Dołącz do nas na Facebooku

x

Nasza strona używa plików cookies. Korzystając ze strony, wyrażasz zgodę na używanie cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Więcej.

Zapomniałem hasła
 Nie mam jeszcze konta
Połącz z Facebookiem Połącz z Google+ Połącz z Twitter
Esensja
dzisiaj: 29 kwietnia 2024
w Esensji w Esensjopedii

Droga na Księżyc, część 1 – Rakiety (1)

Esensja.pl
Esensja.pl
Jakub Gałka
« 1 2

Jakub Gałka

Droga na Księżyc, część 1 – Rakiety (1)

Trzej ojcowie współczesnej techniki rakietowej
Historia rakiet w XX wieku oraz początki współczesnej techniki rakietowej (a tym samym i astronautyki) nierozerwalnie związane są z trzema wielkimi nazwiskami, symbolizującymi jednocześnie podział na trzy „rakietowe mocarstwa” – państwa dysponujące wiedzą, środkami oraz technologią pozwalającą na prowadzenie badań w tej dziedzinie. Tymi uczonymi są Konstantyn Ciołkowski z Rosji, Robert Goddard ze Stanów Zjednoczonych i Hermann Oberth z Niemiec – a więc przedstawiciele krajów, które wywarły największy wpływ na kształt świata w XX wieku, a jednocześnie posiadały wolę (czy może raczej będące w potrzebie ze względu na sytuację geopolityczną) rozwijania nowych technologii wojskowych. Trzeba jednak pamiętać, iż wszyscy trzej wielcy naukowcy rozpoczynali swoje badania w czasach, gdy żadne z państw nie osiągnęło jeszcze optymalnej wielkości i pozycji. Ciołkowski teoretyzował w czasach, gdy nikomu się jeszcze o ZSRR nie śniło. Goddard pracował co prawda już po I wojnie światowej, gdy USA znacząco umocniły się na arenie międzynarodowej, ale w okresie kryzysu koniunktury gospodarczej i kompletnego brak zainteresowania władz państwowych. Oberth zaczynał swe prace, gdy Niemcy walczyły z zapaścią ekonomiczno-społeczną i dopiero dążyły do odbudowy po klęskach I wojny światowej.
W latach 30. XX wieku zmieniła się sytuacja geopolityczna, widoczne stało się dążenie do konfrontacji, a przynajmniej do zbrojeń, co sprzyjało rozwijaniu wojskowych nowinek. ZSRR i USA zaprzepaściły swoje szanse, odkrywając ponownie rodzimych prekursorów techniki rakietowej dopiero po zagrożeniu ze strony niemieckich rakiet V-2. Ironią losu jest fakt, że było to odkrywanie wtórne, tak w przypadku USA, jak i ZSRR (niemieccy specjaliści od rakiet wzorowali się na pracach Ciołkowskiego i Goddarda).3)
Konstantyn Ciołkowski
Konstantyn Ciołkowski
Konstantyn Ciołkowski
Już od wczesnych lat 80. XIX wieku rosyjski nauczyciel Konstantyn Ciołkowski (1857-1935) zajmował się problematyką pojazdów odrzutowych i podróży kosmicznych. W roku 1883 opublikował krótką pracę „Wolny kosmos”, a w 1898 r. w „Badaniach przestrzeni za pomocą urządzeń odrzutowych” (pismo naukowe, do którego wysłał pracę, zwlekało z publikacją 5 lat) zaproponował eksplorację kosmosu za pomocą rakiety napędzanej paliwem płynnym.4) Domorosły naukowiec rozważał też różne rozwiązania techniczne usprawniające lot czy zmniejszające masę rakiety, takie jak wielostopniowość, kształt dysz wylotowych, układ chłodzenia czy żyroskopy stabilizujące rakietę. Rozważał też koncepcje napędu atomowego, wirówki do badania wpływu przeciążeń na istoty żywe, skafandrów kosmicznych czy sztucznej grawitacji w statkach kosmicznych. Wiele z tych rozważań okazało się zresztą trafnych, na przykład stacja kosmiczna jako zespół łączonych, kolejno wysyłanych na orbitę rakiet (stacje kosmiczne rzeczywiście buduje się za pomocą łączonych modułów).
