Descartes – Unerwartete Entdeckungen

Copyright © 1995 Eric M. Jones

Alle Rechte vorbehalten

Vulkanismus im lunaren Hochland?

Wäre die politische und somit auch die finanzielle Unterstützung bis in die 70er Jahre hinein auf dem hohen Niveau geblieben, hätte es zur Zeit von Apollo 16 bei der NASANASANational Aeronautics and Space Administration wohl schon ernsthafte Überlegungen zu einer dauerhaften Mondbasis gegeben. Höchstwahrscheinlich wäre eine unbemannte Fracht‑Version des LMLMLunar Module in Arbeit gewesen, denn es würde erheblich mehr Ausrüstung zu transportieren sein, als Astronauten für drei oder vier Tage benötigen. Nach nur vier Landungen und erst einem dreitägigen Aufenthalt hätte man sicher noch keinen speziellen Standort ins Auge gefasst, und sowohl auf der Erde als auch auf dem Mond müsste noch einiges an Vorarbeit geleistet werden, bevor der Aufbau tatsächlich beginnen könnte. Doch angesichts der so erfolgreichen Apollo‑15‑Mission wäre kaum etwas dagegen einzuwenden gewesen, die nächstkomplexere Stufe in Angriff zu nehmen. Auf jeden Fall hätten die Astronauten der zweiten J‑Mission geologische Forschung betrieben und Proben gesammelt, aber vermutlich auch die ersten Werkzeuge und Vorgehensweisen zum Bau einer Basis getestet.

Eine solche Mission stand nie auf der Tagesordnung. Vielmehr ist man dabei gewesen, die Zelte auf dem Mond abzubrechen. Die Montagelinien wurden stillgelegt und zwei Missionen gestrichen, obwohl Raumschiffe und Ausrüstung dafür weitgehend fertiggestellt waren. Nach Apollo 16 sollte es nur noch eine Mondlandung geben. Daher mussten keine Weiterentwicklungen getestet werden, weshalb viel Zeit, ausgereiftes Material und erprobte Vorgehensweisen zur Verfügung standen, um sich der Beantwortung noch offener Fragen zum besseren Verständnis des Mondes als Planet zu widmen.

Auf einem Bild vom Mond, bevor die großen Maria gefüllt waren, würde man riesige, bei gewaltigen Einschlägen entstandene Becken sehen und überall sonst die Hochland‑Gebiete. Aus der Tiefe hervorquellende Lava sammelte sich in den Becken, doch 70 Prozent der Oberfläche blieben unbedeckt. Die Astronauten von Apollo 14 und Apollo 15 hatten auch Prä‑Mare‑Material mitgebracht, aber keine der Missionen erforschte ursprüngliches Hochland. Apollo 14 landete auf einer lang gestreckten Erhebung aus Material, das beim Imbrium‑Einschlag herausgeschleudert wurde, Apollo 15 untersuchte ein bergiges Gebiet direkt am Rand des Mare Imbrium. Weil beide Landestellen in so enger Beziehung zum Imbrium‑Ereignis standen, war nach wie vor unklar, ob im weiter entfernten Hochland‑Gelände nicht vielleicht andere geologische Prozesse wirkten und andere Gesteinsarten vorkommen. Beispielsweise sahen manche Geologen Ähnlichkeiten zwischen dem zentralen Hochland auf dem Mond und bestimmten, von Vulkanismus geschaffenen Geländeformen auf der Erde. Nun hofften sie auf entsprechendes Probenmaterial, um ihre These zu untermauern.

Detaillierte Informationen zu den bis dahin existierenden Theorien finden sich in To a Rocky Moon von Don Wilhelms, im Lunar Sourcebook von G. Heiken, D. Vaniman und B. French sowie in einem Beitrag von Jack Schmitt am Ende dieser Zusammenfassung.

Verspätete Landung

Apollo 16 startete von der Erde am 16. April 1972. Kommandant John Young hatte zwei Gemini‑Flüge hinter sich und als Kommandomodulpilot (CMPCMPCommand Module Pilot) von Apollo 10 den Mond bereits mehrfach umrundet. Später kommandierte er den ersten Flug des Spaceshuttles. Ken Mattingly war ursprünglich als Kommandomodulpilot für Apollo 13 vorgesehen, musste aber wegen einer möglichen Rötelninfektion mit seinem Ersatzmann Jack Swigert den Platz tauschen. Wie Young flog auch Mattingly später als Shuttle‑Kommandant. LMPLMPLunar Module Pilot Charlie Duke konnte sich mit einer ausgezeichneten Leistung als CapComCapComSpacecraft (Capsule) Communicator bei der Landung von Apollo 11 hervortun.

Nach knapp einem Tag im Mondorbit aktivierten Young und Duke die Systeme des Landemoduls, um dann vom CSMCSMCommand and Service Module abzudocken. Anschließend sollte Mattingly sich durch die Zündung des beweglichen Triebwerks am Servicemodul in eine Position bringen, von der aus er im Fall des Landemanöverabbruchs das LMLMLunar Module wieder erreichen würde. Bei den vorbereitenden Tests ist jedoch ein Problem in der Steuermechanik des SPSSPSService Propulsion System aufgetaucht. Die Missionsrichtlinien diktierten in dieser Situation ein Rendezvous der Raumschiffe, um eventuell das Landestufentriebwerk des LMLMLunar Module für die Rückkehr zur Erde nutzen zu können. Es folgten 6 Stunden mit eingehenden Tests und gründlicher Analyse. Schließlich kamen die Fachleute in Houston zu der Ansicht, dass man dieses Problem umgehen kann, und befürworteten die Landung. Einzelheiten zur Fehlfunktion im SPSSPSService Propulsion System sind am Anfang des ersten Kapitels Landung im Descartes-Hochland zu lesen.

