Pierwsza rakieta napędzana paliwem ciekłym

Pierwszym człowiekiem, który dał nadzieję marzeniom o podróżach kosmicznych, jest Amerykanin Robert H. Goddard, który 16 marca 1926 r. w Auburn w stanie Massachusetts z powodzeniem wystrzelił pierwszą na świecie rakietę napędzaną paliwem ciekłym. Rakieta podróżowała przez 2,5 sekundy z prędkością około 60 mph, osiągając wysokość 41 stóp i lądując 184 stopy dalej. Rakieta miała 10 stóp wysokości, była zbudowana z cienkich rur i była zasilana ciekłym tlenem i benzyną.

Chińczycy opracowali pierwsze rakiety wojskowe na początku XIII wieku przy użyciu prochu strzelniczego i prawdopodobnie zbudowali rakiety z fajerwerkami we wcześniejszym okresie. Napędzane prochem rakiety wojskowe pojawiły się w Europie gdzieś w XIII wieku, a w XIX wieku brytyjscy inżynierowie dokonali kilku ważnych postępów we wczesnej nauce o rakietach. W 1903 r. rosyjski wynalazca Konstantin E. Ciołkowski opublikował traktat o teoretycznych problemach wykorzystania silników rakietowych w kosmosie, ale dopiero dzięki pracy Roberta Goddarda w latach 20. XX w. zaczęto budować nowoczesne rakiety napędzane paliwem ciekłym, które na początku lat 60. miały wynosić ludzi w kosmos.

Goddard, urodzony w Worcester w stanie Massachusetts w 1882 roku, zafascynował się ideą podróży kosmicznych po przeczytaniu powieści science fiction H.G. Wellsa „Wojna światów” w 1898 roku. Zaczął budować rakiety prochowe w 1907 roku podczas studiów w Worcester Polytechnic Institute i kontynuował swoje eksperymenty rakietowe jako doktorant fizyki, a następnie profesor fizyki na Clark University. Był pierwszym, który udowodnił, że rakiety mogą napędzać się w przestrzeni pozbawionej powietrza, przypominającej próżnię, a także pierwszym, który zbadał matematycznie energię i potencjał ciągu różnych paliw, w tym ciekłego tlenu i ciekłego wodoru. Otrzymał amerykańskie patenty na swoje koncepcje rakiety wielostopniowej i rakiety napędzanej paliwem ciekłym, a także zapewnił sobie granty z Instytutu Smithsona na kontynuację badań.

W 1919 roku Smithsonian opublikowało jego klasyczną rozprawę A Method of Reaching Extreme Altitudes. Praca ta przedstawiała jego matematyczne teorie napędu rakietowego i proponowała w przyszłości wystrzelenie bezzałogowej rakiety na Księżyc. Prasa podchwyciła propozycję Goddarda dotyczącą rakiety na Księżyc i w większości wyśmiewała nowatorskie pomysły naukowca. W styczniu 1920 roku „The New York Times” wydrukował artykuł, w którym oświadczył, że dr Goddardowi „wydaje się, że brakuje mu wiedzy, którą codziennie przekazuje się w szkołach średnich”, ponieważ sądził, że ciąg rakiety będzie skuteczny poza ziemską atmosferą. (Trzy dni przed pierwszym lądowaniem Apollo na Księżycu w lipcu 1969 roku, Times wydrukował sprostowanie do tego artykułu.)

W grudniu 1925 roku Goddard przetestował rakietę napędzaną cieczą w budynku fizyki na Uniwersytecie Clarka. Napisał, że rakieta, która była zamocowana w statycznym stojaku, „działała zadowalająco i podniosła swój własny ciężar”. 16 marca 1926 roku Goddard dokonał pierwszego na świecie wystrzelenia rakiety napędzanej paliwem ciekłym z farmy swojej ciotki Effie w Auburn.

Goddard kontynuował swoją innowacyjną pracę nad rakietami aż do śmierci w 1945 roku. Jego praca została doceniona przez lotnika Charlesa A. Lindbergha, który pomógł mu uzyskać dotację z Funduszu Guggenheima na rzecz promocji aeronautyki. Korzystając z tych funduszy, Goddard założył poligon doświadczalny w Roswell w Nowym Meksyku, który działał od 1930 do 1942 roku. Podczas swojej kadencji odbył tam 31 udanych lotów, w tym jeden rakietą, która osiągnęła wysokość 1,7 mili od ziemi w 22,3 sekundy. W międzyczasie, gdy Goddard przeprowadzał swoje ograniczone testy bez oficjalnego wsparcia USA, Niemcy przejęły inicjatywę w rozwoju rakiet i do września 1944 r. wystrzeliły swoje pociski kierowane V-2 przeciwko Wielkiej Brytanii z druzgocącym skutkiem. W czasie wojny Goddard pracował nad rozwojem odrzutowego silnika wspomagającego dla wodnosamolotu Marynarki Wojennej USA. Nie dożył jednak wielkich postępów w dziedzinie rakiet w latach 50. i 60., które urzeczywistniły jego marzenia o podróżach kosmicznych. Goddard Space Flight Center NASA w Greenbelt, Maryland, jest nazwany na jego cześć.