A rakéták története

Kapcsolódó

Kiválasztották az európai Vigil űrszonda építőjét

Az Európai Űrügynökség május 22-én tartotta Brüsszelben azt az...

A nap képe #1481 – Tenacity kicsomagolás

A Dream Chaser Tenacity „kicsomagolása”, miután megérkezett a Kennedy...

Rendkívüli: kiválasztották a következő magyar űrhajóst!

Lezárult a HUNOR-Program kiválasztási szakasza, a végső felkészülés az...

44 éve indult első magyarként az űrbe Farkas Bertalan

1980. május 26-án kezdődött Farkas Bertalan űrrepülése a Szojuz-36...

Eddig jól muzsikálnak a Psyche űrszonda ionhajtóművei

A NASA a napokban számolt be arról a remek...

A mai rakéták az emberi találékonyság egyik legfigyelemreméltóbb termékei, mely technológiának alapjai több ezer évvel ezelőtt alakultak ki.

Az egyik első eszköz, amely sikeresen alkalmazta a rakéta- és sugárhajtás alapelveit, egy fából készült madár volt. A római Aulus Gellius írása egy Arkhütasz nevű görög történetét meséli el. Valamikor i.e. 400 körül Arkhütasz Tarentum polgárait szórakoztatta egy fából készült galamb „reptetésével”. A madár egy drótra volt függesztve, és a belőle kiáramló gőz hajtotta.

Körülbelül háromszáz évvel ezután, egy másik görög, az alexandriai Hérón feltalált egy hasonló elven működő eszközt, az úgynevezett aeolipilt. Ez is gőzt használt meghajtásként. Hérón egy gömböt szerelt egy vízforraló edény tetejére. A vízforraló alatti tűz gőzzé változtatta a vizet, az így keletkező gáz két L alakú csövön keresztül jutott ki a szabadba, amelynek ezáltal forgatónyomatékot generált.

Nem tudjuk pontosan, hogy az első igazi rakéták mikor jelentek meg. Szórványosan megtalálhatóak a korai rakétaszerű eszközökről szóló történetek a különböző kultúrák feljegyzéseiben. Az első igazi rakéták leginkább talán „véletlen baleseteknek” írhatók le. Az első században a kínaiak állítólag salétromból, kénből és szénporból készítették el a puskapor egy korai és egyszerű formáját. A vallásos ünnepek során robbanások előidézésére ilyen keverékkel töltötték meg a bambuszcsöveket, és tűzbe dobták őket. Talán ezeknek a csöveknek némelyike nem robbant fel hanem kirepült a tűzből az égő lőpor gázainak hatására.

A kínaiak kísérletezni kezdtek ezekkel a lőporral töltött csövekkel. Hamarosan felfedezték, hogy ezek a lőporcsövek csak a belőlük az égés során kiáramló gáz által előállított energiával tudnak elindulni. Ezzel megszülettek az első igazi rakéták.

A rakéták hadászati használatáról legelőször 1232-ben számoltak be. Ebben az időben a kínaiak és a mongolok háborúban álltak egymással. A kai-kengi csata során a kínaiak a mongol betolakodókat „repülő tüzes nyilaiknak” segítségével győzték le. Ezek a rakéta-nyilak a szilárd hajtóanyagú rakéta egyszerű formái voltak. A puskaport az egyik végén zárt, másikon nyitott csőbe töltötték, és ezt egy hosszú botra rögzítették. Amikor a por meggyulladt, gyors égése miatt tűz, füst és gáz keletkezett, amely a cső szabad végéből kiáramolva tolóerőt hozott létre. A bot egyszerű irányítási rendszerként működött, mivel a rakétát egy adott irányban tartotta, miközben repült a levegőben.

A kai-kengi csatát követően a mongolok saját rakétákat fejlesztettek, és általuk terjedt át Európába, illetve az arab világba is.

Egy kínai legenda szerint Van-Hu, egy kevésbé ismert kínai tisztviselő, sok szolgája segítségével egy rakétákkal hajtott repülő széken dolgozott. A székhez két nagy szárny volt rögzítve, amikhez összesen negyvenhét rakétát erősítettek. A repülés napján Van-Hu beült a székbe, és parancsot adott a rakéták meggyújtására. Gyújtás után óriási zúgás hallatszott gomolygó füstfelhők kíséretében. Amikor a füst elszállt, Van-Hu és repülő széke eltűnt. Senki sem tudja pontosan, hogy mi történt vele.

