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Chronographen für Astronauten
oder Speedmaster Professional, eine Legende
Mit der ersten "Sojus" Kapsel, mit der Juri Gagarin als erster Mensch ins All flog, begann für die amerikanische und sowjetische Raumfahrt der Wettlauf zum Mond. In einer Rede 1961 hat der später ermordete amerikanische Präsident John F. Kennedy visionär die Eroberung des Mondes durch Astronauten bis zum Ende des Jahrzehnts vorausgesagt. Mit der ab dann einsetzenden Weltraumoffensive der Amerikaner gegen die Sowjets begann ein beispielloser technischer Wettlauf um die prestigeträchtige Vorherrschaft in der bemannten Weltraumfahrt. Nachdem der erste Mensch im All ein Russe war, musste nach dem Willen der amerikanischen Regierung der erste Mensch auf dem Mond ein Amerikaner sein. Die technische Entwicklung der bemannten Raumfahrt nahm in diesen Jahren ein rasantes Tempo an und gipfelte in dem Start von Apollo 11 am 16. Juli 1969, die 3 Tage später am 19. Juli in die Mondumlaufbahn eintrat und am 21. Juli um 2.56 Uhr mitteleuropäischer Zeit auf dem Mond im "Meer der Ruhe" landete.
Für diese gewaltige Mission brauchte man natürlich völlig neue Technologien, und alle Geräte, die man für diese Mondmission benötigte, wurden speziell für diesen Zweck konstruiert. Noch nie zuvor waren Raumfähren, Landemodule, Raumanzüge und andere technische Apparate für eine Landung auf einem anderen Planeten gebraucht worden, und die Ansprüche der NASA-Techniker an die Funktionsweise waren hoch. Die Mercury-Flüge mit Raumfähren mit einem Mann Besatzung waren abgeschlossen und die Vorbereitungen für die Gemini- (zwei Mann Besatzung) und Apollo-Flüge (drei Mann Besatzung) liefen auf vollen Touren. Bei diesen Missionen waren auch die ersten "Weltraumspaziergänge", also das Verlassen der schützenden Raumkapsel und letztlich die Landung auf dem Mond, vorgesehen.
Da man auch für einen Menschen im All eine funktionstüchtige Uhr brauchte, kam es Jahre zuvor bereits zu einer Beschaffung der besonderen Art. Zwei NASA-Angestellte kauften in verschiedenen Uhrengeschäften in Houston/Texas anonym 5 Sportuhren mit Stoppeinrichtung verschiedener Marken für die bevorstehenden Tests der bemannten Weltraummissionen. Man war sich bei der NASA nicht sicher, ob diese für die Erde konstruierten Uhren auch den Anforderungen im Weltall standhalten würden, und so unterzog man die frisch gekauften Uhren den härtesten Tests, die bis dato mit Uhren durchgeführt wurden. Die Uhren, so hatte man ermittelt, müssten beim Einsatz im All den Druckunterschied vom Kabinendruck (ca. 1 bar) zum Weltraum-Vakuum innerhalb von Sekunden aushalten, ferner Temperaturunterschiede von 100° Celsius, wie sie entstehen, wenn der Astronaut bei einer Drehung des Handgelenkes mit seiner Uhr vom Schatten in die ungefilterte Sonne gerät, und schließlich die auf dem Mond herrschenden Temperaturschwankungen von –160° bis +120° Celsius. Bereits in der ersten Testrunde fielen zwei der 5 Chronographen aus und nach der zweiten Runde war nur noch die Speedmaster von OMEGA übrig. Selbstverständlich waren diese Tests noch nicht die Qualifikation für die Flüge der NASA, dazu waren sie noch nicht umfangreich genug. Am 29. September 1964 bestellte die NASA beim OMEGA-Importeur für Nordamerika 12 Speedmaster ohne Armband für "Test- und Evaluationszwecke".
