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Jun 30

Erster Blick auf Mondrückseite

Die unbekannte Geschichte des ersten Bildes der Rückseite des Mondes

Vor 50 Jahren konnten die Menschen zum ersten Mal die geheimnisvolle Rückseite des Mondes sehen. Die Sonde Lunik 3 fotografierte sie im Oktober 1959, und die Bilder gingen um die Welt. Kulturell und technisch wurde ein Meilenstein gesetzt. Hinter diesen Bildern steckt eine Geschichte, die erst seit der Öffnung der russischen Archive erzählt werden kann. Es ist eine Geschichte von Spannung, Irrtümern und Triumph.

Während hunderttausenden von Jahren blickten die Menschen in den Nachthimmel und sahen viele Punkte und eine grosse Scheibe wechselnder Form, ohne je in ihrem Leben zu erfahren, um was es sich dabei handelte und wie es dahinter aussehen könnte. Um ca. 600 v. Chr. vermutete der Grieche Thales, dass die Scheibe des Mondes ein von der Sonne angestrahlter Himmelskörper sein könnte. Da der Mond aber die ärgerliche Eigenschaft hat, sich gleich schnell um die eigene Achse wie um die Erde zu drehen, sah man immer nur die gleiche Seite vom Mond, und die Rückseite schien sich für immer der menschlichen Neugierde zu entziehen.

Bis im Oktober 1959!

Mit dem Start des ersten Erdsatelliten Sputnik 1 am 4. Oktober 1957 wurde zwischen der UdSSR und der USA ein Wettlauf um Erfolge im Weltraum eingeläutet. Schon bald beschlossen beide Nationen je ambitionierte Programme Richtung Mond. Am 10. Juli 1958 misslang der UdSSR der erste (geheime) Versuch dazu, der US-Air Force am 17. August der ihrige – dieser allerdings in aller demokratischer Öffentlichkeit. Nach zahlreichen Misserfolgen schlug aber vor 50 Jahren, am 14. September 1959, erstmals ein menschliches Objekt erfolgreich auf dem Mond auf. Es war die sowjetische Sonde Lunik 2. Die USA gerieten damit nach Sputnik auch beim Mond prestigemässig ins Hintertreffen und reorganisierten ihr Mondprogramm nun komplett.

Lunik_3Doch die UdSSR gönnte den USA keine Atempause: Schon im August 1959 traf auf dem sowjetischen Raketenstartplatz Baikonur in aller Eile eine neue, 280 kg schwere Sonde namens Lunik 3 für den nächsten Überraschungscoup ein. Um keine Zeit zu verlieren, wurde die Sonde sogar schon ausgeliefert, bevor die Schlusskontrolle im Werk vorgenommen worden war. Dies tat man dann so gut wie möglich noch auf dem Startplatz, und am 25. September war die Sonde tatsächlich startklar.

Die UdSSR wartete noch bis zum prestigeträchtigen zweiten Jahrestag des Sputnik 1, und startete am 4. Oktober 1959 ihre siebte Rakete Richtung Mond. Offiziell war es jedoch erst die dritte Rakete, da die vorherigen Fehlschläge von Staatschef Chrustchev – sogar mit Schwur auf die Bibel – abgestritten wurden. Ziel der neuen Mission war das Fotografieren der Rückseite des Mondes. Natürlich publizierte die staatliche Nachrichtenagentur das nicht. Die UdSSR gab damals nämlich – im Gegensatz zu den USA – Missionsziele systematisch nicht bekannt. Dies hatte den Vorteil, dass nachträglich jedes mögliche Missionsergebnis als „voller Erfolg“ ausgegeben werden konnte.

Der Flug führte Lunik 3 nun auf einer der Ziffer 8 ähnlichen Bahn zuerst über den irdischen Nordpol, dann Richtung Südpol des Mondes, der in der Nacht vom 6. Oktober überflogen werden sollte, um dann hinter dem Mond in nördlicher Richtung abgelenkt zu werden, zu fotografieren, zu übermitteln, und dann den Rückflug zur Erde anzutreten. Doch es sollte nicht so einfach gehen: Der Mond schien sich nach Milliarden Jahren der Ruhe zuerst vehement gegen den ungebetenen Voyeur zu wehren! Als erste Anomalie stieg ab 6. Oktober die Innentemperatur der Sonde plötzlich an. Sie erreichte schliesslich 40°C – weit über der Nominaltemperatur von 25° C. Lunik 3 drohte das technische Aus durch Überhitzung. Noch als man Lösungen suchte, kam schon das nächste Problem; die Funksignale wurden immer schwächer und schwächer.

