mini|upright=0.85|Logo des Apollo-Programms mini|upright=1.18|Die Mondlandefähre von Apollo 15 sowie der Astronaut Irwin und das Mondauto (Lunar Roving Vehicle)
Das Apollo-Programm war ein Raumfahrtprojekt der USA. Es brachte in neun gut einwöchigen Mondflügen mit je dreiköpfiger Besatzung in Apollo-Raumschiffen zum ersten und für über fünfzig Jahre einzigen Mal insgesamt 24 Menschen zum Mond, davon 22 in Umlaufbahnen und 12 auch auf dessen Oberfläche. Das Programm wurde von der zivilen Bundesbehörde National Aeronautics and Space Administration (NASA) zwischen 1961 und 1972 betrieben und erfüllte im Juli 1969 das von Präsident John F. Kennedy 1961 ausgerufene Ziel, bis zum Ende des Jahrzehnts einen Mann zum Mond und sicher zurück zur Erde zu bringen.
Die ersten Erfolge in der Weltraumfahrt wurden von der Sowjetunion erzielt; der Sputnik-Schock von 1957 sowie der Flug von Juri Gagarin 1961 brachten die untereinander konkurrierenden Raketentruppen der amerikanischen Teilstreitkräfte in Zugzwang. Einfache Weltraumflüge wurden im Mercury-Programm absolviert. In mehreren Schritten erprobte die NASA Techniken, die für eine Mondlandung wichtig sein würden, wie z. B. das Navigieren und Koppeln von Raumschiffen im All oder das Verlassen eines Raumschiffs im Raumanzug. Viele dieser wichtigen Tests wurden in der Vorbereitung mit zwei Mann Besatzung im Gemini-Programm durchgeführt. Im Dezember 1968 wurde die große Saturn-V-Rakete erstmals bemannt gestartet, damit konnten weit über 100 Tonnen Nutzlast in den Weltraum gebracht werden, genug Treibstoff, um ein betankt 30 Tonnen schweres Raumschiff auf ca. 39000 km/h zu beschleunigen und nach mehreren Tagen den circa 380.000 km entfernten Mond zu erreichen. Mit Apollo 8 wurde diese Pioniertat auf Anhieb vollbracht, damit verließen erstmals Menschen die erdnahen Umlaufbahnen und erreichten drei Tage später die Mondumlaufbahn; zudem wurden symbolträchtige Fotos erstmals von Menschen aufgenommen, die Erde als Ganzes (Blaue Murmel) sowie ein Erdaufgang über dem Mond. Die erste von sechs bemannten Mondlandungen wurde am 20. Juli 1969 von Apollo 11 durchgeführt. Bei Apollo 13 trat eine schwere Panne auf, die Besatzung konnte aber nach einer halben Mondumrundung sicher auf der Erde landen. Nach der sechsten Landung im Dezember 1972 mit Apollo 17 wurden die Mondlandungen (auch) aus Kostengründen eingestellt, die vorhandenen Raketen für Skylab und Apollo-Sojus genutzt.
Nach 1972 verließ über mehrere Jahrzehnte hinweg kein Raumfahrer mehr eine erdnahe Umlaufbahn. Erst 2026 erreichte im Rahmen der Mission Artemis II wieder ein bemanntes Raumschiff eine größere Höhe und flog bis zum Mond.
Name Der Name „Apollo“ war eine Idee des NASA-Managers Abe Silverstein, damals Leiter der Abteilung für Raumfahrt-Programme (Office of Space Flight Programs). Er bezog sich dabei auf den Gott Apollon der griechischen Mythologie, dem Gott der Sonne, der Heilkunst, Weissagung, Dichtkunst, Musik und der Bogenschützen. NASA-intern wurde der Name vom NASA-Direktor Glennan am 9. Juli 1960 genehmigt. Öffentlich verkündet wurde der Name vom stellvertretenden Leiter der NASA, Hugh Latimer Dryden, am 28. Juli 1960 bei der Eröffnung einer Konferenz der NASA mit Vertretern der Raumfahrt-Industrie.
Konzepte upright=1.18|mini|Früher Konfigurationsentwurf für ein Direktflug- oder EOR-Konzept (NASA, 1961) mini|upright=1.18|Größenvergleich zweier Mondlandefähren in einer frühen Konzeptstudie des Apollo-Programms: Direktflug (links) und LOR (rechts)
Im Juli 1960, noch bevor das Mercury-Programm erste Erfolge aufzuweisen hatte, fand in Washington eine Konferenz statt, auf der die NASA und verschiedene Industriebetriebe einen Langzeitplan für die Weltraumfahrt erarbeiteten. Geplant war eine bemannte Mondumrundung, von einer Landung war zu diesem Zeitpunkt noch nicht die Rede.
