auf der Erde über einen S-Band Transponder empfangen, der auf einer Frequenz von 2.287,5 MHz arbeitete.
Die Stromversorgung wurde durch drei Brennstoffzellen gewährleistet, bei denen als Nebenprodukt Trinkwasser abfiel. Eine Brennstoffzelle lieferte zwischen 563 und maximal 2.295 Watt elektrische Leistung. Die Ausgangsspannung lag bei 29 Volt. Zur Versorgung des CM während der Landung standen drei chemische Batterien zur Verfügung.
Die Kommandokapsel und das Docking Module waren durch einen Kopplungsmechanismus miteinander verbunden. Er bestand aus einem Kopplungstrichter am Docking Module, in den ein Führungsstab eingeführt werden musste. Stoßdämpfer und Gelenke zum Ausgleich seitlicher Bewegungen sowie 12 Verschlussbolzen und verschiedene Dichtungen sorgten für eine sichere Verbindung. Nach Herstellen der sicheren Verbindung wurde das Führungselement aus dem Tunnel entfernt.
Kurz vor der Wasserung - etwa in 15 km Höhe - wurde der Kegel am spitzen Ende des CM abgesprengt, um die Fallschirme freizugeben. In 7.600 m Höhe wurden zuerst zwei Stabilisierungsfallschirme mit je 4 m Durchmesser ausgestoßen. Nach deren Abwurf wurden in 4.600 m Höhe drei Hilfsschirme von je 3 Meter Durchmesser freigesetzt, die die drei Hauptfallschirme mit je einem Durchmesser von 25,4 m herauszogen. Bereits mit zwei Hauptschirmen war eine sichere Landung möglich.

Das Service Module (SM) befand sich direkt hinter der Kommandokapsel und diente der Unterbringung wichtiger Systeme. Dazu gehörten die Lageregelungs-Triebwerke (RCS), das Haupttriebwerk (Service Propulsion System = SPS), die Treibstoffe (Hydrazin), die Druckgasförderung (Helium), das Lebenserhaltungs- und Energieversorgungssystem und der Wasservorrat.
Das Gehäuse hatte die Form eines Zylinders mit einem Durchmesser von 3,91 m bei einer Höhe von 3,94 m. Mit der SPS-Düse und dem oberen Radiator ergab sich eine Gesamthöhe von 7,49m. Die Masse betrug zwischen 8.949 kg (bei Apollo 7) und 24.514 kg (bei Apollo 16).
Das SM war aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und in sechs Sektionen aufgeteilt, die um einen zentralen Helium-Druckgasbehälter angeordnet waren. Die Sektoren 2, 3, 5 und 6 enthielten Treibstoff und Oxidator für das Haupttriebwerk SPS. In Sektor 4 waren die Brennstoffzellen sowie der Sauerstoff- und Wasserstoffvorrat untergebracht.
Das RCS-Steuerungssystem bestand aus 16 Triebwerken mit je etwa 440 N Schub, die zu je vier unabhängigen Gruppen im Abstand von 90 Grad zusammengefasst waren. Jedes dieser Hydrazin-Triebwerke hatte eine Masse von 2,3 kg, einen Durchmesser von 14 cm und eine Länge von 35 cm.
Wichtiger war jedoch das SPS mit einer Länge von 2,6 m. Dieses Haupttriebwerk lieferte einen Vakuumschub von 98 kN und brannte bis zu 10,5 Minuten. Der Schwenkmechanismus des SPS bestand aus Elektromotoren, Zahnrad-Getrieben und magnetischen Kupplungen.

Das Docking Module (DM)war 3,15 Meter lang und hatte an der breitesten Stelle einen Durchmesser von 1,4 Metern. Die Gesamtmasse betrug etwas mehr als 2 Tonnen. Auf jeder Seite waren hermetisch verschließbare Luken angebracht. Im Innern der Aluminiumröhre waren Sauerstoffmasken, Feuerlöscher, Notleuchten und Taschenlampen untergebracht. Ebenso waren Kommunikationseinrichtungen vorhanden.
Für den Transport ins All war die amerikanische Seite zuständig. Das "Docking Module" wurde statt einer Mondlandefähre in der Oberstufe der Saturn-Rakete untergebracht. Nach Erreichen der Erdumlaufbahn musste es von der Apollo-Kapsel von dort herausgezogen und angekoppelt werden. Erst danach war das System einsatzfähig.
Ein weiteres Hindernis für eine unmittelbare Kopplung waren die in den beiden Raumschiffen verwendeten Kabinenatmosphären. Als Atmosphäre an Bord der Apollo wurde reiner Sauerstoff mit einem Druck von 34 % der Erdatmosphäre verwendet. An Bord der Sojus wurde dagegen normale Luft (Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch) unter normalem Druck geatmet. Der übliche Druck von 100 % der Erdatmosphäre musste für diese Mission auf 68 % reduziert, damit sich beim Umsteigen von einem Raumschiff in das andere die Atmung leichter anpassen konnte.
Selbstverständlich war es erforderlich, dass die für diesen Flug ausgewählten Astronauten und Kosmonauten auch die Grundzüge der jeweils anderen Sprache erlernen mussten.