Sergej KoroljovIn einer Blitzaktion reiste noch am selben Morgen der bis zu seinem Tode 1967 vollständig geheim gehaltene Chefkonstrukteur Sergei Koroljow mit einigen Ingenieuren zur Empfangsstation. Diese lag abgelegen auf dem Berg Koschka, nahe dem bekannten Kurort Simeis auf der Krim. Starker Schneefall erschwerte die Reise massiv, und die Gruppe traf erst gegen 14.30 Uhr vor Ort ein. Die Funkausrüstung für den Kontakt zu Lunik 3 war – anders als man sich Hochtechnologie vorzustellen pflegt – in fahrbaren Trailern untergebracht, die eigentliche Kontrollstation in einer Holzbaracke, und für die Operateure dienten Zelte und eine mobile Küche als notdürftige Unterkunft in der Kälte.

In Eile wurde eine Lösung ausgearbeitet: Die Drehrate der Sonde sollte reduziert und einige Subsysteme ausgeschaltet werden. Um 16.00 Uhr wurden die Kommandos zu Lunik 3 gefunkt und mit Spannung die Ergebnisse beobachtet. Und tatsächlich, die Temperatur sank auf tolerable 30°C, und die Signalstärke war wieder normal. Doch die Freude darüber sollte nur von kurzer Dauer sein.

Zum Entsetzen des Chefkonstrukteurs stellte man nämlich fest, zu wenig Spezialpapier zur Aufzeichnung der in Bälde erwarteten Bildsignale zu haben. Koroljow geriet in einen seiner gefürchteten Zornesausbrüche, denn in Simeis gab es auch kein solches Papier. Wütend informierte Koroljow sofort seinen Vorgesetzten Rudnew in Moskau, Minister des Staatskomitees für Verteidigungstechnik, und bat um Hilfe. Dann tätigte er weitere Telefonate nach Moskau, sowie zu Flughäfen, wo er versuchte, mit möglichen Helfern verbunden zu werden. Alles, inkl. Sondergenehmigungen, musste innert Stunden organisiert sein. Und der Kraftmensch Koroljow, der schon Stalins KZ überlebt hatte, schaffte das Unmögliche. Gerade noch rechtzeitig wurde aus Moskau mit einer Tu-104, dem damals wohl komfortabelsten Verkehrsflugzeug der UdSSR, und anschliessend einem Helikopter, das Spezialpapier in einer Schachtel eingeflogen!

Inzwischen überflog Lunik 3 um 17.16 Uhr Moskau-Zeit (14.16 GMT) in 6‘000 km Höhe den Südpol des Mondes. Bis zum „Fotoshooting“ waren es noch 13 Stunden. Um jegliche Störungen während der folgenden Bildübertragung auszuschliessen, wurde Simeis nun für den Fahrzeugverkehr weiträumig gesperrt, der Kriegsflotte auf dem Schwarzen Meer in der Nähe der Krim absolute Funkstille vorgeschrieben und für die obersten Chefs ein Alkoholverbot für die Nacht vom 6. auf den 7. Oktober verordnet!

keldysh2Am Morgen des 7. Oktober richtete Lunik 3 in über 400‘000 km Entfernung zur Erde ihre Yenisey-2-Kamera mit zwei Objektiven automatisch auf die Mondrückseite aus. Um 03.30 Uhr GMT nahm sie das erste Foto auf, ohne dass man davon allerdings auf der Erde schon etwas hätte sehen können. „Der Mond ist empört, dass wir seine verbotene Seite anschauen“, kommentierte der anwesende Mstislar Keldysch, Vorsitzender der sowjetischen Akademie der Wissenschaften, den historischen Moment. Ausser ganz wenigen Personen wusste die Welt damals allerdings nichts von dem, was sich beim Mond gerade abspielte.

Der Mond begann sich aber schon bald wieder zu zieren. Kurz nachdem die Kamera nämlich aktiviert worden war, drohte der Mission erneut Gefahr. Lunik 3 verbrauchte zu viel Energie! Die Akkus begannen sich zu entleeren und gefährdeten damit die weitere Aufnahmetätigkeit, den Filmtransport etc. Die Zeit drängte. Nach kürzester Beratung beschlossen die Techniker, die Übertragung der gesamten Telemetriedaten von Lunik 3 auszuschalten, natürlich in der Hoffnung, sie später auch wieder einschalten zu können. Dies war aber im Moment die einzige Möglichkeit, um dem Fotosystem so viel Energie wie möglich zu belassen.

