Invenţii care au schimbat lumea – Racheta cu combustibil lichid

0
458
RachetaExperimente cu rachete s-au făcut încă din Evul Mediu. Unele erau menite să se ridice în aer, în timp ce altele erau trase la suprafaţa mării. Italianul Joanes de Fontana a inventat o torpilă racheta care călătorea pe suprafaţa mării pentru a da foc vapoarelor.
În 1650, expertul artilerist polonez Kazimierz Siemienowicz a realizat un set de desene ale unei rachete în trepte.
În 1696, un englez pe nume Robert Anderson  a scris o carte despre rachete care includea pregătirea carburanţilor.

În această etapă timpurie, rachetele erau considerate doar ca arme existente sau potenţiale. Britanicii au tras împotriva  americanilor cu rachete proiectate de sir William Congreve în războiul din 1812. Racheta incendiară a lui Congreve avea o carcasă de fier, încărcătură de praf de puşcă şi o tijă de ghidare lungă de 5 metri.

În 1846, un alt inventator britanic, William Hale, a inventat o rachetă fără tijă; aceasta a fost folosită de americani în războiul cu Mexicul.

La sfârşitul secolului al XIX-lea a apărut o personalitate marcantă care avea să exploreze şi să definească o parte a teoriei ştiinţifice de la ştiinţei moderne a rachetelor. Era rusul Konstantin Ţiolkovski.

Konstantin Ţiolkovski este considerat părintele acestei ştiinţe.

Trebuie, insa, recunoscut şirul contribuţiilor majore aduse de Hermann Oberth, Wernher von Braun şi Robert Goddard.

Cei patru pionieri au orientat cercetarea din domeniul rachetelor înspre explorarea spaţiului. 

Ţiolkovski s-a născut în 1857, şi prin 1875 era deja interesat de posibilitatea zborului în spaţiul cosmic. În 1895 a avut o fantezie ciudată, în ce privea Turnul Eiffel din Paris.

I-a venit ideea de a poziţiona ce el numea un castel ceresc într-o orbită geosincronă în jurul Pământului; de castel ar fi atârnat un cablu lung de 40.000 de kilometri, până la Pământ. Structura ar fi fost asemănătoare cu vrejul din povestea pentru copii Jack şi vrejul de fasole.

Oamenii nu s-ar fi căţărat pe cablu, ci ar fi luat un lift care i-ar fi dus la castelul ceresc. In limbajul de astăzi, l-am descrie drept o staţie spaţială geostaţionară. A fost o întrezărire extraordinară a viitorului. La fel de vizionar a fost motivul pentru care Ţiolkovski ar fi construit castelul ceresc. El a raţionat că turnul lui ar fi fost capabil să lanseze obiecte pe orbită în jurul Pământului fără a folosi rachete. Orice obiect căruia i s-ar fi dat drumul din vârful turnului ar fi căpătat viteza orbitală necesară rămânerii pe orbita geosincronă.

A fost o viziune fascinantă şi rodnică, dar construirea turnului nu era totuşi realist.

Autodidact în toate ariile esenţiale ale matematicii, astronomiei şi fizicii, Ţiolkovski s-a apucat să elaboreze teoria propulsiei rachetelor.

În 1898 a trimis la Science Survey un articol intitulat „Investigarea spaţlui cosmic prin intermediul aparatului cu reacţie”. Publicat în 1903, articol faimos recomanda utilizarea combustibililor lichizi care ar da rachetelor o rază mai mare de acţiune. Mai exact, se recomanda utilizarea unui amestec de hidrogen şi oxigen lichid.

A avut multe idei, legate însă nu doar de tehnica rachetelor zburătoare, ci şi de staţiile spaţiale, costumele spaţiale. S-a gandit chiar de duşurile pe care le-ar putea utiliza astronauţii în condiţii de imponderabilitate. Scrierile lui Ţiolkovski au fost un amestec curios, o alternare a unui înalt nivel ştiinţific şi tehnic despre rachete cu un fel de ficţiune ştiinţifică romantică.

A fost, în mod cert, puternic motivat de o dorinţă de a explora spaţiul cosmic.

Multe dintre scrierile lui au abordat o temă favorită, zborul în cosmos. În 1911, scria: Să pui piciorul pe solul asteroizilor, să ridici o piatră de pe Lună cu propria ta mână, să construieşti staţii mobile în eter, să organizezi inele locuite în jurul Pământului, Lunii şi Soarelui, să observi planeta Marte de la o depărtare de câteva zeci de kilometri, să cobori pe sateliţii sau chiar pe suprafaţa ei – ce ar putea fi mai nebunesc! Totuşi, numai în momentul în care se vor folosi dispozitivele cu reacţie va începe o nouă şi măreaţă eră în astronomie: era studiului mai intensiv al spaţiului cosmic.