Als das LMLMLunar Module begann sich aufzurichten (Erster Übergang) und Duke den ersten LPDLPDLanding Point Designator-Winkel ansagte, erkannte Young, dass der Landefährencomputer eine Stelle 600 Meter nördlich und 400 Meter westlich des geplanten Zielpunktes ansteuerte. Mit zehn kleinen Bewegungen des Steuergriffs (ACAACAAttitude Controller Assembly) veranlasste er den Computer, den Kurs zu korrigieren. Aufgrund der gesteigerten Mobilität, die das Fahrzeug (LRVLRVLunar Roving Vehicle) bot, mussten sie nicht unbedingt genau auf dem Punkt landen. Die Serie kleiner Korrekturen kostete jedoch nicht viel. Mehr Anspannung verursachte der Umstand, dass kaum Schatten zu sehen waren, was die Suche nach einer flachen Stelle im unebenen Gelände deutlich erschwerte. Erst kurz vor dem Aufsetzen lieferte der LMLMLunar Module‑Schatten einen Anhaltspunkt. In etwa 250 Fuß Höhe (76,2 m) konnte ihn zunächst nur Duke sehen. Einige Sekunden später, bei 200 Fuß (61 m), rotierte Young sein Raumschiff um die Hochachse nach rechts, wodurch auch er aus seinem Fenster den Schatten sah. Das half beim Einschätzen der Flughöhe und Kratergrößen. Mit Können und etwas Glück landete er auf einem außergewöhnlich ebenen Platz. Nachdem sie ausgestiegen waren, stellten Young und Duke fest, wären sie in jeder Richtung nur 25 Meter abseits gelandet, würde das LMLMLunar Module auf einem der umgebenden Hänge mit 6 bis 10 Grad Neigung stehen. Knapp über dem Boden schwebend musste Young noch in den letzten Sekunden nach rechts vorne einem kleineren 15‑Meter‑Krater ausweichen. Lediglich bei Neil Armstrong und Pete Conrad stand das LMLMLunar Module aufrechter. Allerdings landeten sie auch in jungen Mare‑Gebieten mit wenigen Kratern.

Wegen der Verspätung sind Young und Duke zum Zeitpunkt der Landung bereits 13 Stunden wach. Würde nun die erste EVAEVAExtravehicular Activity wie vorgesehen gleich im Anschluss stattfinden, kämen sie womöglich erst nach mehr als 27 Stunden zur Ruhe. Laut Flugplan für Apollo 16 (Apollo 16 Flight Plan) wurde mit 3-½ Stunden Vorbereitung gerechnet, die EVAEVAExtravehicular Activity selbst sollte 7 Stunden dauern und weitere 3-¾ Stunden brauchte man für die notwendigen Abläufe danach. Doch niemand wollte eine Übermüdung der Astronauten riskieren.

Ich würde am liebsten gleich aussteigen, sage Duke, aber hier ist Vorsicht besser als Nachsicht, denke ich.

Woraufhin Young hinzufügte: Mann, obwohl die Versuchung wirklich groß ist bei dieser beeindruckenden Landschaft da draußen.

Leben in der Kabine

Die Anzüge aus- und am nächsten Morgen wieder anzuziehen beanspruchte zwar weitere ein bis zwei Stunden, also auch entsprechend Sauerstoff, Batteriestrom sowie Kühlwasser, doch trotz der zusätzlichen 5-¾ Stunden im Orbit gab es nach wie vor Reserven. Die Tanks enthielten immer noch Wasser für mindestens 3-½ Tage, Sauerstoff und Strom würden ebenfalls deutlich länger reichen, als der Aufenthalt auf dem Mond dauern sollte. 2 Stunden nach der Landung hatten Young und Duke sich ihrer Anzüge entledigt, eine weitere Stunde später lagen sie in den Hängematten. Beide schliefen gut. Tatsächlich war es die einzige Besatzung mit einer Schlafpause vor der ersten EVAEVAExtravehicular Activity.

Der vordere Kabinenteil war ungefähr 6 Fuß (1,83 m) breit, 6 Fuß (1,83 m) hoch und 3 Fuß (0,91 m) tief, der hintere Teil wurde bis in etwa Hüfthöhe von der Triebwerksabdeckung eingenommen (Skizzen der Kabine). Zur Vorbereitung auf die Nachtruhe legten die Astronauten ihre Anzüge und Helme auf die Abdeckung, dann richteten sie die Schlafplätze ein. Zunächst spannte Young seine Hängematte in Kopfhöhe von hinten nach vorn. Als er sich hineingelegt hatte, konnte Duke seine von rechts nach links über dem Boden spannen. Die Kabine war alles andere als geräumig.

In der ersten Nacht trug Duke die COMM‑Kappe, um für die Überwachungszentrale (MOCRMOCRMission Operations Control Room) erreichbar zu sein. So wurde er zweimal von einem Alarmton geweckt, den ein undichtes Druckregulatorpaar verursachte. Die Fehlfunktion im Manövriersystem (RCS ARCS AReaction Control System – System A) ist während der Aktivierung des LMLMLunar Module aufgefallen, bevor sich beide Raumschiffe trennten, weshalb schon bei dieser Gelegenheit über einen Verzicht auf die Landung nachgedacht wurde. Aber wie später für das Triebwerk am Servicemodul (SPSSPSService Propulsion System) fanden die Ingenieure auch dafür eine Lösung. Vom lauten Ton aus dem Schlaf gerissen überwand Duke beide Male den Schreck, erinnerte sich an den Hinweis von CapComCapComSpacecraft (Capsule) Communicator Tony England, dass kein Grund zur Sorge besteht, schaltete den Alarm ab und schlief weiter. Leben und arbeiten auf dem Mond war gewiss noch keine Routine, doch die Erfahrungen ihrer Vorgänger gaben den nachfolgenden Besatzungen genug Vertrauen in die Technik, um ruhig schlafen zu können.

