Unterrichtsmaterial Menschen auf dem Mond.pdf

Physik im Kontext
Physik zum Abheben
Der Wettlauf beginnt
Die Trägerrakete Saturn V
Am 4. Oktober 1957 startete die Sowjetunion mit Sputnik 1 den ersten Satelliten ins All. Er hatte einen Durchmesser von 58 cm und wog etwa
80 kg. Innerhalb von 96 Minuten umrundete Sputnik 1 einmal die Erde. Nach 92 Tagen verglühte der Satellit am 4. Januar 1958 in den dichteren
Schichten der Atmosphäre. Am 12. April 1961 flog mit Juri Gagarin der erste Mensch ins Weltall und umkreiste einmal die Erde. Nach diesen Erfolgen
suchten die USA nach einem Ziel, das sie noch vor der Sowjetunion erreichen könnten. Es folgte Kennedys berühmte Rede am 25. Mai 1961
vor dem Kongress. Sie gab den Auftakt zum Apollo-Programm.
„I believe that this nation should
commit itself to achieving the goal,
before this decade is out, of landing
a man on the moon and returning
him safely to the earth...“
Kennedy, 25. Mai 1961
Die Landung von Apollo 11 auf Bereits zwei Tage nach Gagadem
Mond war der Höhepunkt des rins erfolgreicher Mission beriet
größten technischen Abenteuers sich der Präsident der USA,
der Menschheitsgeschichte. Den John F. Kennedy, mit Vertretern
Anlass für dieses Vorhaben gab der aus Wissenschaft und Politik.
Wettlauf der Supermächte: Der Sie suchten ein Ziel, das die Ameerfolgreiche
Start des Satelliten rikaner als Erste erreichen könn-
Sputnik 1 am 4. Oktober 1957 ten. Es folgte Kennedys berühmdurch
die Sowjetunion sorgte in te Rede vor dem Kongress. Sein
Amerika für einen Schock. Die Ziel: noch vor Ablauf des Jahr-
Signale seines Kurzwellensenders zehnts einen Menschen zum
konnten von Amateurfunkern auf Mond und sicher wieder zur Erde
der ganzen Welt empfangen wer- zurückzubringen. Es war ein
den. Sein Start führte am 29. Juli sehr mutiges Vorhaben. Die USA
1958 zur Gründung der NASA, der verfügten damals kaum über
National Aeronautics and Space Erfahrungen in der bemannten
Administration. Nicht einmal vier Raumfahrt. Der erste Amerika-
Jahre nach dem Start von Sputnik 1 ner im All, Alan Shepard, verfolgte
die nächste Überraschung: brachte nur 15 Minuten im Welt-
Am 12. April 1961 startete der sow- raum. Er hatte die Erde noch
jetische Kosmonaut Juri Gagarin nicht einmal umrundet. Ein
als erster Mensch in den Weltraum hohes technisches Selbstverund
umrundete einmal die Erde. trauen und die Unkenntnis der
Nach 108 Minuten Flug landete er enormen technischen Probleme
wohlbehalten in der Nähe der Stadt begünstigten die Formulierung
Saratow an der Wolga.
dieses ehrgeizigen Zieles.
NASA
Viele Ingenieure, Techniker und Wissen- Nach dem Brennschluss in ungefähr 65 km
schaftler empfanden dieses Vorhaben als Höhe hatte die Rakete eine Geschwindigkeit
sehr ambitioniert. Die Probleme schienen in von 8 600 km/h erreicht. Für dieses kurze Stück
ihrer Anzahl und Komplexität beinahe zum Mond verbrauchte sie den meisten Treibunüberschaubar.
Einen Großteil davon muss- stoff. Die zweite Stufe hob das Raumschiff
ten Techniker in dem knappen Jahrzehnt fast nach weiteren 6 Minuten auf 185 km Höhe und
gleichzeitig lösen. Zwei standen besonders beschleunigte es auf 24 600 km/h. Danach
im Mittelpunkt: die Wahl des Flugkonzeptes übernahm die dritte Stufe den Antrieb. Sie zünund
die Entwicklung der Trägerrakete.
dete zweimal. Die beiden letzten Stufen verbrannten
Für den bemannten Flug zum Mond war
flüssigen Wasserstoff und flüssigen
die Entwicklung einer leistungsfähigen Trälich
Sauerstoff, wodurch das Raumschiff schließ-
gerrakete notwendig. Sie sollte das etwa 45 t
auf 10,8 km/s beschleunigt wurde.
schwere Raumschiff mit den drei Astronauten Die Saturn V war mit 1 Million Einzelteilen
auf die sagenhafte Geschwindigkeit von fast das komplizierteste technische System, das
40 000 km/h beschleunigen. Die Entwicklung jemals von Ingenieuren konstruiert wurde.
der dreistufigen Saturn V brachte die Lösung. Dennoch war sie sehr zuverlässig und bot zum
Ihr Ausmaß war gigantisch. Mit einer Höhe Schluss eine Sicherheit von 99,95 %. Trotz
von rund 110 m und einer Startmasse von alledem war die Anspannung bei jedem Start
etwa 2 900 t war sie die größte und leistungs- extrem hoch. Vor allem in den ersten 10
stärkste Rakete, die jemals gebaut worden Sekunden, denn sie galten als die gefährlichsist.
Von ihrer Startmasse entfielen allein 2 550 t ten. Beim Ausfall nur eines der fünf Triebwerke
auf den Treibstoff. Die erste Stufe verbrannte wäre die Rakete auf den Starttisch zurückgenach
dem Start innerhalb von 2,5 Minuten etwa fallen und explodiert. Eine Katastrophe größ-
2 000 t Kerosin mit flüssigem Sauerstoff. ten Ausmaßes wäre die Folge gewesen.
Start von Apollo 11 am 16. Juli 1969. Die drei Astronauten sind in der Kommandokapsel auf der Spitze der Rakete.
NASA
© Immo Kadner, Berlin 2014
© Immo Kadner, Berlin 2014