Rakets historie

Rakettprinsippene ble først testet for mer enn 2000 år siden, men det har egentlig bare vært de siste 70 årene at disse maskinene har blitt brukt til applikasjoner innen romforskning. I dag tar raketter rutinemessig rutefartøy til andre planeter i vårt solsystem. Nærmere jorden kan raketter som fører forsyninger opp til den internasjonale romstasjonen gå tilbake til jorden, lande på egen hånd og bli brukt igjen.





Tidlig rakett

Det er historier om rakettteknologi som ble brukt for tusenvis av år siden. Rundt 400 f.Kr. viste Archytas, en gresk filosof og matematiker, frem en treddue som var hengt opp på ledninger. Duen ble dyttet rundt ved å slippe ut damp, ifølge NASA .

Rundt 300 år etter dueforsøket sies det at Hero of Alexandria har oppfunnet aeolipilen (også kalt Heros motor), la NASA til. Den kuleformede enheten satt på toppen av et kokende vannbasseng. Gass fra dampvannet gikk inn i sfæren og rømte gjennom to L-formede rør på motsatte sider. Kraften som skapes av den rømmende dampen fikk sfæren til å rotere.

Historikere mener kineserne utviklet de første virkelige rakettene rundt det første århundre e.Kr. De ble brukt til fargerike utstillinger under religiøse festivaler, i likhet med moderne fyrverkeri.



I de neste hundre årene ble raketter hovedsakelig brukt som militære våpen, inkludert en versjon kalt Congreve -raketten, utviklet av det britiske militæret på begynnelsen av 1800 -tallet.

Rakets fedre

I moderne tid anerkjenner de som jobber i romfart i dag ofte tre rakettfedre som bidro til å skyve de første rakettene ut i verdensrommet. Bare en av de tre overlevde lenge nok til at raketter ble brukt til å lete etter rom.

Russisk Konstantin E. Tsiolkovsky (1857-1935) publiserte det som nå er kjent som rakettligningen i 1903, i et russisk luftfartidsskrift, ifølge NASA.Legningen gjelder forhold mellom raketthastighet og masse, samt hvor raskt gassen går når den forlater drivstoffsystemets eksos og hvor mye drivstoff det er. Tsiolkovsky publiserte også en teori om flertrinns raketter i 1929.



Robert Goddard (1882-1945) var en amerikansk fysiker som sendte den første væskedrevne raketten opp i Auburn, Massachusetts, 16. mars 1926. Han hadde to amerikanske patenter for bruk av en væske-drevet rakett og også for en to- eller tre- scenerakett med fast brensel, ifølge NASA .

Hermann Oberth (1894-1989) ble født i Romania og flyttet senere til Tyskland. I følge NASA , han ble tidlig interessert i rakett, og i en alder av 14 år forestilte han seg en 'rekylrakett' som kunne bevege seg gjennom rommet uten å bruke annet enn sin egen eksos. Som voksen inkluderte studiene hans flertrinns raketter og hvordan man bruker en rakett for å unnslippe jordens tyngdekraft. Arven hans er skadet av det faktum at han bidro til å utvikle V-2-raketten for Nazi-Tyskland under andre verdenskrig; raketten ble brukt til ødeleggende bombeangrep på London. Oberth levde i flere tiår etter at romutforskning begynte og så at raketter brakte mennesker helt til månen og så på de gjenbrukbare romfergenes mannskap i verdensrommet igjen og igjen.

American Rocket Society testet rakettmotoren M15-G1 i juni 1942. Fra venstre: Hugh Pierce, John Shesta og Lovell Lawrence, som skulle bli tre av grunnleggerne av Reaction Motors Inc.



American Rocket Society testet rakettmotoren M15-G1 i juni 1942. Fra venstre: Hugh Pierce, John Shesta og Lovell Lawrence, som skulle bli tre av grunnleggerne av Reaction Motors Inc.(Bildekreditt: Smithsonian Institution, National Air and Space Museum)

Raketter i romfart

Etter andre verdenskrig emigrerte flere tyske rakettforskere til både Sovjetunionen og USA, og hjalp disse landene i romløpet på 1960 -tallet. I den konkurransen kjempet begge land om å demonstrere teknologisk og militær overlegenhet ved å bruke rommet som grense.

Raketter ble også brukt til å måle stråling i den øvre atmosfæren etter atomprøver. Atomeksplosjonene opphørte stort sett etter traktatens begrensede kjernefysiske forbudstraktat fra 1963.