Am nächsten Morgen, nachdem sie die Hängematten abgenommen und gefrühstückt hatten, begannen Young und Duke mit den aufwendigen Vorbereitungen für den Außeneinsatz. Zuerst zogen sie die Kühlunterwäsche (LCGLCGLiquid Cooled Garment) an, welche mithilfe von kaltem, in dünnen Schläuchen zirkulierendem Wasser die überschüssige Körperwärme ableitete. Anschließend mussten sie in die Raumanzüge (PGAPGAPressure Garment Assembly) steigen, was immer eine Zwei‑Mann‑Aktion gewesen ist. Duke machte den Anfang.

Eine Hilfe dabei war die geringe Schwerkraft. Ihr solltet sehen, sage Young, wie ich den 50 Pfund (23 kg) schweren Raumanzug mit einer Hand hochhalte und Charlie mit einer Hand die Reißverschlüsse öffnet. Nun hielt Young den offenen Anzug bereit. Duke zog sich am Deckengriff hoch, stieg die Beine voran in den Anzug, um sich dann etwas zu ducken, sodass er mit dem Kopf durch den Helmverschlussring kam. Zuletzt steckte er die Arme in die Ärmel, wonach die Reißverschlüsse, der innere und der äußere, zugezogen wurden. Jeder Anzug war maßgeschneidert. Hineinzukommen verlangte spezielle Bewegungsabläufe und es dauerte insgesamt rund 20 Minuten, bis am Ende die Schläuche der Sauerstoff- und Kühlwasserversorgung vom LMLMLunar Module angeschlossen wurden. Für den Moment blieb die Wasserpumpe allerdings ausgeschaltet, weil nach dem Öffnen des Anzug-Sperrventils der einströmende Sauerstoff schon für ausreichend Kühlung sorgte. Danach wiederholten sie das Ganze für Young.

Bei Apollo 16 erforderten die EVAEVAExtravehicular Activity‑Vorbereitungen auch ein paar ungeplante Schritte. Für die langen Außeneinsätze hing innen am Helmverschlussring ein Trinkbeutel, der es den Astronauten über ein Röhrchen mit Beißventil ermöglichte, ihren Durst zu löschen. Als Jim Irwin (Apollo 15) sein Trinkröhrchen wegen der ungünstigen Position nicht erreichen konnte, führte das zu einer ernsthaften Dehydrierung. Young und Duke hatten ein anderes Problem. Die Mikrofone ihrer COMM‑Kappen kamen gelegentlich in Kontakt mit den Ventilen, wodurch diese kurz undicht wurden. Was in Charlie Dukes Fall bedeutete, dass etwa 4 bis 5 Unzen (0,1 bis 0,15 l) Orangensaft ausliefen. Da es bereits im Orbit passierte, also noch in Schwerelosigkeit, verteilte sich der klebrige Saft überall im Helm und auf Duke selbst. Sein Kommentar zu CapComCapComSpacecraft (Capsule) Communicator Tony England lautete später: Übrigens, Tony, dieser Orangensaft ist nicht für die Haarpflege geeignet. Bei mir ist alles verklebt.

Infolge des Missgeschicks musste Duke den Helm auswaschen und trocken, bevor er das Antibeschlagmittel auftragen konnte. Aus den Mikrofonen musste eingedrungener Saft herausgeblasen werden. Man vermutete sogar einige Saftspritzer als mögliche Ursache für ein klemmendes Ventil im Lebenserhaltungssystem (ECSECSEnvironmental Control System) des LMLMLunar Module.

Nächster Punkt auf der Checkliste war das Anlegen des tragbaren Lebenserhaltungssystems (PLSSPLSSPortable Life Support System). Der Tornister enthielt neben den Tanks mit Sauerstoff und Wasser eine LiOHLiOHLithiumhydroxid‑Kartusche, um das CO₂ herauszufiltern, einen Sublimationskühler mit Wärmetauscher zur Kühlung des Sauerstoffs und des in der LCGLCGLiquid Cooled Garment zirkulierenden Wassers, das die Körperwärme der Astronauten ableitete, sowie eine Batterie für den Ventilator, die Pumpe und das Funkgerät. Mit dem PLSSPLSSPortable Life Support System auf dem Rücken bekam jeder seine RCURCURemote Control Unit. Dann wurden die elektrischen Kabel angeschlossen, sodass man die Funkverbindung überprüfen konnte. Nachdem die Verbindung stand, trennten Young und Duke die LMLMLunar Module‑Schläuche von ihren Anzügen, um die PLSSPLSSPortable Life Support System‑Schläuche anzuschließen. Zuletzt setzten sie die Helme auf und zogen die Handschuhe an. Nun musste die Dichtheitsprüfung der Anzüge erfolgen. Dafür öffneten sie jeweils das O₂-Ventil, bis der Druck im Anzug etwa 3,8 psi (0,262 bar) über dem Kabinendruck lag, schlossen das Ventil wieder und beobachteten 1 Minute lang den Druckmesser am linken Arm. Aufgrund der Atmung, der Verteilung des Sauerstoffs in kleinste Falten sowie Diffusion durch winzige Undichtigkeiten rechnete man mit einem geringen Druckverlust. Sank der Druck um weniger als 0,3 psi (0,021 bar), galt der Test als bestanden. Wie gewöhnlich zeigte sich, dass ihre Anzüge dicht waren.