Die Firma OMEGA wusste zu diesem Zeitpunkt noch nichts von den Tests für extraterrestrische Zwecke, die die NASA mit; ihren Speedmaster-Uhren vornahm.
Diese Tests waren und blieben die härtesten, die je mit Uhren gemacht wurden. Im Einzelnen stellte die NASA folgende Anforderungen:
1. In den Tests sollte die Uhr mit eingeschaltetem Chronographenmechanismus getestet werden, der vor und nach jedem Test auf Null gestellt und in der Funktion geprüft wird.
2. Die Ganggenauigkeit wird unmittelbar vor und nach jedem Test geprüft und Abweichungen während jeder Stunde dokumentiert.
3. Vor und nach jedem Test wird kontrolliert, ob Drücker, Krone, Glas und Gehäuse beschädigt sind und ob sich unter dem Glas Feuchtigkeit gebildet hat.
4. Bei folgenden Fehlern scheidet die Uhr aus:
• Die Uhr bleibt stehen oder lässt sich nicht mehr in Gang setzten.
• Der Chronograph fällt aus und lässt sich nicht mehr in Gang setzen.
• Die Uhr lässt sich wieder in Gang setzen, fällt aber erneut aus.
• Das Glas biegt sich oder bricht.
• Aufzugwelle oder Drücker brechen
• Feuchtigkeit dringt in das Gehäuse ein.
Sofern die Uhren die Vorselektion überstanden hatten, wurden sie folgenden Tests ausgesetzt:
1. Hitze: 48 Stunden bei einer Temperatur von 71° Celsius, anschließend 30 Minuten bei 93°. Das Ganze bei einem leichten Unterdruck von 0,35 bar und einer Luftfeuchtigkeit von 15%.
2. Kälte: Vier Stunden bei einer Temperatur von –18° Celsius
3. Vakuum: in einem Unterdruck von 10 –6 Atmosphären 45 Minuten bei
einer Temperatur von 71°, anschließend eine Temperaturabsenkung
auf –18° und erneute Erhitzung auf 71° für weitere 45 Minuten. Dieser Vorgang wird insgesamt 15 mal wiederholt.
4. Relative Luftfeuchtigkeit: Insgesamt 240 Stun- den bei wechselnden Temperaturen zwischen 20° und 71° und einer Luftfeuchtigkeit von
mindestens 95%. Der Wasserdampf muss
einen pH-Wert zwischen 6,5 und 7,5 haben.
5. Sauerstoff-Atmosphäre: 48 Stunden bei einer Temperatur von 71° Celsius und einem
Unterdruck von 0,35 Atm. in reinem Sauer- stoff. Die Bildung von toxischen Gasen,
stechenden Gerüchen oder ein Beschädigen der Dichtungen bedeutet, dass der Test nicht bestanden ist.
6. Stoß-Prüfung: Sechs Stöße mit 40 g (40facher Erdanziehungskraft) und einer jeweiligen Dau- er von 11 Millisekunden in sechs verschiede- nen Stoßrichtungen (Abb. rechts).
7. Beschleunigung: Lineare Beschleunigung von 1 auf 7,25 g in 333 Sekunden. Anschließend jeweils 30 Sekunden horizontal, vertikal und lateral bei einer konstanten Beschleunigung von 16 g (Abb. unten).
8. Dekompression: Bei einem Vakuum von 10 –6 Atm. 90 Minuten bei einer Temperatur von 71° und 30 Minuten bei 93° Celsius.
9. Überdruck: 1,6 Atm. während einer Stunde.
10. Vibrationen: Drei Durchgänge à 30 Minuten in verschiedenen Lagen der Uhr. Die Schwingfrequenz steigt von 5 auf 2000 Hertz, die mittlere
Beschleunigung pro Impuls muss mindestens 8,8 g betragen.