W roku 1923 po publikacjach niemieckich Rosjanie zainteresowali się techniką rakietową i odkurzyli wyniki badań Ciołkowskiego – jego nazwisko zostało w końcu docenione, a badania wykorzystane w testach eksperymentalnych w Laboratorium Gazodynamiki (GDL) w Leningradzie. W czerwcu 1924 r. Ciołkowski współzakładał Towarzystwo ds. Studiów nad Komunikacją Międzyplanetarną (OIMS) między innymi z Jurijem Kondratiukiem5) i z łotewskim inżynierem Fridrichem Canderem. W roku 1924 założono też dwie inne organizacje zajmujące się problematyką rakiet i lotów międzyplanetarnych, ale wszystkie zostały rozwiązane w latach 1928-1929 i zastąpione przez finansowane przez wojsko GDL i cywilną, amatorską Grupę Badania Ruchu Odrzutowego (GIRD). W późniejszych latach Ciołkowski zajmował się jeszcze tematyką rakiet wielostopniowych, ale głównie innymi problemami, np. konstrukcją poduszkowców.
Dzięki swojej pracy Ciołkowski uważany jest za ojca współczesnej astronautyki (wcześniej inni snuli podobne rozważania, ale bez tak silnych podstaw matematycznych). W komunistycznej Rosji został doceniony jeszcze za życia i był wybierany do wielu ciał akademickich. Po śmierci jego wkład w rozwój astronautyki uznał też świat zachodni – nazwiskiem Ciołkowskiego nazywano równania matematyczne, muzea, kratery na odkrywanych ciałach niebieskich czy nawet fikcyjne statki kosmiczne w powieściach i filmach science fiction.
Robert H. Goddard
Robert Goddard
Robert Goddard
Na początku lat 20. XX wieku w Ameryce praktyczne eksperymenty z rakietami przeprowadzał Robert Hutchings Goddard (1882-1945), profesor Clark University w Worcester (Massachusetts) i właściciel 214 patentów związanych z rakietami.6) Był zainteresowany osiągnięciem wysokości większych niż umożliwiały to balony napełniane gazem lżejszym od powietrza. W roku 1919 wydał w Smithsonian Institution (ośrodku, który wspierał nowe technologie m.in. w dziedzinie lotnictwa – Goddarda sfinansował kwotą 5000 dolarów, czyli dzisiejszych 60.000$) pracę „Metoda osiągania ekstremalnie dużych wysokości” – rzetelną matematyczną analizę rakiet dalekiego zasięgu, która jedna była wyszydzana przez ówczesną prasę jako wybujałe fantazje (np. „New York Times” tytułujący swój krytykancki artykuł „Poważne nadużycie łatwowierności”). Początkowo Goddard pracował na paliwie stałym, ale od 1915 r. rozpoczął badania nad pomiarem prędkości gazów wylotowych w różnych mieszankach i doszedł do wniosku, że paliwo płynne może być wydajniejsze, choć było to większe wyzwanie techniczne.
Pomimo trudności 16 marca 1926 r. Goddard odpalił pierwszą rakietę napędzaną mieszaniną płynnego tlenu i benzyny, co – choć lot trwał zaledwie 2,5 sekundy, a rakieta osiągnęła wysokość 12,5 metra – uznawane jest przez wielu za początek Ery Kosmicznej. Inne dokonania Goddarda to m.in. dowód matematyczny (1907 r.) i empiryczny (1915 r.), że rakieta może poruszać się w próżni; patent na rakietę wielostopniową (1914 r.); prototyp bazooki (1918 r.); użycie rakiety z przedziałem na instrumenty naukowe: barometr i kamerę filmową (1929 r.) oraz wprowadzenie systemu spadochronów pozwalających na bezpieczny powrót rakiet i instrumentów.
Goddard borykał się nie tylko z problemami technicznymi (spowodowanymi między innymi faktem, że był fizykiem, a nie inżynierem), ale przede wszystkim z brakiem wsparcia finansowego – zarabiając 1000 dolarów rocznie (ok. 12200$ dzisiaj), nie był w stanie pracować nad rakietami. Pomogło mu zainteresowanie ze strony Charlesa Lindbergha jesienią 1929 r., który swoim nazwiskiem słynnego pilota, zdobywcy Atlantyku uwiarygodnił Goddarda potencjalnym inwestorom. Opieka Lindbergha pomogła nawet mimo potężnego krachu giełdowego z października 