Der Apollo Guidance Computer

Der Apollo Guidance Computer mit Ein/Ausgabeeinheit [NAS2005]

Der Apollo Guidance Computer (AGC) war der On-Board-Computer der Apollo-Raumschiffe. Der AGC konnte sowohl Daten von Mission Control empfangen als auch selbst Daten senden. Darüber hinaus ermöglichte er aber auch eine von Fernübertragungen unabhängige Navigation des Raumschiffs. Sowohl im Command Module als auch im Lunar Module war jeweils ein AGC vorhanden. Die beiden Geräte waren von der Hardware her identisch, es lief aber unterschiedliche Software auf ihnen. Im Command Module wurde der Computer CGC (für „Command Module Guidance Computer”), im Lunar Module entsprechend LGC (für „Lunar Module Guidance Computer”) genannt.

Die Hauptaufgaben des AGC waren die folgenden:

  • Das Sammeln und Verarbeiten von Fluginformationen in Echtzeit

  • Die automatische Navigation des Apollo-Raumfahrzeugs

Systemschnittstellen AGC Block I [HAL1996, S. 66]

Zu Beginn der Entwicklung des AGC wurde das Ziel einer vollständig automatischen Navigation aufgestellt. Diese sollte sicherstellen, dass die Astronauten im Falle von Bewusstlosigkeit oder anderer Handlungsunfähigkeit dennoch sicher zur Erde zurückkehren könnten.

Doch das war nicht der einzige Grund, warum eine vollständige Automatisierung angestrebt wurde: Die USA befand sich in den 1960er-Jahren schließlich in einem Wettlauf mit der Sowjetunion. Ein bemanntes Mondlandeprogramm der Sowjetunion wurde zwar erst nach Auflösung der UDSSR öffentlich bekannt, doch hatte das sowjetische bemannte Raumfahrtprogramm in den 1960ern bereits zahlreiche Pionierleistungen erreicht, wie z.B. den ersten Menschen im Weltall, Juri Gagarin (12. April 1961), und den ersten Weltraumspaziergang durch Alexey Leonov am 18. März 1965. Die USA holten diese Vorsprünge jeweils kurze Zeit später auf. Der erste US-Amerikaner im Weltall war Alan Shepard, der am 5. Mai 1961 mit der „Freedom 7” startete, also nur 23 Tage nach Gagarins Flug. Und am 3. Juni 1965, 77 Tage nach Leonovs Mission, führte Edward White den ersten Weltraumspaziergang der Amerikaner durch. Die USA und die Sowjetunion befanden sich also in der Tat in einem Wettlauf ins Weltall und die Gefahr einer möglichen Störung durch die jeweilige Gegenseite war nicht auszuschließen.

Darüber hinaus erreichte der Kalte Krieg zwischen den USA und der Sowjetunion in den 1960er-Jahren einen nie zuvor dagewesenen Höhepunkt: Die Kubakrise im Oktober 1962. Der Status der Verteidigungsbereitschaft der USA (DEFCON - Defense Condition) ist in fünf Stufen unterteilt, von DEFCON 5 (Lowest state of readiness) bis DEFCON 1 (Nuclear war). Im Verlauf der Kubakrise wurde die Verteidigungsbereitschaft der USA zum ersten und bisher einzigen Mal auf DEFCON 2, also der direkten Vorstufe zum Nuklearkrieg, angehoben. Die Kubakrise wurde dann in beiderseitigem Einvernehmen beendet, doch blieben weiterhin Spannungen zwischen den Supermächten, wovon Stellvertreterkriege wie z.B. der Vietnamkrieg ein deutliches Zeugnis ablegen. Und zu einer solchen Zeit strebte nun die USA mit enormen Aufwand eine bemannte Mondlandung an. Die Gefahr einer sowjetischen Intervention in das Apollo-Programm war daher durchaus realistisch. Eine vollständig autonome Navigation des Apollo-Raumfahrzeugs war daher auch im Hinblick auf eine mögliche Störung der Funkverbindung durch die Sowjetunion anzustreben. Eldon Hall schreibt hierzu:

„The quest for autonomy resulted, at least in part, from international politics in the 1950s and 1960s, specifically the cold war between the Soviet Union and the United States. NASA assumed that autonomy would prevent Soviet interference with U.S. space missions.” [HAL1996, S. 59]

Das hochgesteckte Ziel einer vollständigen Automatisierung wurde später zwar wieder fallengelassen, doch der AGC erhielt dennoch die Fähigkeit zur autonomen Navigation. Denn obwohl ein großer Teil der Navigationsberechnungen am Boden durchgeführt wurde, gab es Zeitabschnitte, in denen kein Funkkontakt zur Erde bestand (z. B. während sich das Apollo-Raumschiff auf der erdabgewandten Seite des Mondes befand). Außerdem war es auch schon aus Gründen der Redundanz vernünftig, die Berechnungen der erdgebundenen Computer im Raumschiff verifizieren zu können. Dadurch ließ sich bei bestehender Funkverbindung auch sehr gut einschätzen, wie präzise die Berechnungen des AGC im Vergleich zu den Berechnungen des RTCC waren.

Und gab es nun Interventionsversuche durch die Sowjetunion? Diese Frage ist nur schwer zu beantworten, doch vermutlich gab es zumindest keine gravierenden Störaktionen. Denn hätte es sie gegeben, hätte die USA vermutlich deutlich darauf hingewiesen, dass das Apollo-Programm trotz sowjetischer Störaktionen erfolgreich war.

Wie begann nun die Entwicklung des Apollo Guidance Computers? Im folgenden Abschnitt werden einige der Personen vorgestellt, die für die Entwicklung des AGC von entscheidender Bedeutung waren.