Vor dem Dichtheitstest sind Young und Duke in der engen Kabine auch mit angelegtem PLSSPLSSPortable Life Support System noch imstande gewesen, sich ein wenig zu bewegen. Die dicken Anzüge machten es zwar nicht leicht, eine gewisse Flexibilität gestattete jedoch, dass die verschiedenen Ausrüstungsteile oder Checklisten mit mäßiger Anstrengung zu erreichen waren. Jetzt, im unter Druck stehenden Anzug, wurde die Situation extrem schwierig. Young musste sich regelrecht in seine Ecke quetschen, damit Duke sich drehen konnte, um am Panel rechts neben seiner Station einige Sicherungsschalter und am Sauerstoffpanel hinter ihm ein Ventil zu stellen. Zum Glück dauerte es nicht mehr lang, bis Young mit den Füßen voran durch die Luke nach draußen kroch.

Aufstellen des ALSEP

Alle bis dahin auf dem Mond gelandeten Astronauten gewöhnten sich schnell an die dort herrschenden Schwerkraftbedingungen, weshalb Young und Duke davon ausgingen, sofort mit der Arbeit anfangen zu können. Sie sahen sich um, inspizierten ihr Raumschiff und bestaunten den 5 Meter tiefen Krater, den Young kurz vor dem Aufsetzen überfliegen musste. Der hintere Landefuß des LMLMLunar Module stand höchstens 3 Meter vom Kraterrand entfernt. Mithilfe eines Gurtbandes wurde das MESAMESAModular(ized) Equipment Stowage Assembly auf die richtige Arbeitshöhe gebracht, dann, 10 Minuten nachdem Young die Oberfläche betreten hatte, begannen sie mit dem Ausladen des Fahrzeugs.

Durch das Training in der Ersatzmannschaft von Apollo 13 waren Young und Duke mit dem fliegerischen Teil ihrer eigenen Mission schon weitgehend vertraut und deshalb in der Lage, etwa 40 Prozent der Zeit dem Training für die Arbeit auf der Mondoberfläche widmen zu können. So wurde das Fahrzeug ohne größere Schwierigkeiten zügig ausgeladen. Auch beim Aufstellen des ALSEPALSEPApollo Lunar Surface Experiments Package gab es kaum Probleme. Die verbesserten Bohrer für die Sonden des Wärmeflussexperiments (HFEHFEHeat Flow Experiment) funktionierten tadellos, ebenso ließ sich der lange Bohrer mit der tiefen Kernprobe dank eines neu entwickelten Hebelwerkzeugs gut aus dem Boden ziehen. Darüber hinaus verwendete Young das Fahrzeug mit seinem Navigationssystem, um in vorgegebener Richtung eine gerade Spur auf dem Boden zu hinterlassen, die ihm beim Auslegen der Geophonstrecke (ASEASEActive Seismic Experiment) als Orientierung diente. Zu Fuß hätte er im unebenen Gelände wohl nur schwer die Richtung finden und halten können. Gene Cernan wird sein Fahrzeug bei Apollo 17 auf ähnliche Weise nutzen.

Leider blieb vom Aufstellen des ALSEPALSEPApollo Lunar Surface Experiments Package bei Apollo 16 hauptsächlich das abgerissene Kabel am Wärmeflussexperiment (HFEHFEHeat Flow Experiment) im Gedächtnis. Man darf jedoch eins nicht vergessen. Tatsache ist, dass es bei ausnahmslos jeder Mondlandemission Beschwerden über im Weg liegende Kabel gab. Der aufgepumpte Anzug und besonders die vor der Brust hängende RCURCURemote Control Unit versperrten die Sicht auf die eigenen Füße sowie den Bereich davor. Zudem hatten alle Kabel eine hartnäckige Tendenz, Kringel oder Schlaufen zu bilden, anstatt flach auf dem Boden zu liegen. Immer wieder verfingen sich Astronauten darin. Manchmal bemerkten sie selbst den Widerstand am Fuß, manchmal sah es der Partner und konnte warnen. Im Grunde war es nur eine Frage der Zeit, bis ein Unfall passierte. Dieses Pech ereilte John Young mit dem HFEHFEHeat Flow Experiment‑Kabel, das direkt am Stecker irreparabel abriss. Die Lösung wären zugfestere Verbindungen gewesen, und zumindest für dieses Experiment, das bei der letzten noch folgenden Mission erneut mitgenommen wurde, konstruierte man einen robusteren Anschluss. Doch auch die Astronauten von Apollo 17 mussten höllisch aufpassen, um sich nicht in herumliegenden Kabeln zu verfangen.

Erkundungstour zu Krater Flag

Nach knapp 4 Stunden Außeneinsatz stand das ALSEPALSEPApollo Lunar Surface Experiments Package. Nun begann die geologische Erkundung. Ihre erste Tour sollte Young und Duke nach Westen zu Krater Flag führen, um dann etappenweise zum LMLMLunar Module zurückzukehren. Unweigerlich ergab sich daher anfangs ein Problem, denn mit der tief stehenden Sonne im Rücken sahen sie in Fahrtrichtung kaum Schatten oder Geländekonturen. Young musste langsam fahren, damit er den vielen Gesteinsbrocken oder kleinen Kratern ausweichen konnte. Offensichtlich befanden sie sich auf der Ejektadecke von South Ray, einem großen Krater ungefähr 6 Kilometer südlich der Landestelle. Die reichlich vorhandenen Trümmer dieses Einschlags wiesen deutlich darauf hin. Der tiefe Sonnenstand verstärkte auch die grundsätzlichen Schwierigkeiten beim Abschätzen von Größen und Entfernungen. Während sie South Ray im Süden eindeutig erkannten, waren die Krater entlang ihrer Route für beide nur schwer zu identifizieren. Young und Duke sind allerdings ziemlich sicher gewesen, was ihre Landeposition betrifft, und tatsächlich erreichten sie Flag, als das Navigationssystem exakt die erwartete Peilung und Entfernung anzeigte.

