Robert Goddard

Robert Goddard
Dijagram de Lavalove mlaznice, prikazuje približnu brzinu protoka (v), zajedno s utjecajem na temperaturu (t) i tlak (p)
16. ožujka 1926. lansirao je Goddard službeno prvu svjetsku raketu na tekuće gorivo.
Goddard s raketom u Roswellu

Robert Goddard (Worcester, Massachusetts, 5. kolovoza 1882. – Baltimore, Maryland, 10. kolovoza 1945.) je bio američki profesor, fizičar i izumitelj, koji je najpoznatiji po tome što je prvi napravio i testirao raketu na tekuće gorivo 1926. Između 1926. i 1941., Goddard je sa svojim timom lansirao 34 rakete, a postigao je najveću visinu od 2,6 kilometara i brzinu od 885 km/h.

Za razliku od Konstantina Ciolkovskog, Robert Goddard je rakete dizajnirao, ali i izrađivao. Premda još nije čuo za teorije Ciolkovskog, u svojim je istraživanjima ne samo došao do gotovo identičnih zaključaka, već ih i dokazao. Premda su u početku ismijavane do točke da je proglašen i ludim, Goddard je danas znan kao "otac modernih raketa". Nakon što je 1920. New York Times na prvoj stranici objavio veliki članak kako rakete neće nikada letjeti, povukao se iz javnosti. Njegov povratak 1926. bio je na najveća moguća vrata, prvim lansiranjem rakete pogonjene tekućim gorivom. U godinama koje su slijedile patentirao je preko 200 izuma vezanih za raketnu tehnologiju, ponovio uspješno lansiranje rakete, ali i konstruirao prvi avion na raketni pogon. Njegovi rezultati inspirirali su "The Rocket Into Interplanetary Space", knjigu Hermanna Obertha koja je i zadnje skeptike uvjerila da rakete i njihove mogućnosti treba shvatiti ozbiljno. Njegov učenik, Wernher von Braun poklonio je knjigu Hitleru, koji se oduševio njom, označivši tako početak njemačkog raketnog programa. On je rezultirao stvaranjem V-1 i V-2 raketa, prvih raketa koje su mogle doseći svemir. [1]

Životopis

Robert Goddard je prvih sedam godina života proveo je u Bostonu, a onda se zajedno sa roditeljima vratio u Worcester. Još u ranoj fazi svog života bio je inspiriran djelima znanstvene fantastike, posebno djelima "Rat svjetova", H. G. Wellsa i "Put na Mjesec", Julesa Vernea. 1902., za vrijeme pohađanja srednje škole u Worcesteru, objavio je u časopisu "Popular Science News" članke o mogućnostima rakete za putovanja svemirom, te o primjeni višestupanjskih raketa u te svrhe. 1908. diplomirao je na Politehničkom institutu u Worcesteru i potom upisao poslijediplomski studij na sveučilištu Clark u Worcesteru, gdje je 1911. primio doktorat fizike i odmah počeo predavati. [2]

Tijekom poslijediplomskog studija, 1909., Goddard je počeo praviti detaljne izračune vezane uz raketne motore na tekuće i kruto gorivo, te (neovisno o Ciolkovskom) teoretizirao da bi kombinacija tekućeg vodika i tekućeg kisika bila (sa stajališta učinkovitosti) idealno pogonsko gorivo. Svi aparati, koji su u to vrijeme nazivani raketom, imali su pogon na kruto gorivo. 1912., kada je na sveučilištu Princeton počeo predavati eksperimentalnu fiziku, uzeo je po prvi put raketu u ruku. Bila je to jedna od englesko-američkih raketa za spašavanje brodova, kojim se uže za spašavanje izbacivalo na nasukane brodove. Radilo se o posve običnoj barutnoj raketi i Goddard je uskoro otkrio da je energija njezina punjenja iskorištena jedva s 3 %. Glavni uzrok tome bila je nedovoljno savršena konstrukcija mlaznice i vanjskog oblika rakete, pa se Goddard počeo vrlo pomno baviti njihovim usavršavanjem.

Oko 1914. počeo je u blizini Worcestera lansirati svoje prve testne rakete na kruto gorivo, a oko 1916. dobio je potporu Smithsonian fondacije. Kada se 1917. SAD uključio u Prvi svjetski rat, Goddard je otišao raditi rakete za vojsku, koje međutim nisu upotrijebljene, budući da je rat uskoro završio. Do 1918. uspio je usavršiti mlaznice (De Lavalova mlaznica) čak toliko da je brzina izbijanja mlaza ispušnih plinova dostigla brzinu od 2400 m/s, dok je teoretska brzina koja se tim gorivom uopće mogla postići bila 2500 m/s. Pogonsko gorivo se zapalilo kao i obično, u djeliću sekunde stvorio se debeli tamni oblak dima, a zatim se umjesto uobičajenog titravog plamena pojavio pravi vatreni šiljati mlaz, koji je glasno žviždao. Na prvi se pogled (po boji) vidjelo da je temperatura izgaranja mnogo viša nego obično. Goddard je nakon toga zamišljao i o ubacivanju prikladnih obroka goriva u malu komoru izgaranja (po principu mitraljeza), umjesto klasičnog pristupa gdje je čitava spremnica ujedno i komora izgaranja.

