Zahlen, bitte! 9.500.000 Dollar teure Mond-Spazierfahrten
Das erste Elektro-Cabrio schoss die NASA und nicht Elon Musk ins All: Das Lunar Roving Vehicle erhöhte die Bewegungsfreiheit der Astronauten auf dem Mond enorm.
Am 16. Juli 1969 war es soweit: Apollo 11 brach zur ersten Mondlandung auf - und am 20. Juli landete die Mondfähre Eagle mit Neil Armstrong und Buzz Aldrin auf dem Mond, während Michael Collins in der Apollo-Kapsel den Mond umkreiste. Am 21. Juli setzte dann Neil Armstrong als erster Mensch seinen Fuß auf den Mond. In einem Schwerpunkt zur Mondlandung [1] beleuchtete heise online die Ereignisse rund um die Apollo-Missionen.
Vierradantrieb, eine Zuladung von mehr als dem Doppelten des Eigengewichts und immerhin 92 Kilometer Reichweite - das Lunar Roving Vehicle (LRV), welches erstmals mit Apollo 15 am 30. Juli 1971 via Saturn V - Rakete [2] zum Mond flog, könnte auf den ersten Blick als reinrassiges Elektroauto einen Pendler glücklich machen. Jedoch gibt es einige Schönheitsfehler: Die Batterien waren nicht wiederaufladbar; mit 9,5 Millionen Dollar Kosten pro Einmal-Auto war das LRV auch kein Schnäppchen und überhaupt wäre es auf der Erde keinen Meter gefahren. Um den Mond-Einsatzbereich der Astronauten von Apollo 15, 16 und 17 zu vergrößern, war es aber das ideale Vehikel!
(Bild: NASA)
Erste Entwürfe des Mondautos gingen auf den deutschen Ingenieur Georg von Tiesenhausen zurück. Er war im zweiten Weltkrieg im Team um Wernher von Braun [4] an der Entstehung der V2-Rakete beteiligt und wurde 1953 in von Brauns US-Raketenentwicklungsteam und später in die NASA [5] geholt. Bereits 1959 überraschte er mit seinem Konzept seine Vorgesetzten, die zu dem Zeitpunkt wenig begeistert von einem Mondmobil waren.
Mondrover als sinnvolle Ergänzung
Durch Kennedys kühne Ankündigung 1961, bis zum Ende des Jahrzehnts zum Mond zu fliegen, sollte sich diese ablehnende Haltung grundlegend ändern. Letztlich wurde das von Tietenhausen entwickelte Konzept zu großen Teilen umgesetzt. Den Entscheidern war klar, dass sie für spätere Missionen ein Fahrzeug brauchten, da die Astronauten zu Fuß nur einen begrenzten Radius um die Landestellen erforschen konnten. Mit einem Mondfahrzeug ließen sich sowohl die Reichweite massiv vergrößern und mehr markante Landmarken anfahren als auch größere Gesteinsproben zum Landemodul transportieren. Dennoch dauerte es bis 1967, bis der Startschuss zur Entwicklung gegeben werden konnte - vorher war man mit der Entwicklung der Apollo-Missionen selbst ausgelastet.
Das Fahrzeug sollte dabei leicht und zusammenklappbar sein, aber auch zwei Astronauten mitsamt Ausrüstung transportieren können, Zudem sollte es noch genug Zuladung haben, um Gestein aufladen zu können. Unter der Leitung des in Ungarn geborenen Ferenc Pavlics entstand das zum größten Teil aus Aluminium gefertigte Mondfahrzeug, was in den USA schnell den Spitznamen "Moon Buggy" erhielt.
Hinter dem Mondhügel links und zurück - das Lunar Roving Vehicle (0 Bilder) [19]
Ameisenhafte Zuladung des LRV
Der Rover hatte eine Masse von nur 210 Kilogramm, konnte aber mit 490 Kilo mehr als das Doppelte seiner eigenen Masse tragen. Die Zuladung war aber auch notwendig, da die beiden Astronauten mit Ihren Anzügen bereits 353 Kilo auf die Waage brachten. Und neben der Ausrüstung sollte ja auch noch Mondgestein kutschiert werden.
