Rok 1957 uważany jest powszechnie za początek ery kosmicznej. Wtedy to po orbicie okołoziemskiej zaczął krążyć pierwszy obiekt skonstruowany i wystrzelony przez człowieka. Jednakże pomysł podboju Wszechświata zrodził się już dużo wcześniej. Początkowo były to wizje propagowane przez pisarzy, ale z czasem zyskały naukowe podejście.
Pokonanie przyciągania ziemskiego wymaga osiągnięcia co najmniej pierwszej prędkości kosmicznej, wówczas ciało może wznieść się na orbitę okołoziemską. Technicznie, jest to możliwe dzięki zastosowaniu silnika rakietowego. Proch co prawda znany już w starożytnych Chinach, a do Europy przybył ok. XIII w., jednak rozwój batalistyki i techniki rakietowej nastąpił dopiero w XIX i XX w.
Pionierami dzisiejszej astronautyki byli trzej współcześni sobie i częściowo niezależni naukowcy: Konstanty Ciołkowski, Robert Goddard i Herman Oberth. Wszyscy znajdowali się pod dużym wpływem zyskującej wówczas popularność literatury science – fiction, której motywem przewodnim była podróż w kosmos. Szczególnym zainteresowaniem cieszyły się bestsellery J. Verne’a , zwłaszcza „Wokół Księżyca” i „Z Ziemi na Księżyc”, wydane w drugiej poł. XIX w. Pisarz, oprócz znakomitego warsztatu literackiego, wykazał się także znajomością praw fizyki, w tym grawitacji i podstaw batalistyki, co pomimo fantastycznego jak na owe czasy tematu, czyniły jego historie bardziej realnymi.
Naukowcy poszli jednak o krok dalej, dając teoretyczne podłoże fikcyjnym wątkom. Ciołkowski, w wywiadzie radiowym udzielonym w latach 30 XX w. wyraził pogląd, że wysłanie obiektu w kosmos jest tylko kwestią 20, 30 lat czasu. Ten rosyjski uczony, polskiego pochodzenia na stałe zapisał się do dziejów astronautyki, a jego obliczenia i wzory stosowane są nadal przy konstrukcji rakiet. Obok Verne’a, ogromną inspiracją były dla niego dzieła jego rodaka, Nikołaja Fiodorowa, zwolennika nurtu kosmizmu. W 1903 r. Ciołkowski opublikował pracę naukową w czasopiśmie The Sientific Review, pt. „Badania kosmosu sprzętem rakietowym”. Wyłożył w nim teorię o lotach kosmicznych, jako pierwszy zasugerował użycie paliwa ciekłego w silniku rakietowym. Wyprowadził równanie na prędkość ciała zmieniającego masę, które przeszło do historii jako Równanie Ciołkowskiego i znalazło zastosowanie w astronautyce i batalistyce. Prawie ćwierć wieku później uczony opublikował kolejną pracę „Plan badań kosmicznych”, sugerując w niej, że kolonizacja kosmosu przez człowieka nastąpi w 16 fazach, a trzy lata później: „Rakiety kosmiczne”, gdzie zaproponował metodę użycia wielostopniowego silnika rakietowego.
Prace Ciołkowskiego, choć charakteryzowały się wysokim poziomem merytorycznym, ze względu na bariery językowe i polityczne, rozpowszechnione były głównie na terenie Rosji, późniejszego Związku Radzieckiego, w przeciwieństwie do dwóch dzieł pozostałych uczonych. Co więcej, wszyscy trzej działali niezależnie, a mniej więcej do roku 1919 nie słyszeli o sobie. Goddard w początkowej fazie działalności skupił się na możliwości użycia paliwa stałego. W 1919 r, Amerykanin wydał artykuł „Metody osiągnięcia ekstremalnych wysokości”, przedstawiając w nim projekt rakiet na paliwo stałe, przeznaczonych do badania wyższych warstw atmosfery. Stały się one prototypem dzisiejszych meteorologicznych rakiet sondażowych. Warto wspomnieć o eksperymentach przeprowadzonych przez uczonego, zarówno na rakietach na paliwo stałe (pierwszy w 1915 r.) oraz płynne (m.in. słynny eksperyment w 1926 r.).
Oberth, również inspirowany pracami Verne’a, odznaczył się w dziedzinie batalistyki. Już podczas I Wojny Światowej zasugerował użycie rakiet na paliwo płynne podczas akcji bojowych. Pomimo że jego sugestie zostały wówczas odrzucone, nie zniechęcił się i kontynuował swoje prace, których pierwszym wynikiem był traktat naukowy „Die rakete zu den Planetraumen” (Rakietą w Przestrzeń kosmiczną). Wydany w 1923 r., przepełniony niezrozumiałymi dla przeciętnego odbiorcy wzorami matematycznymi, zyskał olbrzymią popularność i zainteresował świat naukowy, polityczny i ogół społeczeństwa tematyką podboju kosmosu na szerszą niż dotychczas skalę. W jego rodzimych Niemczech, utworzył się zespół inżynierów, który opracował prototyp pocisku V2 (zwanego też A4), użyty przeciwko Anglii podczas II Wojny Światowej. Wiele rakiet opracowanych w tamtych okresie posłużyło jako rakiety nośne dla satelitów i statków kosmicznych. Oberth, jako jedyny z tej trójki dożył chwili, gdy jego marzenie o podboju kosmosu stało się faktem rzeczywistym.
Źródła:
- The foundation of the Space Age, Konstanin Tsiolkovsky, Encyklopedia of Astronautica
- W. E. Burrows, This new ocean, The story of the first space age, Modern Library, New York, 1998
- NASA, Brief history of Rockets
{module [346]}