Mens raketter fungerte godt i jordens atmosfære, var det vanskelig å finne ut hvordan de skulle sendes ut i verdensrommet. Rakettteknikk var i begynnelsen og datamaskiner var ikke kraftige nok til å utføre simuleringer. Dette betydde at mange flytester testet endte med at rakettene eksploderte dramatisk sekunder eller minutter etter at de forlot oppskytingsplaten.

kunstner

Kunstnerens illustrasjon av NASAs enorme Space Launch System -rakett under flukt.(Bildekreditt: NASA)

Med tid og erfaring ble det imidlertid gjort fremskritt. En rakett ble brukt for første gang for å sende noe ut i verdensrommet på Sputnik-oppdraget, som lanserte en sovjetisk satellitt 4. oktober 1957. Etter noen få mislykkede forsøk brukte USA en Jupiter-C-rakett for å løfte Explorer 1 satellitt ut i verdensrommet 1. februar 1958.

Det tok flere år før begge land følte seg trygge nok til å bruke raketter til å sende mennesker ut i verdensrommet; begge landene begynte med dyr ( aper og hunder , for eksempel). Den russiske kosmonauten Yuri Gagarin var det første mennesket i verdensrommet, og forlot jorden 12. april 1961 ombord på en Vostok-K-rakett for en multiorbit-flytur. Omtrent tre uker senere foretok Alan Shepard den første amerikanske suborbitalflyet på en Redstone -rakett. Noen år senere i NASAs Mercury -program byttet byrået til Atlas -raketter for å oppnå bane, og i 1963, John Glenn ble den første amerikaneren som gikk i bane rundt jorden.

Når du sikter mot månen, brukte NASA Saturn V -rakett , som på 363 fot høyde inneholdt tre stadier - den siste designet for å være kraftig nok til å bryte vekk fra jordens tyngdekraft. Raketten startet vellykket seks månelandingsoppdrag mellom 1969 og 1972. Sovjetunionen utviklet en månerakett kalt N-1, men programmet ble permanent suspendert etter flere forsinkelser og problemer, inkludert en dødelig eksplosjon.

NASAs romferge-program (1981 til 2011) brukte faste raketter for første gang for å øke mennesker ut i verdensrommet, noe som er bemerkelsesverdig, for i motsetning til flytende raketter kan de ikke slås av. Selve skyttelen hadde tre væskedrevne motorer, med to solide rakettforsterkere festet på sidene. I 1986 mislyktes en solid rakettforsterkers O-ring og forårsaket en katastrofal eksplosjon og drepte syv astronauter ombord på romferge Challenger . De solide rakettforsterkerne ble redesignet etter hendelsen.

Raketter har siden blitt brukt til å sende romfartøyer lenger inn i vårt solsystem: forbi månen, Venus og Mars på begynnelsen av 1960 -tallet, som senere utvidet seg til å utforske dusinvis av måner og planeter. Raketter har fraktet romfartøy gjennom solsystemet slik at astronomer nå har bilder av hver planet (så vel som dvergplaneten Pluto), mange måner, kometer, asteroider og mindre objekter. Og på grunn av kraftige og avanserte raketter, Voyager 1 romfartøy var i stand til å forlate vårt solsystem og nå interstellare rom.

(Bildekreditt: SpaceX)

Fremtidens raketter

Flere selskaper i mange land produserer nå raketter uten besetning - USA, India, Europa og Russland, for å nevne noen - og sender rutinemessig militære og sivile nyttelaster ut i verdensrommet.

Og forskere og ingeniører jobber kontinuerlig med å utvikle enda mer sofistikerte raketter. Stratolaunch, luftfartsdesignfirmaet støttet av Paul Allen og Burt Rutan, har som mål å skyte opp satellitter ved hjelp av sivile fly. SpaceX og Blue Origin har også utviklet gjenbrukbare førstetrinns raketter; SpaceX har nå gjenbrukbare Falcon 9 -raketter som rutinemessig kjører last til den internasjonale romstasjonen. [I bilder: SpaceXs første Falcon Heavy Rocket Launch -suksess! ]

Eksperter spår at fremtidens raketter vil kunne bære større satellitter ut i verdensrommet og kan være i stand til å bære flere satellitter samtidig, Los Angeles Times rapporterte . Disse rakettene kan bruke nye komposittmaterialer, fremskritt innen elektronikk eller til og med kunstig intelligens for å utføre arbeidet sitt. Fremtidige raketter kan også bruke forskjellige drivstoff - som metan - som er sunnere for miljøet enn det mer tradisjonelle parafinen som brukes i raketter i dag.