Im Mai 1972 unterzeichneten die USA und die Sowjetunion einen Vertrag über einen gemeinsamen Raumflug. Dieser war für das Jahr 1975 vorgesehen. Die amerikanische Bezeichnung lautete "Apollo-Sojus Test Project" (ASTP), während die sowjetische Seite das Unternehmen "Experimentalnaja Programma Apollo-Sojus" (EPAS) nannte. Für die Vorbereitung waren gegenseitige Besuche vereinbart worden, damit die unterschiedlichen Arbeitsweisen kennengelernt werden konnten.

Die Pläne sahen vor, dass ein Apollo-Raumschiff siebeneinhalb Stunden nach der Sojus gestartet werden sollte. Da die Sojus nur für eine Flugdauer von fünf Tagen ausgelegt war, hätte bei mehrmaligen Startverzögerungen der Apollo ein neues Sojus-Raumschiff gestartet werden müssen. Ein weitere Sojus und die notwendige Rakete wurden für diesen Fall in Baikonur bereitgehalten.

Jack Swigert war ursprünglich für diesen Flug vorgesehen, wurde jedoch wegen seiner Verwicklung um den Briefmarkenschmuggel bei Apollo 15 zurückgesetzt.

Nach einem reibungslosen Countdown sowohl in der UdSSR als auch in den USA startete zuerst Sojus 19 EPAS am 15. Juli 1975 vom Kosmodrom Baikonur zum historischen ersten gemeinsamen Raumflugunternehmen. Der Aufstieg in die Erdumlaufbahn verlief völlig normal. Das Raumschiff hatte eine Anfangsumlaufbahn von 188 x 228 Kilometern erreicht. Dort entfaltete es die Solarzellenflächen und die Antennen wurden ausgefahren. Die Kommunikationsverbindungen sowohl zu den sowjetischen Bodenstationen als auch zur amerikanischen Seite funktionierten problemlos. Mit einer kleinen Kurskorrektur erreichte die Sojus den für die Kopplung vorgesehenen Orbit.
Etwa siebeneinhalb Stunden später hob von Cape Canaveral die Saturn IB mit dem Apollo-Raumschiff ab. Wie bei den Skylab-Starts war die Saturn wieder auf einen Plattform gestellt worden, da die Startrampe eigentlich auf die 110 Meter hohe Saturn V ausgelegt war. Auch das Apollo-Raumschiff erreichte ohne Probleme die vorgesehene Umlaufbahn.

Ähnlich wie bei den Mondflügen löste sich die Apollo von der Oberstufe der Saturn, drehte sich und koppelte mit dem darin befindlichen "Docking Module". Mit Hilfe ihrer Steuertriebwerke zog die Apollo das "Docking Module" aus der Raketenstufe heraus und entfernte sich von der Saturn. Nach diesem ersten Schritt für ein erfolgreiches Kopplungsmanöver mussten die Apollo-Astronauten zwei Kurskorrekturen vornehmen und erreichte damit eine Umlaufbahn von 169 x 255 Kilometer. Allerdings konnte im Kopplungs- und Umstiegstunnel zunächst das Kopplungs-Führungs-Aggregat nicht gelöst werden. Das Problem konnte aber noch vor dem Rendezvous-Manöver gelöst werden.

An Bord von Sojus 19 EPAS streikte zunächst die TV-Kamera. Die beiden Kosmonauten nahmen das Gerät auseinander und bauten die Verstärkereinheit aus. Schließlich gelang ihnen die Reparatur.