11. Lärm: 130 Dezibel über einen Frequenzbereich zwischen 40 und 10.000 Hertz, Dauer 30 Minuten.
Am 1. März 1965 lag das Ergebnis der harten Prüfungen vor: Die Chronographen von drei verschiedenen Marken waren nach den ersten Ausscheidungen vor dem Beginn der Testreihen noch im Rennen. Einer davon stolperte bereits zweimal bei der Feuchtigkeitsprüfung und beim Hitze-Test blieb er endgültig stehen. Der große Sekundenzeiger hatte sich gekrümmt und mit den anderen Zeigern verhakt, das Aus für den Testkandidaten.
Bei dem Chronographen einer anderen Marke krümmte und löste sich das Glas in der Hitze-Prüfung. Das gleiche Missgeschick widerfuhr einem zweiten Modell derselben Marke bei der Dekompressionsprüfung. Auch hier das Aus für diese Markenuhr.
Als einzige Uhr kam die OMEGA-Speedmaster souverän durch die Prüfungen und das noch mit atemberaubender Präzision. Die NASA bestätigte dann: "Die Funk-tions- und Eignungstests von drei ausgewählten Chronographen wurden beendet. Als Resultat aller Tests wird der Omega Chronograph als geeignet erklärt und für die Mitglieder der GT-3 (Gemini-Titan-3) Crew ausgerüstet".
GT-3 war der erste Gemini-Flug, zu dem die Astronauten Grissom und Young am 23. März 1965 - mit einer OMEGA Speedmaster ausgerüstet - abhoben. Bereits Gemini-IV mit McDivitt und White im Juni desselben Jahres brachte die Stunde der Bewährung. Edward White zwängte sich als erster amerikanischer Astronaut zu einem Spaziergang im All aus der Gemini-Kapsel. Am Handgelenk trug er eine Speedmaster (Abb. Seite X).
Erst etwa ein Jahr später erfuhren die Hersteller dieser Uhr bei OMEGA in Biel von der unerwarteten Kompetenz ihrer Uhr. Ihr Stolz auf die seit Jahren produzierte Uhr wuchs, als sie erfuhren, unter welchen Bedingungen die Auswahl auf die Speedmaster gefallen war. Der Speedmaster-Chronograph ist einer der ganz wenigen Ausrüstungsgegenstände, die nicht speziell für die Weltraummissionen entwickelt wurden, und ist bis heute das einzige Ausrüstungsstück, das seither weder einer Weiterentwicklung noch einer Überarbeitung bedurft hat. Der einzige Unterschied, der die Speedmaster-Modelle seit 1966 von den älteren unterscheidet, ist der Zusatz "Professional" auf dem Zifferblatt und der gravierte Deckel mit der Inschrift: "Flight-qualified by NASA for all manned space missions - first watch worn on the moon" (durch die NASA qualifiziert für alle bemannten Weltraummissionen - die erste Uhr, die auf dem Mond getragen wurde).
Nachdem die Uhr, für die sich die NASA nach Tests entschieden hatte, aus der Schweiz stammte und die mächtige amerikanische Lobby versuchte, den Auftrag für den Bau aller Ausrüstungsgegenstände im eigenen Land zu halten, verfasste der für die bemannten Weltraummissionen zuständige Direktor Donald K. Slayton eigens ein Memorandum, in dem die außergewöhnliche Qualität und besondereEignung der Speedmaster hervorgehoben wurde. In der Konsequenz dieser Intervention des Flight Crew Director sind seither alle Apollo-Missionen mit der Speedmaster Professional ausgestattet worden.
Dass die Speedmaster sich auch am Handgelenk der später weltberühmten Astronauten Armstrong, Aldrin und Collins befinden würde, als diese mit der Apollo 11 zur ersten Landung auf dem Mond aufbrachen, war also bereits nach dem Testverfahren entschieden.