1929 r., który na długie lata osłabił gospodarkę USA, a tym samym chęć lokowania środków w niepewne i nowatorskie inwestycje. Ostatecznie Lindbergh znalazł inwestora w rodzinie Guggenheimów7), którzy zgodzili się najpierw finansować Goddarda sumą 100.000 dolarów (1,2 mln $ dzisiaj) przekazaną na 4 lata, a i później przekazywali znaczne dotacje. Dzięki nowym funduszom Goddard utworzył w 1930 r. w Roswell w stanie Nowy Meksyk ośrodek badań rakietowych, w którym osiągał kolejne kamienie milowe w dziedzinie konstrukcji rakiet: prędkość 800 km/h – szybciej niż jakikolwiek istniejący samolot (1930 r.), pierwsza rakieta stabilizowana żyroskopami (19 kwietnia 1932 r.), pierwsza rakieta na paliwo ciekłe przekraczająca barierę dźwięku (8 marca 1935 r.) czy pułap 2,75 km (1937 r.).
Goddard znacząco udoskonalił konstrukcje rakiet, ale rząd nie zainteresował się jego wynikami. Naukowiec miał szansę pracować na rzecz swojego kraju jedynie na krótko przed śmiercią, i to nie przy rakietach, a budując dopalacze na paliwo ciekłe dla amerykańskiego lotnictwa.
Hermann Oberth
Hermann Oberth (na pierwszym planie, za nim siedzi na biurku Wernher von Braun)
Hermann Oberth (na pierwszym planie, za nim siedzi na biurku Wernher von Braun)
Hermann Oberth (1894-1989), choć pochodzenia rumuńskiego, a urodzony w Austro-Węgrzech, większość czasu pracował w Niemczech. W 1922 r. napisał dysertację doktorską, która została odrzucona – wydał ją rok później własnym sumptem jako książkę „Rakietą w przestrzeń międzyplanetarną” (a pracę ostatecznie obronił na uniwersytecie w Rumunii). Praca ta mocno wpłynęła na zainteresowanie kosmosem, astronautyką i rakietami na całym świecie. Oberth snuł w niej odważne wizje podboju kosmosu, zarówno całkiem fantastyczne (budowa olbrzymich reflektorów słonecznych na orbicie do roztapiania lodu), jak i zupełnie prawdopodobne, które po kilkudziesięciu latach się ziściły (stacje kosmiczne, bazy orbitalne do lotów międzyplanetarnych, obliczenia, że rakieta ważąca już 400 ton będzie w stanie wynieść dwóch astronautów na orbitę).
Dzięki jego pracy powstało mnóstwo niewielkich towarzystw i firm zainteresowanych rozwojem technologii rakietowej, między innymi Towarzystwo Lotów Kosmicznych (VfR). W ramach tej instytucji i jako doradca przy filmie „Kobieta na Księżycu”8), jesienią 1929 r. Oberth finansowany przez Uniwersyt Techniczny w Berlinie zbudował rakietę na ciekły tlen i kerozynę. Był to jego ostatni znaczący sukces, po którym wycofał się na posadę nauczyciela w Rumunii i odrzucał nawet poważne oferty Rosji, Japonii i Rumunii dotyczące pracy nad rakietami. Później w 1941 r. przyłączył się do prac nad V-2 w Peenemunde, a pod koniec lat 40. przybył do USA za von Braunem – w żadnym przypadku nie wniósł już jednak znaczącego wkładu w prace nad rakietami.
Oprócz Obertha w Niemczech działali też inni entuzjaści rakiet, jak współzałożyciel VfR Max Valier (1895-1930, austriacki fizyk i inżynier) i Rudolf Nebel (1894-1973, inżynier). Valier pod koniec lat 20. współpracował przy konstrukcji samochodu o napędzie rakietowym oraz przy montowaniu silników rakietowych do szybowców (obie konstrukcje nie nadawały się do codziennej eksploatacji, ale były doskonałą reklamą tak dla twórców wehikułów – samochód był konstrukcji Fritza von Opla – jak i dla idei konstruowania rakiet, a Valier przypłacił ten „marketing” życiem, ginąc podczas testowania samochodu rakietowego). Nebel oprócz konstrukcji rakiety Mirak zasłużył się VfR, załatwiając – mimo kryzysu gospodarczego – sprzęt i siedzibę (tzw. Poligon Rakietowy – niem. Raketenflugplatz).
