Rakettien ja avaruusmatkailuinnovaatioiden historia

Raketin kehitys on tehnyt siitä välttämättömän työkalun avaruustutkimuksessa. Raketit ovat tarjonneet vuosisatojen ajan seremoniallisia ja sodankäyttötarkoituksia muinaisista Kiinalainen, joka loi ensimmäisenä raketteja. Rakettisi ilmeisesti debytoi historian sivuilla palo-nuolena, jota Chin-tartarit käyttivät vuonna 1232 jKr. Mongolien hyökkäyksen torjumiseksi Kai-feng-fu: n kanssa.

sukuperä nyt avaruuteen laukaisussa käytettävinä erittäin suuriin raketteihin on erehtymätön. Mutta vuosisatojen ajan raketit olivat pääosin melko pieniä, ja niiden käyttö rajoittui pääasiassa aseisiin, pelastuslinjojen projisointiin meripuistoon, merkinantoon ja ilotulitusvälineisiin. Vasta 1900-luvulla syntyi selkeä käsitys rakettien periaatteista, ja vasta sitten suurten rakettien tekniikka alkoi kehittyä. Siten avaruuslentojen ja avaruustieteiden osalta 1900-luvun alkuun saakka raketteja koskeva tarina oli suurelta osin prologi.

Kautta 13.-18. Vuosisadan ajan oli raportteja monista rakettikokeista. Esimerkiksi italialainen Joanes de Fontana suunnitteli pintakäyttöön tarkoitetun rakettimoottorisen torpedon vihollisalusten palamiseksi. Puolalainen tykistöasiantuntija Kazimierz Siemienowicz julkaisi vuonna 1650 sarjan piirustuksia lavastettuun rakettiin. Englantilainen Robert Anderson julkaisi vuonna 1696 kaksiosaisen tutkielman rakettimallien valmistamisesta, ponneaineiden valmistelusta ja laskelmien suorittamisesta.

Rakettien varhaisen tuonnin aikana Eurooppaan niitä käytettiin vain aseina. Intian vihollisjoukot torjuivat britit raketteilla. Myöhemmin Britanniassa Sir William Congreve kehitti raketin, joka saattoi ampua noin 9000 metriin. Englantilaiset ampuivat Congreve-raketteja Yhdysvaltoja vastaan ​​sodan 1812 aikana. Francis Scott Key keksi lauseen "raketin punainen häikäisy, kun britit ampuivat Congreven raketteja Yhdysvaltoja vastaan. William Congreven syttyvä raketti käytti mustaa jauhetta, rautakoteloa ja 16 jalan ohjauskeppiä. Congreve oli käyttänyt 16 jalan ohjauskeppua auttaakseen stabiloimaan rakettiaan. Toinen brittiläinen keksijä William Hale keksi tarttumattoman raketin vuonna 1846. Yhdysvaltain armeija käytti Hale-rakettia yli sata vuotta sitten sodassa Meksikon kanssa. Raketteja käytettiin rajoitetusti myös sisällissodassa.

1800-luvulla rakettien harrastajat ja keksijät alkoivat esiintyä melkein jokaisessa maassa. Jotkut ihmiset uskoivat näiden varhaisten rakettien pioneereiksi olevan neroja, ja toisten mielestä he olivat hulluja. Pariisissa asuva italialainen Claude Ruggieri räjähti ilmeisesti pienet eläimet avaruuteen jo vuonna 1806. Hyötykuormat saatiin takaisin laskuvarjolla. Jo vuonna 1821, merimiehet metsästiivät valaita rakettikoneilla käytettävällä harpuunilla. Nämä rakett Harpongut laskettiin olkapäästä pidetystä putkesta, joka oli varustettu pyöreällä räjäyssuojalla.

1800-luvun loppuun mennessä sotilaat, merimiehet, käytännölliset ja ei niin käytännölliset keksijät olivat kehittäneet panoksensa rocketryyn. Taitavat teoreetikot, kuten Konstantian Tsiolkovsky Venäjällä, tutkivat kalliovallan taustalla olevia tieteellisiä perusteita. He olivat alkaneet pohtia avaruusmatkailun mahdollisuutta. Neljä henkilöä oli erityisen merkittävä siirtymävaiheessa 1800-luvun pienistä raketeista toiseen avaruuskauden colossi: Konstantin Tsiolkovsky Venäjällä, Robert Goddard Yhdysvalloissa ja Hermann Oberth ja Wernher von Braun Saksassa.

Varhaisissa raketteissa oli yksi moottori, jolla se nousi, kunnes sen polttoaine loppuu. Parempi tapa saavuttaa suuri nopeus on kuitenkin sijoittaa pieni raketti suuren päälle ja ampua se sen jälkeen kun ensimmäinen on palanut. Yhdysvaltain armeija, joka käytti sodan jälkeen V-2-malleja kokeellisiin lentoihin korkeassa ilmakehässä, korvasi hyötykuorman toisella raketilla, tässä tapauksessa "WAC Corporalilla", joka käynnistettiin kiertoradalla. Nyt palanut V-2, paino 3 tonnia, voitiin pudottaa ja pienemmällä raketilla hyötykuorma saavutti paljon korkeamman korkeuden. Nykyään melkein jokainen avaruusraketti käyttää useita vaiheita, pudottaen jokaisen tyhjän palaneen vaiheen ja jatkamalla pienemmällä ja kevyemmällä korotuksella. Explorer 1, Yhdysvaltain ensimmäinen keinotekoinen satelliitti, joka laukaistiin tammikuussa 1958, käytti 4-vaiheista rakettia. Jopa avaruussukkula käyttää kahta suurta kiinteän polttoaineen tehostinta, jotka pudotetaan palamisen jälkeen.

Muinaisten kiinalaisten toisella vuosisadalla eKr. Kehittämä ilotulitusväline on rakettien vanhin muoto ja raketin yksinkertaisin malli. Nestepolttoainetta käyttävien rakettien estäminen, kiinteät ponneaineraketit alkoivat sellaisten tutkijoiden, kuten Zasiadko, Constantinov ja Congreve, panoksesta kentälle. Vaikka kiinteät ponneaineraketit ovat tällä hetkellä edistyneessä tilassa, ne ovat edelleen laajassa käytössä tänään, kuten näkyy raketeissa, kuten Space Shuttle -kaksoisvahvistinmoottorit ja Delta-sarjan tehosterokotus Tasot. Tsiolkozski teoretikoi ensimmäisen kerran nestemäisiä polttoaineita käsittelevät raketit vuonna 1896.