Für die Konfiguration des Mondfluges gab es verschiedene Möglichkeiten. Die ersten Planungen der 1960er Jahre sahen ein einziges Raumschiff für die Landung auf dem Mond und die Rückkehr zur Erde vor, da unklar war, ob ein Rendezvous-Manöver und die Kopplung zweier Raumfahrzeuge möglich wären. Genauere Studien gingen von vier möglichen Strategien aus: Direktflug: Eine einzige Rakete startet mit dem Raumschiff, das als Ganzes auf dem Mond landet und (als Ganzes oder nur das Oberteil) wieder zur Erde zurückkehrt. Montage in der Erdumlaufbahn (EOR – Earth Orbit Rendezvous): Die Komponenten der Missionen werden einzeln gestartet und in der Erdumlaufbahn montiert, auch hier landet das gesamte Raumschiff auf dem Mond. Mondumlaufbahn-Rendezvous (LOR – Lunar Orbit Rendezvous): Das Raumfahrzeug trennt in der Mondumlaufbahn ein Landeteil ab, welches zum Mond fliegt. Dafür ist nach dem Wiederaufstieg ein Rendezvous- und Umsteigemanöver erforderlich. Versorgungsschiff am Mond (LSR – Lunar Surface Rendezvous): In diesem Konzept müsste zuvor ein unbemanntes Versorgungsschiff auf den Mond gebracht werden. Die bemannte Mission hätte an dieser Stelle landen müssen, um den Treibstoff für die Rückreise aufzunehmen. Das letzte Konzept wurde als erstes verworfen. Und für einen Direktflug hätte das dafür nötige Trägersystem (Nova, Saturn C-8) deutlich größer als die Saturn V sein müssen. Auch das EOR-Konzept, das eine Vielzahl von Raketen erfordert hätte (man sprach von bis zu 15 Starts pro Mondflug), war mit mehr Aufwand und Kosten verbunden. Insbesondere auf Betreiben von John C. Houbolt, der die anfängliche Minderheitsmeinung LOR hartnäckig und ohne Rücksicht auf Hierarchien vertrat, ging man daher Ende 1961 zu einer komplexeren, aber optimierten Konfiguration aus getrennten Raumfahrzeugen über. Dies ermöglichte nicht nur, mit einer einzigen Rakete auszukommen, sondern erlaubte auch die Optimierung der einzelnen Komponenten auf ihren genauen Zweck.
Planung Mit Gemini 12 war im November 1966 das Gemini-Programm beendet, es war nicht absehbar, dass erst zwei Jahre später wieder US-Astronauten ins Weltall fliegen würden. Der eigentliche NASA-Plan sah sieben Missionen A bis G vor, als Meilensteine zur ersten bemannten Mondlandung mit Komponenten des Apollo-Programms. Nach der Katastrophe von Anfang 1967, rückwirkend Apollo 1 genannt, gab es viele Änderungen und Verzögerungen, bis Ende 1968 wieder bemannte NASA-Flüge durchgeführt wurden, jeweils mit dreiköpfiger Besatzung. Die Nummerierung der Apollo-Einsätze ist daher abweichend:
Mission A: Unbemannter Test der Saturn V und des Apollo-Raumschiffs in einer Erdumlaufbahn (zweimal durchgeführt mit Apollo 4 und Apollo 6 ab Ende 1967). Mission B: Unbemannter Test der Apollo-Mondlandefähre (LM für Lunar Module) (durchgeführt mit Apollo 5 im Januar 1968). Mission C: Bemannter Test des Apollo-Raumschiffs im Erdorbit (durchgeführt mit Apollo 7 und Saturn-1B-Rakete, Oktober 1968). Mission C′: Erster bemannter Test des Servicemoduls, ohne Mondlandefähre, in einer Mondumlaufbahn (Apollo 8 im Dezember 1968). Mission D: Test der Kombination aus Kommandomodul und Landefähre in einem erdnahen Orbit (Apollo 9 im März 1969). Mission E: Test der Kombination aus Kommandomodul und Landefähre in einem erdfernen Orbit (Mission wurde gestrichen bzw. vorgezogen und verändert, die Mannschaft übernahm eine zusätzliche Mission C′ Apollo 8 als Mondflug). Mission F: Test der Kombination aus Kommandomodul und Landefähre in einem Mondorbit (durchgeführt mit Apollo 10 im Mai 1969). Mission G: Erste Landung auf dem Mond (durchgeführt mit Apollo 11 im Juli 1969).
Mission C′ war ursprünglich nicht vorgesehen gewesen. Weil die „Mondrakete“ Saturn V nun zur Verfügung stand, eine Mondfähre aber erst Monate später einsatzfähig war, die UdSSR schon mit dem Zond-Programm Lebewesen zum Mond geschickt hatte und das letzte Jahr der 1960er bevorstand, wurde ein erster bemannter Apollo-Flug vorgezogen und – ohne Testauftrag – direkt bis zum Mond ausgedehnt.