koniec
« 1 2
16 lipca 2009
1) Często pomija się ten wynalazek i jako protoplastę urządzeń parowych i odrzutowych podaje się o 300 lat młodszą Banię Herona (tzw. aeolipile – łac. kula Eola; Eol – grecki bóg wiatru) – kulę obracającą się dzięki odrzutowi, pierwowzór kotła parowego
2) Rakiet z sukcesami używali Hindusi w 1792 r. i 1799 r. w powstaniach przeciw Brytyjczykom (między innymi ich rakiety po raz pierwszy miały głowice bojowe – metalowe ostrza umieszczone w cylindrach z prochem). Zainspirowało to brytyjskiego pułkownika artylerii Williama Congreve’a, który utworzył osobny regiment rakietowy, odnoszący sukcesy w wojnach napoleońskich i w wojnie brytyjsko-amerykańskiej.
3) Co prawda były to inspiracje czysto teoretyczne, lecz wystarczające do obrania w praktyce bardzo podobnych ścieżek rozwoju. Np. w 1945 r. Goddard zdziwił się, gdy zobaczył, że zdobyczna V-2 jest podobna do jego rakiet, a niemiecki konstruktor Wernher von Braun zdumiewał się, że rozwiązania, które uważał za autorskie, Goddard opatentował w USA dużo wcześniej.
4) Ciołkowski uważał, że prędkość i zasięg rakiety są ograniczone tylko przez prędkość wylotową gazów, nakreślił więc plany silników napędzanych ciekłym tlenem i ciekłym wodorem, co dowodzi wizjonerstwa i umiejętności korzystania z najnowszych zdobyczy nauki – tlen udało się skroplić w 1883 r. dwóm polskim fizykom, Zygmuntowi Wróblewskiemu i Karolowi Olszewskiemu, a wodór jako pierwszy skroplił szkocki chemik i fizyk sir James Dewar w 1898 r. Pierwszą rakietę na płynny wodór skonstruowano dopiero w latach 60. XX w.
5) Właśc. Aleksandr Ignatowicz Szargiej (1897-1942) – teoretyk, autor m.in. „Zdobywania przestrzeni międzyplanetarnej” (1929 r.); wyliczył dokładną trajektorię podróży z orbity ziemskiej na księżycową, zaproponował mniejszy lądownik księżycowy odłączający się od właściwego statku (z tego pomysłu skorzystano przy programie Apollo), rozważał problemy ponownego wejścia statków w atmosferę oraz zaproponował tzw. asystę grawitacyjną (zmiana kierunku i prędkości lotu przy użyciu pola grawitacyjnego ciała niebieskiego – najprostszy i najtańszy sposób podróży międzyplanetarnych, dzięki któremu sondy kosmiczne poruszają się po całym Układzie Słonecznym).
6) Połowę z nich wywalczono dopiero po śmierci Goddarda, przyznając w 1960 r. wdowie i finansującej Goddarda Fundacji Guggenheima 1 mln dolarów, a rządowi USA prawo do korzystania z wynalazków.
7) Rodzina emigrantów szwajcarskich (w USA od 1847 r.) z żydowskimi korzeniami, wzbogaciła się na górnictwie i hutnictwie. Znana między innymi dzięki filantropii, głównie mecenatowi na polach sztuki współczesnej i awiacji (m.in. Guggenheim Aeronautical Laboratory – stworzone w 1926 r. laboratorium aeronautyczne, wydział Uniwersytetu Kalifornijskiego; Daniel Guggenheim Medal – ufundowana w 1929 r. nagroda za osiągnięcia w inżynierii lotniczej; 3 mln dolarów (35,6 mln $ dzisiaj) – kwota przekazana w latach 1926-1930 kilkunastu istniejącym bądź zakładanym ośrodkom badawczym na prace związane z lotnictwem).
8) „Frau im Mond” (1929 r.) – niemy film słynnego niemieckiego wizjonera Fritza Langa. Jego premierę miał uświetnić start rakiety, ale nie udało się jej skonstruować na czas. Uważany za jeden z pierwszych „poważnych” filmów science fiction (część pomysłów konsultowano z naukowcami), znacząco wpłynął na zainteresowanie podróżami kosmicznymi. W hołdzie dla Langa pierwsza wystrzelona rakieta V-2 miała na kadłubie rysunek kobiety siedzącej na łuku półksiężyca – logo filmu.