Pavlics war im Übrigen auch der Konstrukteur der genialen Stahldrahtkonstruktion der 81 Zentimeter hohen und 23 Zentimeter breiten Reifen, die einerseits durch die flexible Bauweise Elastizität, andererseits durch die v-förmigen kleinen Titanprofile genügend Grip auf dem schwierigen Monduntergrund erzeugten; sie arbeiteten perfekt für ihre Aufgabe. Angetrieben wurde jedes Rad durch einen eigenen 180 Watt starken Elektromotor, der bis zu 0,24 PS bereitstellte. Das Drehmoment wurde über ein Harmonic-Drive-Wellengetriebe auf die Räder abgegeben mit einer Untersetzung von 80 zu 1.
Steuerung via Joystick
Ganz unten der Joystick für die Steuerung und eine Armlehne für entspanntes Fahren.
(Bild: NASA)
Der Kommandant war jeweils der Steuermann der LRVs und die Piloten der Landefähren die "Reiseleiter" beziehungsweise Navigatoren. Gelenkt wurden beide Achsen Mithilfe von je einem 72 Watt starken Elektromotor. Das hatte zum einen den Vorteil, dass das LRV einen sehr günstigen Wendekreis aufwies, zum anderen war dadurch eine gewisse Redundanz gewährleistet, Die stellte sich denn auch gleich als sehr notwendig heraus: Nach dem Entladen des LRV aus der Quad-1-Ladebucht stellten die Astronauten fest, dass Vorderlenkung nicht funktionierte. Dank der noch verbleibenden Hinterradlenkung konnten die Fahrten dennoch weitgehend wie geplant durchgeführt werden.
LRV schneller als die NASA erlaubt
Als Speicher kamen zwei nicht aufladbare 36 Volt-Batterien von Varta zum Einsatz, die jeweils 121 Amperestunden Kapazität hatten. Ein einfaches gyroskopgesteuertes Navigationssystem sorgte zudem für Orientierung auf dem Erdtrabanten. Als Höchstgeschwindigkeit waren 13 km/h Werksangabe, wobei Eugene Cernan als Apollo-17-Astronaut dem Fahrzeug 18 km/h entlockte – Inoffizieller Geschwindigkeitsrekord auf einem anderen Himmelskörper. Eine Kamera sowie eine starke Funkanlage waren ebenfalls an Bord.
Als Reichweite wäre theoretisch maximal eine Fahrstrecke von 92 Kilometern möglich gewesen - allerdings wurden diese Fahrstrecken nicht annähernd erreicht. Sicherheitsbestimmungen ließen nur eine begrenzte Entfernung zu, da die Astronauten innerhalb des "walk back limits" bleiben mussten - damit sie zu Fuß die Landefähre erreichen konnten, falls das LRV mal ausfallen sollte oder es Probleme mit den Lebenserhaltungssystemen gab.
Maße (verpackt):
- Länge: 3,10m (1,7m)
- Breite: 1,83m (1,5m)
- Höhe: 1,14m (0,9m)
- Radstand: 2,30m
Gewicht LVR:
- 210 KG
- 490 KG
Fahrtgewicht inklusive zwei Astronauten und Anzüge:
- 353 KG
Antrieb:
- Je Rad ein Elektromotor mit 180 W (0,24 PS)
Lenkung:
- Achsweise via 72 Watt - Elektromotoren
Energieversorgung:
- 36-Volt-Silberoxid-Zink-Batterien
- 121 Ah
- Nicht aufladbar
- Höchstgeschwindigkeit: 13 Km/h
- Akkuladung-Reichweite: Bis zu 92 KM
Vier LRV gebaut - drei eingesetzt
Vier LRV wurden gebaut zu Entwicklungskosten von insgesamt 38 Millionen Dollar (heute umgerechnet um 200 Millionen Dollar) und damit 9,5 Millionen Dollar pro Einweg-Fahrzeug. Das erste wurde vor 48 Jahren bei Apollo 15 im Hadley-Appennine [21]-Landegebiet eingesetzt und über eine Strecke von insgesamt 27,9 Kilometer gefahren.