Falls Young und Duke wie alle anderen auch fanden, dass ein wenig Erfahrung nötig ist, um sich auf dem Mond zurechtzufinden, verloren sie keine Zeit. Sie stiegen aus und begannen mit der Arbeit. Beide hatten im Rahmen des Trainings eine intensive Schulung in geologischer Feldarbeit bekommen, waren also bestens vorbereitet. Auch wenn es Young durchaus entgegenkam, dass Duke den Großteil der fachlichen Konversation übernahm, die gelegentlichen Bemerkungen des Kommandanten zeigten, dass hinter der Fassade des einfachen Jungen vom Lande ein ebenso scharfsichtiger wie sachkundiger Beobachter steckte. Die erste Erkundungstour dauerte insgesamt 2 Stunden, wovon Young und Duke etwa 1-½ Stunden damit verbrachten, an 2 Stationen Proben zu sammeln und Fotos zu machen. So gut wie alle Gesteinsproben erwiesen sich als Hochlandbrekzien. Jüngeres Vulkangestein, auf das einige Geologen hofften, wurde nicht gefunden.

Stone Mountain

Das erste Ziel der zweiten Erkundungstour war die 4 Kilometer südlich liegende Cinco-Formation, eine fünf Krater umfassende Gruppe an der Nordflanke von Stone Mountain. Man hatte an diesem Berghang drei Stationen geplant, weil die Geologen dort die größten Chancen sahen, Hinweise auf Vulkanismus zu entdecken. Doch es gab keine. Das Gestein, das die Astronauten fanden, stammte ihrem Eindruck nach eher vom South-Ray‑Einschlag. Selbst im Bereich des größten Cinco-Kraters, Cinco A, bei dessen Entstehung die Regolithschicht durchschlagen und darunterliegendes Gestein an die Oberfläche befördert wurde, sind ausschließlich Brekzien zu finden gewesen. Eine Enttäuschung für alle Verfechter der Vulkanismustheorie. Langsam etablierte sich die Ansicht, dass die Berge in dem Gebiet aus der Ejekta früher Meteoriteneinschläge bestehen. Natürlich konnte die letzte EVAEVAExtravehicular Activity noch Überraschungen bringen. Aber auch wenn kein Vulkangestein vorhanden war, die Brekzien lieferten den Wissenschaftlern detaillierte Informationen darüber, wie das zentrale Hochland von Meteoriten anstatt Vulkanen geformt wurde.

Ebenso wie es relativ wenige wissenschaftliche Überraschungen gab, hielten sich auch die operativen Überraschungen in Grenzen. Gemäß dem Pilotensprichwort: Ein guter Flug ist ein Flug ohne Überraschungen. Im Laufe des Tages bewiesen Young und Duke erneut, was eine gut trainierte Mannschaft leisten kann. Vor allem ihre vergleichsweise lockeren Bewegungen am Berghang zeigten das Vertrauen in die eigenen Fähigkeiten und ihre Ausrüstung. Während der Vorbereitung haben sie die Arbeit von Scott und Irwin genau analysiert und auf diese Weise viel gelernt. Als Young bei einer Gelegenheit ungünstig geparkt hatte, stieg er nicht wieder ein, um an eine bessere Stelle zu manövrieren, wie Scott es bei seiner Station 6a tat. Er und Duke hoben das Fahrzeug einfach an und trugen es dorthin. Mussten sie dem Berghang zugewandt stehen, wurden die langstieligen Werkzeuge als Stütze verwendet. Manchmal knieten sie sich hin, um einen Stein aufzuheben, denn sie waren sich sicher, anschließend aus eigener Kraft aufstehen zu können. Wenn sie an der geneigten Innseite eines Kraters nach jedem Schritt ein Stück abrutschten, stieg die Herzfrequenz selten auf über 90 Schläge pro Minute. Ganz allgemein schien ihnen die Arbeit am Hang leichterzufallen als Scott und Irwin bei Hadley Delta. Selbstverständlich darf man die Unterschiede im Gelände nicht außer Acht lassen. Doch zweifellos lag es zum großen Teil am Selbstvertrauen, das Young und Duke gewannen, indem sie von Scott und Irwin lernten.

Natürlich gab es auch die unvermeidlichen Pannen. Im Gehäuse der Lagewinkelanzeige (VAIVAIVehicle Attitude Indicator) des Fahrzeugs löste sich die Längsneigungsskala von der Halterung. So konnten die Astronauten den Winkel nur noch schätzen. Andauernd lockerten sich am PLSSPLSSPortable Life Support System die Halteschlaufen der großen Sammelbeutel (SCBSCBSample Collection Bag), weshalb Young und Duke wertvolle Zeit opfern mussten, um die Schlaufen immer wieder zu befestigen. Bei EVA-3EVAExtravehicular Activity geschah es dann, auf der Fahrt zu Krater North Ray verlor Young seinen zum Glück noch leeren SCBSCBSample Collection Bag. Die jeweils an der Kamera montierte Halterung für kleine Probenbeutel rutschte ständig aus der Schiene. Am Ende trugen beide die Beutel in der Hand. Der Gnomon löste sich vom Gestell, weil in der schwingend gelagerten Aufhängung ein Stift brach. Danach wurde das Gestell wegen der Farbtafel weiterhin verwendet und ein langes Werkzeug in den Boden gesteckt, um den Gnomon zu ersetzen. Gelegentlich trug Young den Hammer in seiner Tasche am linken Unterschenkel. Während der zweiten EVAEVAExtravehicular Activity verhakte er sich mit dem aus der Tasche ragenden Stiel unter dem Kotflügel hinten rechts am Fahrzeug und riss die Verlängerung ab. Von da an fuhren sie in einem Staubregen, der nicht nur lästig war, sondern auch die Abdeckungen der Fahrzeugbatterien verschmutzte, wodurch sich die Batterien bedenklich aufheizten. Zum Abschluss ein letztes Beispiel. Auf der Rückfahrt von Stone Mountain wurde plötzlich die Stromversorgung der Hinterräder unterbrochen. Als Young mit verschiedenen Schalterkombinationen versuchte, die Motoren in Gang zu bringen, hat er dabei versehentlich das Navigationssystem abgeschaltet. Es dauerte etwas, bis das Problem auffiel, doch mit Smoky Mountain am nördlichen Horizont war das hinter einer Erhebung stehende LMLMLunar Module trotzdem gut zu finden.

