SAN FRANCISCO - Als die Apollo 12-Rakete der NASA am 14. November 1969 vom Kennedy Space Center in Florida aus startete, war der Anblick elektrisierend - und das nicht auf gute Weise.
Augenblicke nach dem Start, nach 36,5 Sekunden und nach 52 Sekunden, trafen zwei durch den Start ausgelöste Blitze die Rakete. Systeme an Bord von Apollo 12 wurden offline geschaltet, aber die Katastrophe wurde dank des schnellen Denkens der NASA-Ingenieure und Astronauten abgewendet, die geschickt auf einen Notfall reagierten, den sie in keiner Trainingssimulation erwartet oder geübt hatten.
Der Apollo 12-Vorfall löste neue Forschungen zu den Ursachen der durch Starts ausgelösten Beleuchtung aus, um die Ursache besser zu verstehen und die Sicherheit künftiger Missionen zu gewährleisten, teilten die Forscher am Mittwoch (11. Dezember) auf der Jahrestagung der American Geophysical Union einem begeisterten Publikum mit (AGU).
Philip Krider, emeritierter Professor an der Universität von Arizona, war mehr als 50 Jahre lang Mitglied eines von der NASA eingerichteten Expertengremiums zur Untersuchung von durch Entladungen ausgelösten Blitzentladungen. Vor Apollo 12 wurden die möglichen Auswirkungen des Blitzes auf Raumfahrzeuge nur während des Fensters vor dem Start berücksichtigt, schrieben Wissenschaftler in einer offiziellen Analyse des Vorfalls, der für die NASA im Februar 1970 vorbereitet wurde.
Tatsächlich "war die Möglichkeit, dass das Fahrzeug nach dem Abheben in einen Blitz verwickelt wird, keine Überlegung zum Start, es sei denn, im Bereich des Startkomplexes war tatsächlich eine natürliche Blitzaktivität vorhanden", heißt es in der Analyse. Die Idee, dass das Fahrzeug selbst einen Blitz erzeugen könnte, war laut dem Bericht unbekannt.
Auf dem AGU-Treffen beschrieb Krider das Ereignis, das vor 50 Jahren stattfand.
"Sie haben das Fahrzeug in eine schwach elektrifizierte Umgebung gebracht, die mit einer schwachen Kaltfront verbunden ist, die direkt über dem Raumfahrtzentrum verläuft", sagte Krider. Der Start löste zunächst eine Blitzentladung von Wolke zu Boden aus, die Warnlichter und Alarme im Besatzungsraum des Raumfahrzeugs auslöste. Die Kommunikation wurde unterbrochen, Instrumente und Uhren gingen durcheinander und alle drei Brennstoffzellen wurden getrennt. Der zweite Blitzschlag blieb in der Wolke und hatte keinen Bodenkontakt, aber er schaltete das Navigationssystem der Rakete aus, sagte Krider.
"Ich weiß nicht, was hier passiert ist. Wir hatten alles auf der Welt", sagte Kommandant Pete Conrad zu der damaligen Missionskontrolle.
"Sie hatten noch nie einen so katastrophalen Stromausfall geübt", sagte Krider. "Alle Leistungsschalter im Raumschiff blinkten rot - aus ihrer Sicht war das wirklich eine schlechte Sache."
Eine spätere Analyse ergab, dass der Strom der Kaltfront, obwohl er zu schwach ist, um einen natürlichen Blitz zu erzeugen, stark genug ist, damit die Rakete und ihre ionisierte, elektrisch leitende Abgasfahne eine Ladung erzeugen und zwei Blitzeinschläge erzeugen können, schrieben Wissenschaftler im Bericht von 1970.
Auf dem Boden der NASA-Missionskontrolle stellte Fluglotse John Aaron fest, dass die gestörte Anzeige auf seinem Bildschirm einer Anzeige ähnelte, die er in einer Flugsimulation gesehen hatte. Die Daten wurden ebenfalls durch eine Spannungsunterbrechung verschlüsselt. Er empfahl, die Signalaufbereitungsanlage (SCE) der Rakete auf Hilfsgerät umzustellen, um das System zurückzusetzen. Glücklicherweise wusste der Mondmodul-Pilot Alan Bean genau, wo sich dieser Schalter befand, und bald wurde das System zurückgesetzt und die Brennstoffzellen waren wieder online.
"Und dann konnte Alan Bean, als sie sich in der Erdumlaufbahn befanden, die Trägheitsplattform mithilfe eines Übungsverfahrens manuell neu ausrichten", sagte Krider.
Das Apollo 12-Emblem war ein Segelschiff, die "Yankee Clipper". Nach der sicheren Rückkehr des Astronauten aktualisierte die NASA-Missionskontrolle die Anzeige des Emblems mit den Worten "Verdammt, der Blitz, volle Kraft voraus!". Und Aarons einfache, aber effektive Lösung - "Try SCE to AUX" - ist jetzt ein beliebtes nerdiges Schlagwort, das auf Bechern und T-Shirts zu finden ist, sagte Krider auf der AGU.
In den folgenden Jahren wurden wesentliche Änderungen an den Raketenstartprotokollen vorgenommen. In enger Zusammenarbeit zwischen den Missionskontrollingenieuren der NASA und Meteorologen wurden Wetterbedingungen ermittelt, die sich als elektrisch gefährlich für Raumfahrzeuge erweisen könnten, sagte James Dye, Wissenschaftler am Nationalen Zentrum für Atmosphärenforschung und langjähriges Mitglied des Blitzberatungsgremiums der NASA, an der AGU.
Bedeutet das, dass Raketen nie mehr Blitze erzeugen? Nicht ganz. Am 27. Mai löste ein russischer Sojus-Raketenstart einen starken Blitz aus. "Ausgelöste Blitze sind also immer noch eine Gefahr", sagte Dye. Eine Reihe von Umweltfaktoren während des Starts in Russland deuteten jedoch stark darauf hin, dass vor dem Start ein Blitzrisiko bestehe, sagte er, als er Bilder des Starts während der AGU-Präsentation hervorhob.
"Sie können sehen, dass der Hintergrund sehr bewölkt, dunkel und bewölkt und regnerisch ist. Es gab auch Anzeichen dafür, dass starke elektrische Felder vorhanden waren. In Wirklichkeit hätte er nicht gestartet werden dürfen", sagte Dye.