Das zweite LRV besuchte mit Apollo 16 [22] den Stone Mountain und den North-Ray-Krater. Hier fiel die Hinterradlenkung aus; nach 26,7 Kilometern war die Mission ebenfalls Geschichte.
Zuletzt wurde mit Apollo 17 [23] das Nord- und Südmassiv des Littrow-Kraters besucht. Dabei fuhr das LRV die weiteste Strecke von 35,9 Kilometer und war zudem mit 7,6 Kilometer am weitesten vom Landemodul entfernt. Sämtliche Fahrzeuge wurden jeweils dreimal eingesetzt und nach der Mission auf dem Mond zurückgelassen. Da weitere Apollo-Missionen gestrichen wurden, kam das vierte LRV nicht mehr zum Einsatz.
(Bild: NASA)
Bei Apollo 17 wurde die erste und bisher einzige Fahrzeugreparatur auf einem anderen Himmelskörper durchgeführt: Ein Kotflügel war durch einen unglücklich hängengebliebenen Hammer stark beschädigt worden. Ersatz wurde mit einer zusammengefalteten Mondkarte, etwas Panzertape, sowie zweier Halteklammern geschaffen. Bis auf die genannten Kleinigkeiten waren die LRVs zuverlässige Arbeitstiere und ließen endlich den Forschungscharakter der Apollo-Missionen in den Vordergrund treten.
Übrigens: Für Hobbyastronauten bietet das PS3-Rennspiel Gran Turismo 6 als Special Event ein Rennen mit dem LRV auf der Mondoberfläche unter 1/6 der Erdgravitation. Sofern die Schwerkraftsimulation stimmt, hätten die Astronauten sehr schnell auf der Seite liegen können. Falls jemand die echte Steuerung einem Gaming-Controller vorzieht, gibt es zumindest theoretisch Abhilfe: Die NASA bietet das originale LRV-Handbuch zum Download [24] an. (mawi [25])
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[9] https://www.heise.de/news/Von-Sexismus-bis-zum-Mond-Frauenpower-im-Weltall-4473023.html
[10] https://www.heise.de/hintergrund/Wie-die-Sowjetunion-den-Mond-verpasste-4465861.html
[11] https://www.heise.de/news/Tollkuehne-Maenner-in-ihren-fliegenden-Dosen-Die-Apollo-Mondmissionen-4472173.html
[12] https://www.heise.de/meinung/Streitgespraech-Ist-der-Mond-ein-Planet-4469736.html
[13] https://www.heise.de/hintergrund/Die-Mondlandung-ein-Hort-fuer-Verschwoerungstheorien-4472198.html
[14] https://www.heise.de/news/Robuster-Begleiter-zum-Mond-Der-Apollo-Guidance-Computer-4472191.html
[15] https://www.heise.de/meinung/Interview-Apollo-hat-unseren-Blick-auf-das-Sonnensystem-massiv-veraendert-4469766.html
[16] https://www.heise.de/hintergrund/50-Jahre-Mondlandung-Apollo-11-The-Eagle-has-landed-4472201.html
[17] https://www.heise.de/hintergrund/50-Jahre-Mondlandung-A-small-step-for-a-man-die-ersten-Maenner-auf-dem-Mond-4472210.html
[18] https://www.heise.de/hintergrund/50-Jahre-spaeter-Das-ewige-Hin-und-Her-der-NASA-auf-dem-Weg-zurueck-zum-Mond-4472214.html
[19] https://www.heise.de/bilderstrecke/2722190.html?back=4482998;back=4482998
[20] https://www.heise.de/bilderstrecke/2722190.html?back=4482998;back=4482998
[21] https://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/apollo/apollo_15/landing_site/
[22] https://www.lpi.usra.edu/resources/mapcatalog/LPST/78d2s2/
[23] https://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/apollo/apollo_17/landing_site/
[24] http://www.hq.nasa.gov/alsj/lrvhand.html
[25] mailto:mawi@heise.de
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