House Rock

Ihr dritter Außeneinsatz musste infolge der verspäteten Landung etwas verkürzt werden. Diesmal fuhren Young und Duke zu North Ray, einem Krater mit 1 Kilometer Durchmesser, der über hundert Meter tief in das Grundgestein am Fuß des Smoky Mountain geschlagen wurde. Für die Missionsplanung hatten keine besonders hoch aufgelösten Fotos dieser Gegend zur Verfügung gestanden. Aber sie zeigten Hinweise, dass möglicherweise große Felsbrocken auf dem Kraterrand liegen. Kurz vor der Landung gelang es Duke, schnell einen Blick auf den Krater zu werfen, und er sah dort tatsächlich einige vielversprechende Exemplare. Den Geologen ging es um Proben von einem separat liegenden Felsbrocken, groß genug, um hoffentlich mehrere magmatische – insbesondere vulkanische – Einheiten aufzuweisen. Im Ablaufplan für die Arbeit auf der Mondoberfläche bei Apollo 16 (Apollo 16 Final Lunar Surface Procedures, Seite 181) heißt es wörtlich: Vorgaben: Felsen aus kristallinem Gestein, größer als 5 m (keine Brekzien).

Bereits wenige hundert Meter nach der Abfahrt Richtung Norden fiel den zwei Astronauten auf, dass die Zahl der Gesteinsbrocken und kleinen Krater sich merklich verringert. Sie verließen den Ausbreitungsbereich der South-Ray‑Ejektadecke und vor ihnen lag sehr viel einfacher zu befahrendes Gelände. Die konstante aber hügelige Steigung zu North Ray ließ den Krater immer wieder hinter Anhöhen verschwinden, wobei es auf jeder Kuppe wirkte, als wären sie nach der nächsten am Ziel. Doch ihre Anzeigen sagten etwas anderes. Young und Duke fanden Krater North Ray schließlich genau an der Stelle, zu der das abermals enorm hilfreiche Navigationssystem sie führte.

Tags zuvor ermöglichte die Aussicht am Hang von Stone Mountain einen guten Blick auf Krater South Ray, sodass Young und Duke in der vorwiegend strahlend weißen Ejektadecke einige Streifen mit dunklerem Material entdeckten. An den verschiedenen Stationen der ersten beiden Tage hatten sie sowohl weiße Brekzien mit schwarzen Einschlüssen als auch schwarze Brekzien mit weißen Einschlüssen gefunden. Bei Krater North Ray bot sich jedoch ein weitaus eindrucksvolleres Bild. In der Umgebung ihres Parkplatzes auf dem Kraterrand lagen große weiße Felsbrocken, ebenfalls mit schwarzen Einschlüssen. Das Ganze übertroffen von einem riesigen schwarzen Felsen etwa 170 Meter nordöstlich, der die Astronauten quasi aufforderte, Proben davon mitzunehmen. Zunächst wurden die weißen Brocken nahe des Fahrzeugs gewissenhaft untersucht. Anschließend brachen sie auf zum Felsen. Eine schöne Szene des NASANASANational Aeronautics and Space Administration‑Films Apollo 16 ○ “Nothing so hidden ...” zeigt Wissenschaftler und Astronauten, versammelt im Nebenraum (SORSORScience Operations Room), um Young und Duke mit Hinweisen und Vorschlägen zu unterstützen. Darunter Jim Lovell, Astronaut und Sprecher der Arbeitsgruppe in diesem Raum, Jack Schmitt, Geologe und Astronaut, Bill Muehlberger, wissenschaftlicher Leiter der geologischen Forschung, sowie Lee Silver, ebenfalls Geologe. Ed Fendell, der vom Kontrollraum (MOCRMOCRMission Operations Control Room) aus die Fernsehkamera steuerte, behielt Young und Duke im Bild, wobei er den Zoom stetig vergrößerte. Dadurch wurden die Astronauten auf dem ersten Teil des Weges nicht kleiner, der Felsen dagegen wuchs, bis er die obere Bildhälfte einnahm. Wirklich ein Koloss. Als Duke dort ankam, sagte er: … hier haben wir euren hausgroßen Felsen. Daher der Name. Je näher die zwei kamen, umso breiter das Lächeln der Geologen und umso lebhafter die Stimmung im Nebenraum. Kurz vor dem Brocken ging es noch einmal etwas bergab, sodass beide gleich hinter einem Horizont zu verschwinden schienen. Was Jack Schmitt zu der Bemerkung inspirierte: Während unsere Mannschaft langsam im Westen untergeht … Lautes Lachen erfüllte den Raum. Aber bald mussten Young und Duke die Rückfahrt zum LMLMLunar Module antreten. Deshalb konnten sie nur etwa 15 Minuten bleiben, um zu fotografieren, Proben zu sammeln und den Felsbrocken zu bestaunen.