În 1926, Ţiolkovski propunea crearea de sateliţi artificiali în jurul Pământului, inclusiv platforme locuite, ca avanposturi pentru zboruri către şi dinspre alte planete.

În 1929, a înaintat ideea că rachetele ar putea fi construite în mai multe trepte: le-a descris drept trenuri de rachete. Ţiolkovski a fost un personaj ieşit din comun. A avut o viziune extraordinară şi idei strălucite de dezvoltare a ştiinţei rachetelor, si totuşi a fost mai degrabă ignorat în Rusia, mai ales din cauza stării sale sociale modeste. Era, la urma urmei, un simplu profesor – şi nu la universitate, ci într-o şcoală oarecare de provincie.

La sfârşitul anilor 1940, cel mai mare savant est-german în domeniul rachetelor spunea că Ţiolkovski a fost un om „de mari eforturi şi puţină răsplată”. A fost, în orice caz, părintele programului spaţial sovietic din anii 1950 şi 1960. Către sfârşitul vieţii lui autorităţile sovietice i-au recunoscut meritele. Când a murit, în 1935, Ţiolkovski a avut parte de funeralii de stat.

Dacă savanţii ruşi l-au subevaluat pe Ţiolkovski, l-au observat totuşi pe Hermann Oberth.

Acesta s-a născut în Ungaria şi a publicat în 1923, în Germania, un articol despre ştiinţa rachetelor şi călătoria spaţiala – Oberth a explorat în amănunt aplicarea propulsiei prin rachetă la zborurile spaţiale. Oamenii de ştiinţă sovietici au citit lucrarea lui Oberth care i-a făcut să revină la publicaţiile anterioare ale lui Ţiolkovski,  care le-au citit acum cu mare interes.

Sovieticii au devenit interesaţi numai de ştiinţa rachetelor, ci şi de promovarea ideii că în acest domenii erau înaintea occidentalilor. În 1924, germanii au început să facă traduceri în limba germană ale scrierilor lui Ţiolkovski. În acel an, Ţiolkovski şi alţii au fondat Societatea pentru Studiul Comunicaţiilor Interplanetare. Se dăduse startul în cursa spaţială.

Pe aceeaşi linie lucra în acelaşi timp mai tânărul Robert Goddard, un fizician american.

În 1914, Goddard a obţinut două brevete americane pentru o rachetă cu combustibil lichid şi pentru o rachetă în două sau trei trepte cu combustibil solid. Demonstrase deja că o rachetă se poate autopropulsa în vid, ceea ce însemna că rachetele puteau călători independent în spaţiul interplanetar, nemaioprindu-se odată ieşite din atmosfera Pământului.

După o serie de eşecuri şi ridiculizarea publică aferentă, Goddard a  reuşit să lanseze o racheta, în 16 martie 1926.

Lansarea s-a făcut de la ferma unui vecin din Auburn, Massachusetts. Racheta cu combustibil lichid, cu o lungime de 3,3 metri, a zburat pe o distanţă de 56 de metri. In zborul ei de două secunde a atins o altitudine de numai 12,5 metri.

De aici era o cale foarte lungă până la călătoriile spaţiale interplanetare, dar experimentul a demonstrat că se poate propulsa o racheta cu combustibil lichid. Odată stabilit principiul, Goddard avea un punct de plecare.

S-a mutat la Roswell, în New Mexico, unde s-a ocupat de rachete cu mai multe trepte, rachete cu aripioare de ghidare, rachete cu control giroscopic şi multe alte inovaţii. În 1935, construia rachete capabile să atingă o viteză mai mare decât a sunetului. Pas cu pas, prin 24 de brevete de invenţie, Goddard a pus bazele ştiinţei rachetelor pe care o cunoaştem astăzi.

Primele rachete funcţionau cu un singur motor.

Când rămânea fără combustibil, racheta îşi termina ascensiunea şi zborul lua sfârşit. Goddard şi-a dat seama, la fel cum înţelesese şi Ţiolkovski, că putea depăşi această problemă plasând o rachetă mai mică în vârful unei rachete mari şi declanşând-o atunci când prima se oprea.

Astăzi, aproape orice racheta utilizează mai multe trepte. In baza acestui principiu, se debaraseaza de fiecare treaptă pe măsură ce se goleşte; ea continua cu o rachetă mai mică şi mai uşoară. Primul satelit artificial lansat de americani în ianuarie 1958, Explorer, a folosit o rachetă cu patru trepte. Inventarea rachetei cu combustibil lichid a pregătit terenul pentru sateliţii artificiali, zborurile către Lună cu oameni la bord şi zborurile cu echipaj către orice parte a sistemului solar.

Invenţii care au schimbat lumea, Rodney Castleden

Jurnal Spiritual

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here