Komentarze

10 IV 2012   00:02:41

"Giovanni da Fontana (XV-wieczny włoski autor) "

Koślawe zdanie. Czego autor?
Anglicyzm? Chodzi o pisarza?
Ten tekst to jakieś tłumocznie?

10 IV 2012   15:51:20

Zawsze mnie bawi, kiedy ten czy ów wnikliwy czytelnik widzi anglicyzmy tam, gdzie użyto słowa w tradycyjnym, niekiedy już zapominanym, a z łaciny wziętym znaczeniu. Z rzeczownika "autor" w rozumieniu "pisarz" korzystano w polszczyźnie, kiedy anglicyzmów nie było w niej praktycznie wcale, a w łacinie -- kiedy nie było angielskiego. Wciąż złego tu nie ma ani trochę. Pomyśleć, jak to klasyczna językowa elegancja może się mylić z nowomową.

Dodaj komentarz

Imię:
Treść:
Działanie:
Wynik:

Dodaj komentarz FB

Najnowsze

Od Lukrecji Borgii do bitew kosmicznych
Agnieszka ‘Achika’ Szady

1 XII 2023

Czy Magda Kozak była pierwszą Polką w stanie nieważkości? Ilu mężów zabiła Lukrecja Borgia? Kto pomógł bojownikom Bundu w starciu z carską policją? I wreszcie zdjęcie jakiego tajemniczego przedmiotu pokazywał Andrzej Pilipiuk? Tego wszystkiego dowiecie się z poniższej relacji z lubelskiego konwentu StarFest.

więcej »

Razem: Odcinek 3: Inspirująca Praktyczna Pani
Radosław Owczarek

16 XI 2023

Długie kolejki, brak podstawowych towarów, sklepowe pustki oraz ograniczone dostawy produktów. Taki obraz PRL-u pojawia się najczęściej w narracjach dotyczących tamtych czasów. Jednak obywatele Polski Ludowej jakoś sobie radzą. Co tydzień w Teleranku Pan „Zrób to sam” pokazuje, że z niczego można stworzyć coś nowego i użytecznego. W roku 1976 startuje rubryka „Praktycznej Pani”. A o tym, od czego ona się zaczęła i co w tym wszystkim zmalował Tadeusz Baranowski, dowiecie się z poniższego tekstu.

więcej »

Transformersy w krainie kucyków?
Agnieszka ‘Achika’ Szady

5 XI 2023

34. Międzynarodowy Festiwal Komiksu i Gier w Łodzi odbywał się w kompleksie sportowym zwanym Atlas Arena, w dwóch budynkach: w jednym targi i program, w drugim gry planszowe, zaś pomiędzy nimi kilkanaście żarciowozów z bardzo smacznym, aczkolwiek nieco drogim pożywieniem. Program był interesujący, a wystawców tylu, że na obejrzenie wszystkich stoisk należało poświęcić co najmniej dwie godziny.

więcej »

Polecamy

Zobacz też

Tegoż autora

Więcej wszystkiego co błyszczy, buczy i wybucha?
— Miłosz Cybowski, Jakub Gałka, Wojciech Gołąbowski, Adam Kordaś, Michał Kubalski, Marcin Osuch, Agnieszka ‘Achika’ Szady, Konrad Wągrowski

Nieprawdziwi detektywi
— Jakub Gałka

O tych, co z kosmosu
— Paweł Ciołkiewicz, Jakub Gałka, Jacek Jaciubek, Adam Kordaś, Michał Kubalski, Marcin Osuch, Konrad Wągrowski

Wszyscy za jednego
— Jakub Gałka

Pacjent zmarł, po czym wstał jako zombie
— Adam Kordaś, Michał Kubalski, Jakub Gałka, Piotr ‘Pi’ Gołębiewski, Jarosław Robak, Beatrycze Nowicka, Łukasz Bodurka

Chodzi o dobre historie i ciekawych bohaterów
— Karolina Ćwiek-Rogalska, Piotr ‘Pi’ Gołębiewski, Jakub Gałka, Kamil Witek, Konrad Wągrowski, Michał Kubalski

Porażki i sukcesy 2013, czyli filmowe podsumowanie roku
— Karolina Ćwiek-Rogalska, Piotr Dobry, Ewa Drab, Grzegorz Fortuna, Jakub Gałka, Krzysztof Spór, Małgorzata Steciak, Konrad Wągrowski

Przygody drugoplanowe
— Jakub Gałka

Ranking, który spadł na Ziemię
— Sebastian Chosiński, Artur Chruściel, Jakub Gałka, Jacek Jaciubek, Michał Kubalski, Jarosław Loretz, Konrad Wągrowski, Kamil Witek

Esensja ogląda: Wrzesień 2013 (2)
— Sebastian Chosiński, Jakub Gałka, Jarosław Loretz

W trakcie

zobacz na mapie »
Copyright © 2000- – Esensja. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Jakiekolwiek wykorzystanie materiałów tylko za wyraźną zgodą redakcji magazynu „Esensja”.