Am Morgen des 16. Juli 1969 war Wecken um 4.15 Uhr, und nach dem üppigen Frühstück ging Armstrong um 6.54 Uhr als erster an Bord der mächtigen Saturn 5 Rakete. Diese war zuvor mit 2600 Tonnen Treibstoff für die ersten 161 Sekunden der ersten Antriebsstufe und weiteren 441 Tonnen für die nächsten 389 Sekunden der zweiten Stufe betankt worden. Um 9.27 Uhr wurde die Startkapsel geschlossen und um 9.32 Uhr hob nach problemlos verlaufendem Count-down die Apollo 11 zur bis dato teuersten Reise der Welt ab. Vier Tage später wechselten die Astronauten in die Mondlandefähre "Eagle", um 13.46 Uhr zündete Collins die Steuerrakete, um die Apollo-Kapsel auf Distanz zur Fähre zu bringen. Um 15.08 Uhr starteten Aldrin und Armstrong den Landemotor der Fähre und steuerten auf die Mondoberfläche zu. Als Armstrong sah, dass die Fähre auf einen Krater von der Größe eines Fußballfeldes zusteuerte, nahm er das Handsteuer und suchte nach einem besseren Landeplatz. Um 16.05 Uhr drosselte Armstrong das Tempo und Aldrin gab die Daten per Funk zur Erde durch: "Noch 700 Fuß in 23 Grad Neigung ... komme jetzt aus dem Schatten ... Noch 400 Fuß bei 9° Neigung ... Lichter an ... 75 Fuß, das sieht gut aus ... wirbeln etwas Staub auf ... 30 Fuß, 2½° Neigung ... driften leicht nach rechts ... leichter Kontakt ... O.K. Maschine Stop ...", und dann hörte die Welt Armstrongs trockene Meldung: "Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed". Bis zum Ausstieg aus der Kapsel dauerte es noch ein paar Stunden. Es wurde schließlich 22.39 Uhr (Ortszeit in Houston), bis Armstrong die Klappe öffnete und aus der Fähre stieg. Mit 38 Kilo Ausrüstung auf dem Rücken, die vor allem aus Sauerstoffversorgung und Funkgerät bestand (auf dem Mond wog sie nur 6,35 Kilo) betrat er um 22.56 Uhr die Mondoberfläche. Der Rest ist Geschichte.
Armstrong hatte übrigens seine Speedmaster abgenommen und sie in der Landefähre gelassen, nachdem Buzz Aldrin feststellte, das der Bordchronometer nicht funktionierte. Also war es Aldrins Speedmaster, die als erste Uhr ungeschützt über dem Raumanzug - der die Astronauten in dieser lebensfeindlichen Atmosphäre beschützte -, um etwa 23.11 Uhr auf der Mondoberfläche getragen wurde. Auf der Erde verfolgten etwa 600 Millionen Menschen die Fernsehübertragung vom Mond, während Präsident Kennedy den Helden gratulierte und ihnen eine sichere Heimkehr wünschte.
Um 1.11 Uhr des 21. Juli 1969 schlossen sie nach getaner Arbeit auf der Mondoberfläche die Luke der Kapsel wieder, zündeten um 13.54 Uhr die Startraketen der Mondfähre und dockten am folgenden Tag um 12.55 Uhr wieder an die Apollo- Kapsel an. Sie nahmen Kurs auf die Erde, wo sie am 24. Juli um 16.50 Uhr nach erfolgreichem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre im Pazifik landeten. Für die drei Astronauten war die Reise zum Mond ein einmaliges Ereignis, für die Speedmaster nicht.
Die schlimmste Bewährungsprobe der Mondmissionen musste die Crew von Apollo 13 im April 1970 aushalten. Nachdem die Apollo-Raumfähre durch eine Explosion an Bord manövrierunfähig geworden war und den Sauerstofftank verlor, fiel die gesamte Bordelektronik aus. Nachdem ein Wenden und eine Umkehr in diesem fortgeschrittenen Stadium der Mission wegen Treibstoffmangels nicht möglich war und die Antriebs- und Steuerdüsen nicht intakt waren, entschloss man sich zu einer Wende der Fähre durch das Eintreten in die Mondumlaufbahn und das Umkreisen des Mondes. Dies bedeutete, das die Mission 5 Tage dauern würde, bis die defekte Fähre den Mond umkreist, seine Umlaufbahn wieder verlassen und die 380.000 Kilometer bis zur Erde zurückgelegt hätte; die Energieversorgung des Raumschiffes reichte unter normalen Bedingungen aber nur für etwa 2 Tage.