Die Flüge zum Mond wurden (noch ohne Mission C′) als Missionen H, I und J geplant:
Mission H: Landung auf dem Mond mit erweiterten wissenschaftlichen Experimenten (durchgeführt mit Apollo 12 und Apollo 14; Apollo 13 war nicht erfolgreich; Apollo 15 war ursprünglich ebenfalls als H-Mission vorgesehen). Mission I: Bemannte Flüge in der Mondumlaufbahn zu Forschungszwecken; keine Landung beabsichtigt. Konkrete Planungen für I-Missionen hat es nicht gegeben, Apollo 8, 10 und auch 13 waren jedoch ohne Landung beim Mond Mission J: Landung auf dem Mond mit erweiterten wissenschaftlichen Experimenten und dem Mondrover (durchgeführt mit Apollo 15, Apollo 16 und Apollo 17).
Aufwand und Kosten Das Apollo-Mondprogramm kostete 25,4 Milliarden US$, dem entsprechen im Jahre inflationsbereinigt rund Milliarden US$. Kritikern wurde entgegnet, dass das Geld komplett auf der Erde ausgegeben wurde, und für 400.000 Menschen.
Wettlauf der Systeme Durch den Start von Sputnik 1 im Jahre 1957, die erste unbemannte harte Mondlandung 1959 durch Lunik 2 und den ersten bemannten Raumflug von Juri Gagarin mit Wostok 1 im April 1961 war die Sowjetunion zu Beginn des Zeitalters der Raumfahrt zur führenden Raumfahrtnation aufgestiegen. Die USA suchten nach einem Gebiet in der Raumfahrt, auf dem sie die Sowjetunion schlagen könnten. Die bemannte Mondlandung wurde dafür als geeignet angesehen.
Das Apollo-Programm der USA Am 25. Mai 1961, eineinhalb Monate nach dem Flug von Gagarin, hielt US-Präsident John F. Kennedy vor dem Kongress eine erste berühmte Rede, in der er seiner Nation die Aufgabe stellte, noch im selben Jahrzehnt Menschen auf dem Mond landen zu lassen und sicher wieder zur Erde zurückzubringen. Mit den folgenden Worten fiel der Startschuss für das Apollo-Programm:
Das Vorhaben war nicht unumstritten, Kritiker wie der Amtsvorgänger Eisenhower bemängelten hohe Kosten, Vernachlässigung der militärischen Belange, oder Sinnhaftigkeit generell. Kennedy musste weiterhin für das Programm werben, die Bevölkerung dafür begeistern. Am 12. September 1962 hielt der junge Präsident eine weitere bedeutende Rede im Stadion der Rice University in Houston, die Gelände für das Lyndon B. Johnson Space Center gestiftet hat, die bekannt ist als „We choose to go to the Moon“. Er verglich eine Mondlandung mit sämtlichen Voraussetzungen an Präzision, Leistung und Zeitdruck mit der Everest-Erstbesteigung, mit dem ersten Atlantik-Flug, und auch mit den Football-Spielen des kleinen Privatuniversität-Teams Rice Owls gegen die übermächtigen Texas Longhorns der viel größeren Universität: man macht es nicht weil es einfach ist, sondern weil es schwierig ist.
Unter Leitung Wernher von Brauns, Direktor des Marshall Space Flight Centers in Huntsville (Alabama), wurde für den bemannten Mondflug die Saturn V gebaut, die bis zum Starship von 2022 größte Rakete. Alle 13 Starts der Saturn V waren erfolgreich, was aufgrund ihrer großen Leistung und Komplexität durchaus beachtenswert ist.
Das MIT Instrumentation Laboratory entwickelte für die Apollo-Raumfahrzeuge ein spezielles Trägheitsnavigationssystem, das sogenannte Primary Guidance, Navigation and Control System (PGNCS, ausgesprochen: pings). Der darin enthaltene Apollo Guidance Computer (AGC) war das erste Gerät, in dem integrierte Schaltkreise (IC) eingesetzt wurden. Das Project FIRE sollte Technologien für den notwendigen Hitzeschild der Apollo-Kommandokapsel entwickeln und testen.
Als Vorbereitung auf die Mondlandung lief parallel zum Apollo-Programm bis Ende 1966 das Gemini-Programm, mit dem Erfahrungen zu Rendezvous-Manövern, Navigation und Arbeiten außerhalb eines Raumfahrzeuges im Weltall (extra-vehicular activity, EVA, „Weltraumspaziergang“) gesammelt werden konnten.