A 13. és a 15. század folyamán számos rakétakísérletről számoltak be. Angliában egy Roger Bacon nevű szerzetes a puskapor továbbfejlesztett formáin dolgozott, amelyek jelentősen megnövelték a rakéták hatótávolságát. Franciaországban Jean Froissart úgy találta, hogy pontosabb repülés érhető el rakéták csöveken keresztül történő indításával. Ötlete a modern páncélököl, vagy vetőcsöves rakéták előfutára volt. Az olasz Joanes de Fontana egy vízfelszíni, rakétával működő torpedót tervezett az ellenséges hajók felgyújtására.

Később, a 16. században, Johann Schmidlap feltalálta a mai rakéták tulajdonképpeni alapelvét, a többlépcsős rendszert, eredetileg tűzijátékok nagyobb magasságokba való feljuttatására használta. Egy nagyobb rakéta (első fokozat) tetejére erősített egy kisebbet (második fokozat), amiben a tűzijáték töltetei voltak. Amikor az első fokozat kiégett, egy gyújtózsinór átvezette a tüzet a másodikba, így az tovább tudott emelkedni.

A rakétatechnológia tudománnyá válása

A 17. század második felében a modern rakétatechnológia tudományos alapjait Sir Isaac Newton fektette le. Newton a fizikai mozgás megértését három tudományos törvénybe foglalta. A törvények többek között azt is elmagyarázzák, hogyan működnek a rakéták, és miért képesek a világűr vákuumában dolgozni. 1720 körül egy holland professzor, Willem Gravesande gőzfúvókákkal hajtott modelleket épített. Német és orosz rakétakísérletezők több mint 45 kilogramm tömegű rakétákkal kezdtek el dolgozni. A rakéták pontossága ugyanakkor a kezdetekhez viszonyítva még az indiaiak ellen harcoló William Congreve brit tüzérségi ezredes munkájával sem javult sokat. William Hale kifejlesztett egy forgás stabilizációnak nevezett technikát. Ezzel a módszerrel a kiáramló gázok a rakéta alján kis lapátokba ütköztek, és ez a forgáshoz hasonlóan megpördült, mint egy golyó repülés közben. Ezt napjainkban is használják mélyűri szondák pályáinak stabilizálásához.

A modern rakétatudomány kezdetei

Konstantin Ciolkovszkij (1857-1935) orosz tanár 1903-ban publikált jelentésében folyékony hajtóanyagok alkalmazását javasolta rakéták számára a nagyobb hatótávolság elérése érdekében. Kijelentette, hogy egy rakéta sebességét és hatótávolságát csak a kilépő gázok sebessége korlátozza. Ötletei, gondos kutatása és nagyszerű elképzelései miatt a modern rakétatechnológia egyik atyjának tekintik.

A 20. század elején az amerikai Robert H. Goddard (1882-1945) is végzett hasznos gyakorlati kísérleteket. Legkorábbi kísérletei szilárd hajtóanyagú rakétákkal történtek. 1915-ben különböző típusú szilárd tüzelőanyagokat kezdett el kipróbálni és mérni az égő gázok sebességét. Míg szilárd hajtóanyagú rakétákon dolgozott, Goddard meggyőződött arról, hogy egy rakétát folyékony üzemanyaggal jobban meg lehet hajtani. Korábban senki sem épített sikeres folyékony hajtóanyagú rakétát, mivel ez sokkal nehezebb feladat volt, mint egy szilárd hajtóanyagú rakéta építése. Üzemanyag- és oxidálószer tartályokra, turbinákra és égésterekre volt szükség. A nehézségek ellenére 1926. március 16-án Goddard folyékony hajtóanyagú rakétával végrehajtotta az első sikeres repülést. Folyékony oxigén és benzin üzemanyagával a rakéta csak két és fél másodpercig repült, 12,5 métert emelkedett és 56 méterre az indítás helyszínétől ért földet. A maiakhoz képest a repülés nem volt látványos, de akárcsak a Wright testvérek első motoros repülőgép-repülése 1903-ban, Goddard benzinrakétája is a rakétarepülés egy teljesen új korszakának előfutára volt.

Goddard és rakétája a massachusettsi Auburnban

Kísérletei még sok éven át folytak. Rakétái egyre nagyobbak lettek és mind magasabbra repültek. Kifejlesztett egy giroszkóp rendszert a repülés vezérléséhez és rakteret alakított ki a tudományos műszerek számára. Ejtőernyős rendszereket alkalmazott a rakéták és műszerek épségben történő visszahozásához. Goddardot elért eredményeiért a modern rakétatechnológia másik atyjának tekintik.

