Der Weg zum Mond

Apollo 11 verließ die Erde am 16. Juli 1969. Acht Tage später, am 24. Juli, wasserte die Besatzung wieder.

Dorthin zielen, wo der Mond sein wird

Der Mond ist durchschnittlich 384 400 km entfernt und bewegt sich jede Sekunde etwa 1 km auf seiner Bahn weiter. Ein Raumfahrzeug kann daher nicht einfach auf ihn zielen und losfliegen. Es muss auf den Ort zusteuern, an dem der Mond bei seiner Ankunft etwa drei Tage später sein wird. Die Apollo-Flüge bewältigten das in mehreren Schritten. Dieselben Schritte beschreiben noch heute die meisten Reisen zum Mond.

Zuerst brachte die Saturn V das Raumfahrzeug und ihre dritte Stufe auf eine niedrige Parkbahn um die Erde. Dort überprüfte die Besatzung alle Systeme. Dann zündete die dritte Stufe erneut und erhöhte die Geschwindigkeit fast auf Fluchtgeschwindigkeit. Das Raumfahrzeug flog anschließend antriebslos auf einer langen Bahn weiter, bis die Schwerkraft des Mondes es einfangen konnte. In Mondnähe zündete es sein eigenes Triebwerk, um abzubremsen und in eine Mondumlaufbahn einzutreten. Dieses Konzept, das Rendezvous in der Mondumlaufbahn, war die entscheidende Wahl des Programms. Wie der Kurs zum Mond erklärt, bestand das Raumfahrzeug aus drei Teilen: einer Kommandokapsel als Wohnraum für die Besatzung, einem Servicemodul mit Triebwerk und Vorräten sowie einer separaten Mondlandefähre. Sie brachte zwei der drei Astronauten zur Oberfläche und wieder hinauf zur wartenden Kommandokapsel.

Apollo 11

Apollo 11 startete am 16. Juli 1969 mit Neil Armstrong, Michael Collins und Edwin „Buzz“ Aldrin. Am 20. Juli flogen Armstrong und Aldrin mit der Mondlandefähre Eagle ins Meer der Ruhe hinab, während Collins in der Kommandokapsel Columbia den Mond umkreiste. Nach ihrem Mondspaziergang startete die obere Hälfte der Eagle, koppelte an Columbia an, und am 24. Juli wasserte die Besatzung im Pazifik. Zwischen 1969 und 1972 landeten sechs Apollo-Missionen auf dem Mond; zwölf Astronauten betraten ihn. Apollo 13 musste nach einer Explosion im April 1970 umkehren und kehrte sicher zurück. Die letzte Landemission, Apollo 17, startete am 7. Dezember 1972.

Ein halbes Jahrhundert später machten sich wieder Menschen auf den Weg zum Mond. Artemis II startete am 1. April 2026 mit den NASA-Astronauten Reid Wiseman, Victor Glover und Christina Koch sowie Jeremy Hansen von der kanadischen Raumfahrtagentur. Die Mission umrundete den Mond ohne Landung und übertraf den Rekord von Apollo 13 für die größte Entfernung von Menschen zur Erde: Sie erreichte etwa 406 771 km.

Die Heimkehr ist der gefährlichste Teil. Ein Raumfahrzeug, das aus Mondentfernung zurückfällt, erreicht den oberen Rand der Atmosphäre fast mit Fluchtgeschwindigkeit: Aus der Energieerhaltung ergeben sich etwa 11 km/s in 120 km Höhe. Von dort an bremst die Luft es ab. Die Vorderseite der Kapsel trägt einen Hitzeschild, der verkohlt und abgetragen wird und dabei Wärme mitnimmt. Die Kapsel muss in genau dem richtigen Winkel auf die Luft treffen. Bei einem zu steilen Eintritt sind Bremswirkung und Erwärmung zu heftig; bei einem zu flachen kann sie wieder aus der Atmosphäre herausspringen.

Koreas Danuri

Korea erreichte den Mond mit einer unbemannten Sonde. Danuri (KPLO), ein 678 kg schwerer Orbiter von KARI, startete am 5. August 2022 koreanischer Zeit mit einer SpaceX Falcon 9. Statt der schnellen dreitägigen Route nahm die Sonde eine energiesparende Bahn, die sie bis auf etwa 1.55 Millionen km hinaustrug. Dabei nutzte sie die Anziehung von Sonne, Erde und Mond, um Treibstoff zu sparen. Nach 5.94 Millionen km erreichte sie den Mond am 17. Dezember, führte am 17., 21. und 26. Dezember drei Bremsmanöver aus und gelangte in eine kreisförmige Bahn 100 km über der Oberfläche. Dort umrundete sie den Mond etwa alle zwei Stunden mit 1.62 km/s. Die koreanische Regierung bezeichnete Korea als siebtes Land, das den Mond erforscht. Die Mission wurde inzwischen bis 2027 verlängert. Die Sonde fliegt dabei tiefer: zunächst auf 60 km Höhe, dann auf einer elliptischen Bahn zwischen 60 und 200 km über der Oberfläche (KASA).