Die Navigationscomputer des Apollo-Programms

Einleitung

Mission Control Center, Apollo 7 [LUN1999]

Sowohl die Planung als auch die Durchführung der Mondmissionen wurde durch zahlreiche Computersysteme nicht nur unterstützt, sondern auch wesentlich getragen: Ein Unternehmen, wie die Landung eines Menschen auf dem Mond und dessen sichere Rückkehr zur Erde, war noch nie zuvor durchgeführt worden. Die Anforderungen an das Navigationssystem konnten dementsprechend schwer beurteilt werden und daher war der erforderliche Aufwand für einen Navigationscomputer schwer einzuschätzen. Doch selbst wenn solche Anforderungen konkret festgestanden hätten, wie hätte man solch ein System während der Entwicklung testen sollen? Dabei halfen Computersimulationen weiter. Die Computer, auf denen solche Simulationen laufen konnten, mussten natürlich wesentlich leistungsfähiger sein als der eigentliche Navigationscomputer, da ja auch die äußeren Faktoren (Gravitation, Treibstoffverbrauch, etc.) simuliert werden mussten.

Bei dem umfangreichen Einsatz von Computern im Apollo-Programm erhebt sich die interessante Frage, ob die Mondlandung auch ohne Computer möglich gewesen wäre. Um dies zu beantworten ist ein Blick auf eine Apollo-Mission hilfreich, bei der Computer eine besondere Rolle gespielt haben: Apollo 13.

Während des Fluges zum Mond explodierte ein Sauerstofftank, so dass die Mission abgebrochen werden musste. Während der Rückkehr von Apollo 13 musste Jim Lovell den Kurs des Raumschiffs per Handsteuerung korrigieren. Dies gelang ihm auch, insofern wäre es theoretisch denkbar, dass man auch „per Hand“ fliegen kann. Doch zum einen war dies enorm schwierig für ihn, zum anderen hatte er die Informationen über Kursabweichung von Mission Control erhalten, die den Flug mittels Radioteleskopen überwachten. Dem ersten Einwand könnte man entgegensetzen, dass hier mehr Training im Umgang mit der Handsteuerung hätte helfen können. Der zweite Punkt lässt sich jedoch nicht so leicht beseitigen: Die Arbeit in Mission Control beanspruchte nicht nur viele Menschen sondern auch Computer, die die Flugrouten berechnen mussten. Eine manuelle Berechnung hätte für die zeitkritische Rettungsaktion von Apollo 13 viel zu lange gedauert. Im Raumschiff musste Strom gespart werden, daher wurde auch das Navigationssystem heruntergefahren. Auch die einzelnen Möglichkeiten zum Stromsparen und zum Neustarten des Command Modules wurden mit Computerhilfe simuliert. Der Flug von Apollo 13 wäre daher ohne Computerunterstützung höchstwahrscheinlich nicht so gut ausgegangen.

Was das Apollo-Programm insgesamt angeht, so lässt sich feststellen, dass es von vornherein auf Computerunterstützung ausgelegt war. Ein Mondfahrtprogramm ohne Computer wäre sicher denkbar, hätte aber von Beginn an völlig anders aufgebaut sein müssen als es Apollo war. Wie ein solches alternatives Mondflugprogramm aussehen könnte, ist allerdings sehr spekulativ, da die technische Entwicklung einerseits fortschrittlich genug sein müsste, um leistungsstarke Raketen und Navigationsmöglichkeiten zu erlauben, andererseits jedoch keine Computer vorhanden bzw. genutzt werden sollten.
Eine rein optische Navigation per Teleskop und Sextant, sowie ein Inertialnavigationssystem mit rein mechanischen Ein/Ausgabeeinheiten wäre denkbar, jedoch ohne zusätzliche Absicherung sehr riskant. Die Systeme müssten also redundant ausgelegt sein, was wiederum mehr Platzbedarf bedeutet. Dafür würde aber der Computer eingespart werden. Die Landung auf dem Mond und der Start zurück zur Erde müssten ebenfalls entweder komplett anders ausgelegt sein (z.B. in Form der zu Beginn des Apollo-Programms in Betracht gezogenen Landung des gesamten Apollo-Raumschiffs auf dem Mond) oder die Berechnungen für die nötigen Manöver hätten komplett im Voraus erfolgen müssen. Dies hätte dann natürlich weniger Toleranz gegenüber Abweichungen geboten als wiederholte Neuberechnungen während der Missionen.