A harmadik nagy úttörő, Hermann Oberth (1894-1989) munkássága inspirálta sok rakétaegyesület alakulását szerte a világon. Németországban egy ilyen társaság, a Verein für Raumschiffahrt (Egyesület az űrutazásért) megalakulása vezetett a V-2 rakéta kifejlesztéséhez, amelyet a második világháború alatt London ellen használtak. Ennek előzménye volt, hogy 1937-ben német mérnökök és tudósok gyűltek össze a Balti-tenger partján, Peenemünde-ban. Wernher von Braun irányításával ott építették meg a kor legfejlettebb rakétáját.

A V-2 rakéta (Németországban A-4-nek hívják) a mai rakétákhoz képest kicsi volt. Meghajtásként folyékony oxigén és etilalkohol keverékét használtak, némi vízzel elegyítve.

London és a szövetséges erők szerencséjére a V-2-t túl későn vetették be a háborúban ahhoz, hogy megváltoztassa annak eredményét. Mindazonáltal a háború végére német rakétatudósok és mérnökök már kidolgozták azokat a fejlett rakétákat, amelyek képesek átrepülni az Atlanti-óceánon.

A náci Németország bukása után sok használaton kívüli V-2 rakétát és alkatrészt foglaltak le a szövetségesek. Sok rakétatudóst deportáltak az Egyesült Államokba és a Szovjetunióba.

A Vergeltungswaffe 2

Az Egyesült Államok és a Szovjetunió egyaránt felismerte a rakéta katonai fegyverkezésben rejlő lehetőségeit, és különféle kísérleti programokat indítottak el. Az Egyesült Államok nagy magasságú, légköri szuperszonikus rakéták kifejlesztésére indított programot, amely Goddard egyik korai gondolata volt. Később különféle közepes és nagy hatótávolságú interkontinentális ballisztikus rakétákat (ICBM) fejlesztettek ki. Később ezek lettek az amerikai űrprogram kiindulópontjai.

1957. október 4-én az egész USA-t sokkolta az akkori Szovjetunió által indított, a Föld körül keringő első műhold, a Szputnyik-1 híre. 

Néhány hónappal az első Szputnyik után az Egyesült Államok az első saját műholdjával követte a Szovjetuniót. Az Explorer-1-et az Egyesült Államok hadserege 1958. január 31-én indította útjára egy Juno-1 rakományaként. Ez év októberében az Egyesült Államok hivatalosan megszervezte űrprogramját a Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal (NASA) létrehozásával. A NASA azóta polgári űrügynökséggé vált, amelynek célja az űr békés feltárása az egész emberiség számára.

Hamarosan egyre több embert és rakétát juttattak az űrbe. Megtörtént az első Holdraszállás is. Több szonda is megtette ezt másik bolygóknál és azok felszínén. Az űr hirtelen megnyílt a kutatás és a kereskedelmi hasznosítás előtt. A műholdak lehetővé tették a tudósok számára, hogy kivizsgálják világunkat, előre jelezzék az időjárást, és azonnali kommunikációt hozzanak létre bolygónk minden tájáról. Ahogy nőtt a nagyobb és nagyobb hasznos teher iránti igény, úgy egyre nagyobb teljesítményű rakéták széles választékát kellett felépíteni.

Mindezek után szerintem érdemes pár szót ejteni az egyik leginkább inspiráló műre a XX. században. Az űrutazás álmát Jules Verne francia sci-fi író keltette életre. Az Utazás a Holdba; Utazás a Hold körül című műveiben egy óriási ágyúval lőtte ki a Holdra az ember által irányított lövedéket. Bár a lövedék nem rakéta volt, mégis érdekes párhuzamot mutatott a későbbi Apollo Hold-programmal. A lövedék a Columbiad nevet kapta, és háromfős legénységgel rendelkezett. Floridából lőtték ki a Hold irányába. Az Apollo-11 kapszuláját Columbiának nevezték el, szintén háromfős személyzettel rendelkezett, és Floridából indították. Verne helyesen írta le, hogy a legénység „súlytalannak” fogja érezni magát az utazás során. Természetesen a benne tartózkodók nem élték volna túl a kilövés kezdeti gyorsulását. Mindazonáltal Verne sok leendő rakétamérnök és jövőbeli űrhajós képzeletét beindította.

Egy fantáziakép az említett műből

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Kérjük engedélyezd a reklámokat

Így tudod a Spacejunkie csapatát támogatni, hogy minél több friss hírt hozhassunk Nektek az űrutazás, űrkutatás világából!
Dark mode powered by Night Eye