Und es klappte, die Energieversorgung reichte aus. Lunik 3 machte insgesamt 29 Bilder aus rund 65‘000 km Distanz zum Mond. Der Mond war damals gerade 5 Tage jung, von der Erde aus eine schmale Sichel und auf der Rückseite somit sehr hell. Die Belichtungszeit wurde automatisch zwischen 1/200 und 1/800 s variiert, in der Hoffnung damit wenigstens einige brauchbare Bilder zu erhalten. Die letzten 11 Bilder liess man unbelichtet im Magazin, um am 24. Januar 1960, wenn die Umlaufbahn zum nächsten Mal hinter dem Mond durchführte, weitere Bilder aufnehmen zu können.

Wie erst Jahrzehnte später bekannt wurde, erfolgten die Aufnahmen übrigens auf einen speziellen amerikanischen 35 mm-Film, den die USA ab Mitte der 50er Jahre für ihre Spionageballone „Genetrix“ hoch über der Sowjetunion benutzten. Die für die UdSSR typische Geheimhaltung funktionierte dermassen gut, dass nicht einmal Spezialisten vor Ort die wahre Herkunft des Filmes kannten. Bis zuletzt wurde – richtigerweise – darauf hingewiesen, dass die Sowjetunion doch noch gar keinen Film entwickelt habe, der beim Durchfliegen des irdischen Strahlungsgürtels nicht vernebelt würde!

Nach 40 Minuten, um 04.10 Uhr, war das letzte Bild aufgenommen. Die Telemetrieübertragung konnte zur allgemeinen Erleichterung auch wieder reaktiviert werden. Der Film wurde nun in einem Spezialbehälter, fast eine halbe Million km von der Erde entfernt, automatisch entwickelt, fixiert und getrocknet. Anschliessend wurde jedes Bild von einem Scanner mit 1‘000 Zeilen pro Bild abgetastet, gespeichert und für die Übertragung per Funk zur Erde vorbereitet. Damit die Signale empfangen werden konnten, musste natürlich gewartet werden, bis sich die Erde soweit gedreht hatte, dass der Berg Koschka wieder ins Sichtgeld von Lunik 3 kam.

Noch am 7. Oktober begann aus 470‘000 km Entfernung die erste Bildübertragung zur Erde. Doch das zuerst erhaltene Bild war derart schlecht, dass jemand im Raum nur sarkastisch bemerkte, „Nun wissen wir wenigstens, dass auch die Mondrückseite rund ist … “. Weniger gelassen reagierte der Chef der Funkgeräteentwicklung: Er nahm das Bild aus dem Apparat und zerriss es gleich vor Wut. „Warum so stürmisch?“, versuchte Koroljow die Stimmung zu entspannen. Doch auch die nächsten Bilder brachten (gemäss der meisten Quellen) zur grossen Enttäuschung keine besseren Resultate.

Zähneknirschend wurde beschlossen, in diesem Fall nochmals 11 Tage zu warten, bis Lunik 3 wieder in Erdnähe kam. Ärgerlicherweise flog die Sonde nämlich nun der Physik folgend zuerst noch weiter von der Erde weg, erreichte am 11.10. in 480‘000 km den erdfernsten Punkt, machte langsam kehrt, erreichte am 15.10. erst einmal wieder Monddistanz und näherte sich nochmals drei Tage später der Erde auf 48’000 km.

Am 18. Oktober versuchte man erneut, die Bilder abzurufen. Doch der Mond wehrte sich ein letztes Mal, die Signale waren zu schwach. Beim nächsten Versuch machte statisches Rauschen die Bilder unbrauchbar. Dasselbe beim übernächsten Versuch. Die Stimmung erreichte einen Tiefpunkt. Doch beim fünften Versuch wurden die Signale plötzlich signifikant stärker. Und tatsächlich, das erste Bild wurde übermittelt! Dann das zweite, das dritte und so weiter. Von den 29 aufgenommenen Bildern waren deren 17 brauchbar. Rund 70% der Mondrückseite waren abgelichtet.

mondrueckseite_1959_lunik_3Damit ging das Ereignis durch eine kulturelle und eine technische Erstleistung gleich doppelt in die Geschichtsbücher ein: Erstmals wurde die Rückseite des Mondes für Menschenaugen sichtbar gemacht, und erstmals erhielt man durch eine Raumsonde Daten eines Himmelskörpers, die mit keiner anderen Technologie hätten gewonnen werden können.