Weil die Zeit knapp wurde, entschied man in Houston, auf die meisten anderen geplanten Stationen zu verzichten. Unterwegs zum LMLMLunar Module hielten Young und Duke nur noch einmal an. Station 13 war ein weiterer großer schwarzer Felsbrocken, aber dafür mit einem Vorsprung über einer tiefen Aushöhlung auf der Südseite. Genau richtig, um den Wissenschaftlern das gewünschte, durchgehend vom Sonnenwind abgeschirmte Probenmaterial zu beschaffen. Duke kniete vor der Öffnung, sodass er mit seiner Schaufel möglichst weit nach hinten reichte. Kurz darauf meinte er beim Verpacken der Probenbeutel: In West‑Texas hätte man an der Stelle eine Klapperschlange gefunden. Hier bekommt man Material, das permanent im Schatten lag. Für gewöhnlich haben die Astronauten zu zweit Proben gesammelt. In dieser Situation musste Duke jedoch allein arbeiten, als er Lockermaterial in einen Beutel schaufelte oder mit dem Hammer Gesteinsproben abschlug, denn Young sollte das Magnetometer (LPMLPMLunar Portable Magnetometer) aufstellen und Messungen vornehmen. Duke kam so weit gut zurecht, es gab nur ein Problem: Wohin mit den gefüllten Probenbeuteln? Wie Young es schon bei EVA-2EVAExtravehicular Activity gemacht hatte, lief Duke zum Fahrzeug und holte einen weiteren Sammelbeutel (SCBSCBSample Collection Bag), den er neben dem Felsbrocken auf den einigermaßen ebenen Boden stellte. Allerdings eignete sich der Beutel für diese Verwendung nicht besonders gut. Wegen seiner schmalen Form, 42 Zentimeter hoch mit einer verhältnismäßig kleinen Grundfläche von 15×22 Zentimetern, lag der Schwerpunkt ziemlich weit oben, weshalb ein sicherer Stand nicht gewährleistet war. Duke fand heraus, dass er den Beutel aufrecht hinstellen und später Proben hineinwerfen konnte, indem er sich zur Seite neigte. Dennoch bedauerte er gegenüber Young und England, nicht im Supermarkt gewesen zu sein, um sich eine praktische Einkaufstasche mit zwei Henkeln und breitem Boden zu besorgen. Jack Schmitt musste dann bei Apollo 17 erfahren, wie leicht ein SCBSCBSample Collection Bag umfällt.

Rückkehr zum LM

Nur allzu schnell wurde es Zeit, das Fahrzeug zu beladen, um endgültig zum LMLMLunar Module zurückzukehren. Trotz der verkürzten letzten EVAEVAExtravehicular Activity schafften es Young und Duke, einige Rekorde aufstellen. Sie sammelten alles in allem 96 Kilogramm Proben, verwendeten oder installierten über eine halbe Tonne wissenschaftlicher Ausrüstung, inklusive des Fahrzeugs, und ihre drei Außeneinsätze dauerten insgesamt 20 Stunden und 14 Minuten. Mit 26,9 Kilometern Gesamtfahrstrecke verfehlten sie allerdings knapp den Erstrekord von Scott und Irwin (27,9 km). Ohne Zweifel nutzten beide Astronauten die zur Verfügung stehende Zeit und Ausrüstung überaus effektiv, womit sie maßgeblich dazu beitrugen, neue Erkenntnisse über das Descartes-Hochland zu gewinnen. Auch wenn dadurch aufgedeckt wurde, dass die Entstehungsgeschichte dieser Region weniger dramatisch war, als manch einer gehofft hatte. Bei Apollo 17 sah ein promovierter Geologe wie Jack Schmitt natürlich subtilere Details, sodass er mit Cernan die Proben etwas kritischer auswählen konnte. Doch das strikte Zeitlimit erlaubte keiner Mannschaft, oft anzuhalten oder wirklich auf die Feinheiten zu achten. In erster Linie ging es darum, einen grundlegenden Eindruck vom Landegebiet zu bekommen, charakteristische Merkmale zu erkennen, die vorherrschende Gesteinsart zu bestimmen und so viel unterschiedliches Probenmaterial zu sammeln wie möglich. Dazu ist ein geologisch geschulter Astronaut mit geübtem Blick ebenso in der Lage wie ein professioneller Geologe. Und in dieser Disziplin gelang es auch der Mannschaft von Apollo 16, sich zu behaupten.