Prva raketna na tekuće gorivo

Granice usavršavanja barutne rakete time su bile dostignute. 1919., Goddard je objavio rad pod naslovom "Metoda dostizanja velikih visina", koja je sadržavala detaljan opis većine njegovih istraživanja, no razmatrala je i mogućnosti konkretnog svemirskog leta, posebice odašiljanja rakete na Mjesec, što je privuklo veliki interes javnosti. Od 1920. vršio je pokuse samo s tekućim gorivima. Na samom početku, osnovni problem sastojao se u odabiru prikladnih tekućina. Bilo je poznato, da vodik i kisik predstavljaju mješavinu najbogatiju energijom, no u praksi tehnike raketnog leta nameću brojne probleme. Neko vrijeme razmišljao je o tome, ne bi li bilo moguće upotrijebiti kisik i metan, a konačno je zbog praktičnih razloga prešao na kombinaciju tekućeg kisika i benzina, koji su se mogli relativno lako nabaviti i čuvati u termos bocama. Nakon odabira prikladnog goriva, trebalo je proračunati, izraditi, testirati i usavršiti brojne druge komplicirane dijelove (pumpe, ventile, štrcaljke, uređaje za reguliranje, itd.), budući da se tekuće gorivo, za razliku od krutog, treba postepeno dovoditi i mješati u komori izgaranja.

1. studenog 1923. proradio je na farmi njegove tetke, u okolici Auburna, prvi raketni motor s tekućim pogonskim gorivima. U to vrijeme pomagala je Goddardu njegova tajnica Esther Christine Kisk, s kojom se ljeti 1924. i oženio. Esther mu je i dalje ostala najbliža suradnica i uz radni stol i na terenu za ispitivanje, a nakon njegove smrti savjesno je upravljala svim njegovim znanstvenim naslijeđem.

16. ožujka 1926. lansirao je Goddard u okolici Auburna službeno prvu svjetsku raketu na tekuće gorivo. Iako plod naporna rada, bio je to skroman događaj. Uređaj koji je vrlo malo nalikovao današnjim raketama, letio je svega nekoliko sekundi, no bio je to tek početak veličanstvenog razvoja. Testiranja su nastavljena sve do ljeta 1929., kada je kod četvrtog, do tada najpotpunijeg lansiranja sa znanstvenim instrumentima (termometar, barometar, fotoaparat), raketa bila toliko bučna i sjajna da su mnogi očevici smatrali da se radi o nesreći zrakoplova. Lokalna vatrogasna služba zbog toga je zabranila daljna testiranja u Auburnu, pa se Goddard u prosincu 1929., uz dozvolu vojske, nakratko preselio u Camp Devens, artiljerijski poligon udaljen oko 40 kilometara od Worcestera.

Uz zalaganje legendarnog pilota Charlesa Lindbergha, koji je izuzetno cijenio Goddardov rad, 1930. Guggenheimova mu je zaklada za nastavak istraživanja donirala iz fonda za promociju aeronautike 50 000 američkih dolara, a manji je iznos donirala i Carnegie zaklada za izgradnju testne infrastrukture. Sada se Goddard mogao potpunije posvetiti testiranju i lansiranju raketa, te je na Mescalero ranču, u polupustinjskom području blizu Roswella u Novom Meksiku (kasnije poznatom kao "White Sands Proving Ground") podignuo novu radionicu. Već krajem 1930. lansirao je ovdje svoju prvu veliku raketu (dužine 3 m), koja se uzdigla na visinu od 600 metara. Ta se raketa dosta kolebala pri letu, pa je nastavio sa istraživanjima problema stabilizacije, rješivši ga u proljeće 1932., pomoću žiroskopa.

Međutim, velika američka gospodarska kriza iz 1932. prekinula je Guggenheimove donacije, pa je Goddard bio prisiljen vratiti se na sveučilište Clark i tamo uz pomoć donacija Smithsonian zaklade vršiti skromnija statična testiranja. 1933., obnovljena Guggenheimova zaklada nastavlja mu pružati financijsku pomoć, pa se vraća u Novi Meksiko. Tako je 1935., iznad Moscalera ponovno poletjela nova velika raketa, dostigavši visinu od 2200 metara. Goddard je nastavio sa testiranjima sve do početka Drugog svjetskog rata, kada se uključio u testiranje vojnih raketa za pomoć zrakoplovima pri uzlijetanju (JATO), u Marylandu. Kako se rat primicao kraju, Goddard se već veselio svom povratku na rad sa mirnodopskim raketama na pokusnom polju u Roswellu, kada se pokazalo da mu je potrebna operacija grla, nakon koje je i umro. Američka je Vlada Goddardu odala priznanje tek nakon njegove smrti i objave zbirke njegovih radova 1948., pa je između ostalog, 1. svibnja 1959. godine, NASA po njemu nazvala svoj Goddard Space Centre, u Marylandu.

Poznati citati

“Teško je reći što je nemoguće, jer snovi jučerašnjice su nada današnjice i stvarnost sutrašnjice.”

“Svaka ideja je šala sve dok je netko ne ostvari, a tada postaje svakodnevna stvar.”

Izvori

  1. [1] "Povijest rakete", Pol Negri, www.csa.hr, 2011.
  2. [2] "Robert H. Goddard: American Rocket Pioneer", author=NASA, journal=NASA Facts, 2001.