Da beide Raumschiffe sehr präzise Umlaufbahnen erreicht hatten, waren nur noch wenige Bahnänderungsmanöver durch die Apollo-Kapsel erforderlich, um das Rendezvous einzuleiten. Die weitere Annäherung verlief völlig problemlos, sodass die beiden Besatzungen das jeweils andere Raumschiff sehen konnten. Die Entfernung verringerte sich schnell und das Apollo-Raumschiff koppelte am 17. Juli 1975 mit Sojus 19 EPAS. Es war die erste Kopplung in der Geschichte der bemannten Raumfahrt, die von zwei Raumschiffen durchgeführt wurde, die aus unterschiedlichen Ländern gestartet waren. Als alle elektrischen und mechanischen Verbindungen hergestellt worden waren und die Überprüfung aller Systeme der beiden Raumschiffe abgeschlossen war, konnte der Druckausgleich hergestellt werden. Wenige Minuten später wurde zuerst auf Seiten der Sojus die Luke geöffnet, ehe auch im "Docking Module" die Luke geöffnet wurde. Es folgte eine herzliche Begrüßung der beiden Kommandanten Thomas Stafford und Alexej Leonow. Beide Seiten hatten Gastgeschenke mitgebracht. Dazu gehörte eine Plakette, die aus zwei Teilen bestand und an Bord zusammengefügt wurde. Auch Samen heimischer Bäume tauschten die Astronauten und Kosmonauten aus. Der historische Tag endete mit einem gemeinsamen Abendessen.

Die beiden Mannschaften führten einen 52-stündigen Gemeinschaftsflug mit gegenseitigem Umsteigen und gemeinsamen Experimenten durch. Dazu gehörten Foto- und Filmarbeiten ebenso wie Arbeiten mit einem Schmelzofen. Wachstumsexperimente mit Pilzen rundeten das wissenschaftliche Programm ab.

Während der vorübergehenden Trennung beider Raumschiffe verdeckte die Apollo-Kapsel für Sojus die Sonne, so dass eine künstliche Sonnenfinsternis entstand. Die Kosmonauten fertigten zahlreiche Film- und Fotoaufnahmen an, wobei die Apollo jeweils in Abständen von 20, 50 und 200 Metern ihre Position im Raum hielt.

Im Anschluss an dieses Experiment erfolgte ein erneutes Kopplungsmanöver mit Sojus 19 EPAS als aktivem Raumschiff. Dabei wurden aber keine weiteren Besuche durchgeführt. Auch die Luken blieben verschlossen.

Nach der endgültigen Trennung führte die Apollo-Besatzung noch 23 verschiedene Experimente wie Erdbeobachtung, geodynamische Experimente, Kristallwachstumsexperimente usw. durch. In einem Experiment ging es um die Untersuchung der Ozonschicht sowie anderer Gaskomponenten in der Erdatmosphäre mittels spezieller Lichtreflexe.

Aus einem nicht mehr nachvollziehbaren Grund wurden nach dem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre zwei Schalter nicht betätigt, die das automatische Landesystem auslösen sollten. Als in rund sieben Kilometer Höhe die Hilfs-Bremsfallschirme nicht wie vorgesehen automatisch ausgelöst wurden, nahmen dies die Astronauten manuell vor. Die Stabilisationsdüsen, die automatisch hätten deaktiviert werden sollen, zündeten jedoch, weil die Lage der Landekapsel nun nicht mehr mit der voreingestellten übereinstimmte. Dadurch kam die Kapsel ins Trudeln. Nach etwa einer halben Minute wurden die Düsen von den Astronauten ausgeschaltet. Während dieser Zeit drangen aber unverbrannte Gase durch ein Ausgleichsventil in die Kapsel ein. Da die Hauptfallschirme ebenfalls nicht automatisch ausgelöst wurden, betätigte Vance Brand auch diese manuell in einer Höhe von 2700 Metern. Nach der etwas harten Wasserung schwamm die Kapsel kopfüber und Vance Brand musste das Aufrichtsystem manuell betätigen, um sie in eine aufrechte Position zu bringen.
Vance Brand war etwa 40 Sekunden bewusstlos. Thomas Stafford gelang es, ihm eine Sauerstoffmaske überzustülpen. Nachdem sich die Kapsel aufgerichtet hatte und die Luke geöffnet werden konnte, strömte Frischluft herein und die Gase verflüchtigten sich. Die Besatzung musste nach der Bergung noch zwei Wochen im Krankenhaus zur Beobachtung bleiben.

Bergungsschiff war die USS New Orleans. Im Gegensatz zu den Apollo-Landungen blieben die Astronauten nach der Landung an Bord ihres Raumschiffes und warteten ab, bis es vom Bergungsschiff an Deck gehievt worden war. Dies war dann gleichzeitig für längere Zeit der letzte Raumflug der USA bzw. NASA. Das Apollo-Programm war endgültig abgeschlossen. Die Planungen konzentrierten sich nur noch auf eine wiederverwendbare Raumfähre.

Fotos / Zeichnungen

Apollo CSM
Integration ASTP

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Letztes Update am 10. Mai 2016.