Die schwarz-weiss-Bilder waren zwar alle von bescheidener Qualität, doch sie zeigten, dass die Rückseite zwar auch grosse Krater, aber kaum die dunklen Flecken wie die Vorderseite aufweist. Die Dichotomie der Mondoberfläche war entdeckt! Doch obwohl eigentlich augenfällig, wurde das Phänomen selbst durch Fachleute erst später erkannt. Heute kennen wir auch den Grund dieser Asymmetrie. Das Massenzentrum des Mondes liegt 1‘700 m näher zur Erde als das Formzentrum. Daher fluteten die inneren Konvektionsstömungen des Mondes vor rund 3.5 Mrd. Jahren eher die erdzugewandten Grosskrater mit dem heute dunklen Basalt, als die Hochländer der Rückseite.

Als Nächstes wurden die wichtigsten erkennbaren Formationen identifiziert und natürlich v.a. mit russischen Namen versehen. Nicht alle diese voreilig vergebenen Namen wurden später allerdings auch international anerkannt.

Am 19. Oktober sickerten erste Gerüchte durch, die Sowjetunion habe angeblich Bilder der Mondrückseite. In den nächsten Tagen wurden 3, später 6 Bilder zur Publikation ausgewählt, und am Dienstag, 27. Oktober publizierte die UdSSR diese ersten, heiss erwarteten Bilder. Diese Aufnahmen gingen danach durch die ganze Weltpresse, und oft füllte das Thema „Erste Aufnahme von der Rückseite des Mondes“ die ganze Frontseite. Jedoch kam auch Sorge zum Ausdruck: Eine Schweizer Zeitung schrieb z.B., wer eine Sonde um den Mond dirigieren könne, könne auch eine Rakete von Sibirien nach Kalifornien schicken.

Diese Schlussfolgerung war für diese Zeit so typisch wie falsch zugleich. Der Transport eines Körpers über grosse Distanzen war nämlich technisch einfacher zu lösen als die Rückführung einer Kapsel – oder eben einer Bombe – zur Erde, ohne Verglühen beim Abbremsen in der Atmosphäre. Die USA hatten diese Technologie 1959 schon weitgehend entwickelt, die blendende UdSSR aber erst später.

Am 22. 10. war inzwischen der Kontakt zu Lunik 3 unvorhergesehen abgebrochen. TASS schrieb vier Tage später geschickt, Lunik 3 „funktioniere“ (was das auch immer heissen mochte) noch weitere 6 Monate. Doch effektiv scheiterte jeder neue Kontaktversuch, die Verbindung blieb tot. Die erneute Mondpassage am 24. Januar 1960 verstrich somit ungenutzt, und die 11 verbliebenen Bilder im Magazin konnten nicht mehr belichtet werden. Ende April 1960 verglühte Lunik 3 nach 11 Erdumläufen endgültig in der Erdatmosphäre. Interessanterweise scheiterten 1960 dann die zwei Versuche, die Mission zu wiederholen, trotz der bei Lunik 3 gewonnen Erfahrungen.

Die sowjetischen Erstleistungen im All waren bis zu Beginn der 70er Jahre spektakulär, aber programmatisch oft Sackgassen. Sie waren propagandistisch jedoch derart gut inszeniert, dass viele Menschen nicht erkannten, dass die USA die Raumfahrt ab Gründung der NASA 1958 viel systematischer, besser organisiert (und mit mehr Geld) vorantrieb. So kam es, dass 1969 zwar weniger die Fachleute, dafür aber umsomehr viele Laien erstaunt waren, als die Amerikaner mit Apollo 11 den Mond zuerst betraten.

Hermann Dür, Raumfahrt-Amateurhistoriker, Burgdorf, Schweiz

Literatur (Auswahl)
Asif A. Siddiqi, Sputnik and the sowjet space challenge, Florida 2003
Paolo Ulivi, Lunar Exploration – Human pioneers and robotic surveyors, New York 2004
Brian Harvey, Soviet and Russian Lunar Exploration, New York 2007
Borris Tschertok, Raketen und Menschen – Der Sieg, Koroljows, Elbe Dnjepr-Verlag, 2000
NZZ vom 28.10. 1959 (Fernausgabe)