Also entschloss sich die Crew, in die noch intakte Landefähre umzusteigen, die gesamte Stromversorgung, auch die Navigationscomputer, der "Odyssey"-Kapsel abzustellen und in der Zeit bis zur Zündung der Steuerraketen der Wiedereintrittskapsel in der Mondfähre zu bleiben. Die Sauerstoffversorgung war ebenfalls knapp und auch die Bordheizung funktionierte nicht. Nachdem die Kapsel den Mond umrundet hatte und durch dessen Anziehungskraft eine 180°-Drehung vollzogen hatte, mussten die Steuerraketen von Hand gezündet und nach genau errechneter Zeit wieder abgestellt werden, um den exakten Winkel für das Verlassen der Mondumlaufbahn und den Wiedereintritt in die Atmosphäre zu finden. Nachdem der Computer wegen Strommangels abgestellt und inzwischen eingefroren war, musste Commander James Lovell das Zünden und Abschalten von Hand steuern und die genaue Brenndauer mittels seiner Speedmaster stoppen. Bei einem zu flachen Wiedereintrittswinkel prallt die Kapsel von der Atmosphäre wieder ab, wie ein flacher Stein auf der Wasseroberfläche; bei einem zu steilen Winkel ist die Geschwindigkeit beim Wiedereintritt zu hoch und die Kapsel verglüht. Dank der Präzision der Speedmaster und dem kühlen Kopf von Jim Lovell war die Zündung genau richtig getimt und die sichere Rückkehr auf die Erde wurde möglich. Diese Mission, die eigentlich als ein Fehlschlag verbucht werden müsste, war die erfolgreichste in der bemannten Raumfahrt, da unter den schlimmsten Umständen die vorhandene Technik und Ausrüstung sowie die hervorragende Ausbildung und Taktik der Astronauten an Bord und der Crew in der Bodenstation dazu führten, dass eine Katastrophe abgewendet werden konnte. Der ursprünglich statt Jack Swigert für diese Mission vorgesehene Pilot Ken Mattingly leitete am Boden die Planung für das Hochfahren der Bordelektronik vor dem Wiedereintritt in die Atmosphäre. Die Energieversorgung an Bord der "Odyssey"-Landekapsel war so sensibel, dass eine falsche Reihenfolge beim Einschalten der Aggregate eine Überbelastung verursacht hätte, die eine Rückkehr zur Erde unmöglich gemacht hätte. Der Astronaut Mattingly war kurz vor dem Start der Apollo 13-Mission aus der Mannschaft genommen worden, weil der Arzt der Mission festgestellt hatte, dass Mattingly noch keine Masern gehabt hatte. Das Risiko, dass auf der Mission eine vermeidbare Krankheit ausbrechen könnte wollte die "Mission Control" der NASA nicht eingehen, und so wurde er gegen Lovell ausgetauscht. Mattingly umkreiste später als Kommandant mit Apollo 18 den Mond und flog ebenfalls das "Space Shuttle". Er bekam nie die Masern.
In den folgenden Jahren war die Speedmaster an insgesamt 34 Weltraummissionen beteiligt, darunter 7 mit sowjetischen "Sojus"-Missionen und die historische "Apollo - Sojus 14"-Mission im Juli 1975, bei der eine "Apollo"-Kapsel an eine "Sojus"-Kapsel andockte.
Seit 1981 nahm die Speedmaster bis 1993 an insgesamt 59 "Space Shuttle"-Flügen teil und ist bis heute die Standarduhr für alle bemannten Raumflüge.
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