Der Beginn des Raumfahrtzeitalters lag noch keine vier Jahre zurück, der erste bemannte Raumflug sogar nur sechs Wochen, als Kennedy seine Entscheidung traf. Einige Dutzend kleine Satelliten wurden in niedrige Umlaufbahnen gebracht, manche mit Versuchstieren wie Hunden oder Affen an Bord. Sieben Sonden starteten Richtung Mond, wovon zwei in großem Abstand vorbeiflogen und eine dritte auf die Mondvorderseite stürzte. Eine vierte Sonde umflog den Mond, um der Menschheit die ersten grobkörnigen Bilder der Rückseite zu senden. Juri Gagarin hatte die Erde einmal umkreist, gefolgt von Alan Shepard, der drei Wochen später seinen 15-minütigen suborbitalen Flug in der Mercury‑Kapsel absolvierte. Danach dauerte es gerade einmal acht Jahre, bis die ersten Menschen auf dem Mond landeten. Neil Armstrong, Buzz Aldrin sowie die zehn folgenden Astronauten bewiesen in den nächsten dreieinhalb Jahren, dass dort sinnvolle Forschungsarbeit geleistet werden kann, trotz begrenztem Budget, den lebensfeindlichen Bedingungen auf der Mondoberfläche und entsprechend kurzem Aufenthalt. Die geringe Schwerkraft machte vieles einfacher, als auf der Erde. Einzig der hohe Kraftaufwand bei jeder Bewegung im aufgepumpten und dadurch relativ unflexiblen Raumanzug erschwerte die Arbeit. Ganz klar, um die Produktivität wesentlich zu steigern, benötigt man mehr Zeit, bessere Raumanzüge und Ausrüstung sowie eine geräumige Möglichkeit, den Anzug ausziehen und warten zu können. Mit Apollo 16 näherte sich das vorläufige Ende der bemannten Monderkundung. Alle vorherigen Besatzungen hatten Ausrüstung und Verfahrensweisen umfassend getestet. Falls die letzten zwei Missionen also den Anschein von Routine vermittelten, dann zeigte dies lediglich den hohen Entwicklungsstand des Programms. Der Mond ist ein enorm großer Himmelskörper. Dennoch ermöglichten es nur sechs Missionen, die Grundzüge einer fundierten Beschreibung seiner geologischen Geschichte zusammenzustellen, die Verteilung potenzieller Ressourcen zu skizzieren und nicht zuletzt beim Arbeiten auf der Mondoberfläche wertvolle praktische Erfahrungen zu sammeln.

Zum folgenden Beitrag von Jack Schmitt kam es während unserer Besprechung dieser Zusammenfassung.

Das Descartes-Hochland und seine Entstehung

Wissenschaftlich war Apollo 16 eine große Überraschung, weil wir nicht wussten, wie man das gefundene Material interpretieren soll. Geologen sind immer überrascht, wenn sie für ihre Funde keine Erklärung haben. Die Erwartung des einen oder anderen, Vulkangestein zu finden, geht zurück auf die alte Frage zur Cayley-Formation, den hellen Ebenen. Die übrigens bis heute nicht beantwortet ist. Im Rahmen des Programms zur geologischen Kartierung des Mondes, noch vor den Lunar-Orbiter‑Sonden, sind den Geologen des USGSUSGSUnited States Geological Survey diese glatten Ebenen aufgefallen. Helle Ebenen im Hochland, die relativ jung zu sein schienen. Ich glaube, die Regionen bekamen gleich am Anfang den Namen Cayley. Beim Flug über der Rückseite des Mondes konnte ich am Grund großer Krater die hellen Ebenen sehen, die keine besonderen Geländemerkmale aufweisen. Sie sind älter als das Mare‑Gestein. Denn wo sie auch vorkamen, wenn dort junge Krater tief genug sind, um bis dahin vorzudringen, wo das Mare sein selenozentrisches Niveau erreichte, würde man am Grund dieser Krater Mare‑Gestein entdecken.

Mir scheint, dass verschiedene Prozesse ähnliche Oberflächenmerkmale hervorbrachten, die dann zusammen die hellen Ebenen bildeten. Zum einen Schuttströme von wirklich heftigen Einschlägen, den großen Becken. Nachdem es herausgeschleudert wurde, flog das lockere, gasdurchsetzte Material in die Senken, lagerte sich ab und hinterließ ziemlich glatte Oberflächen. Wie bei einer Aschelawine oder einem Erdrutsch. Außerdem trug vermutlich auch Folgendes zur Entstehung der hellen Ebenen bei. Denken Sie an den Ablauf eruptiver Ereignisse während der Marebildung. Bevor massenweise Marebasalt austritt, gibt es eine kurze Periode mit Eruptionen von Gesteinstrümmern und Gas. Wenn der differenzierte Olivin- und Pyroxenreiche Mantelbereich des Mondes teilweise aufschmilzt, entweicht das flüchtige Material größtenteils, aber nicht alles. Magma, das an den Olivin- und Pyroxenkristallen auskristallisiert, enthält nach wie vor flüchtige Stoffe. Das ist die niedrig schmelzende Fraktion. Wird der Mantel heiß genug, um überhaupt aufzuschmelzen, schmilzt zuerst dieses niedrig schmelzende gashaltige Material. Dann kann es in der stark pulverisierten Kruste, die bis jetzt durch nichts versiegelt wurde, aufsteigen und reißt Gesteinstrümmer mit, hauptsächlich das spätere Hochlandmaterial. Schließlich gelangt es durch Eruptionen an die Oberfläche und bildet Schuttströme, die sich in jeweils ähnlichen Bereichen ablagern. Sollte das passiert sein, würde man in einigen der großen Becken Eruptionszentren mit schwach ausgeprägtem Rand sehen. Und es gibt sie tatsächlich, besonders auf der Rückseite.

Daher glaube ich, dass verschiedene Prozesse an der Entstehung der hellen Ebenen beteiligt waren. Wir nahmen an, wenn Apollo 16 das Descartes-Hochland erkundet, müssten sie so etwas vorfinden. Andere sind noch weiter gegangen als ich hier. Für manche sah die Oberfläche aus wie Reste rhyolithischer Aschelawinen. Ich glaube, die Geologen ließen sich verleiten. Sie wollten unbedingt etwas anderes finden und übersensibilisierten die Apollo‑16‑Mannschaft für Vulkangestein. Dabei könnte dort durchaus vulkanisches Gestein vorhanden sein. Es wäre nur schwer zu erkennen, denn das ausgeworfene Material besteht überwiegend aus Krustenschutt, den eine vulkanische Komponente, welche auch immer, an die Oberfläche beförderte.