Seit Anbeginn der Menschheit fragen sich die Menschen: Was gibt es? Es begann mit der Sternenbeobachtung, machte aber schließlich der Wissenschaft Platz, wobei die menschliche Neugier die Entdeckung neuer und innovativerer Wege vorantreibt, um die flinken Verbindungen der Erde zu durchtrennen.
Angesichts der rasanten Entwicklung der Raketenstarttechnologie lohnt es sich, auf die Entwicklung der Weltraumforschung zurückzublicken – wo haben wir angefangen? Wo waren wir? Und wohin gehen wir als nächstes?
Augen zum Himmel
Angesichts des rasanten Fortschritts der Raketentechnik im vergangenen Jahrhundert ist es leicht zu behaupten, dass Technologie der treibende Faktor ist: Ohne die richtigen Materialien und Ausrüstungen waren Raketenstarts sicherlich unerreichbar.
Nicht genug. historische Dokumente zeigen um 400 v. Chr. ein wachsendes Interesse an Raketenvorläufern wie dampfbetriebenen Geräten, und es ist allgemein anerkannt, dass chinesische Innovatoren die ersten echten Raketen im ersten Jahrhundert nach Christus entwickelten. Ähnlich wie moderne Feuerwerkskörper wurden diese kleinen Raketen oft bei Festen eingesetzt, und die sogenannten „chinesischen Feuerpfeile“ wurden auch gegen mongolische Eindringlinge eingesetzt.
Weitere Verfeinerungen im Laufe des nächsten Jahrtausends führten zu einem umfassenderen Einsatz von Raketen in der Kriegsführung. Zum Beispiel die Congreve Rocket In den späten 1700er Jahren wurde eine stabgelenkte Rakete verwendet, die Brand- oder Antipersonenmunition bis zu zwei Meilen transportieren konnte. Um 1844, Spinstabilisierungstechnikendie Raketen wie eine Kugel mit abgewinkelten Jet-Öffnungen drehte, wurde für eine größere Genauigkeit implementiert.
Bring es zum Laufen
1898 schlug der russische Schullehrer Konstantin Tsiolkovsky vor, dass Raketen dazu in der Lage sein könnten Raumfahrt wenn sie eine ausreichend große Reichweite und Geschwindigkeit erreichen könnten. Seine Lösung war flüssiges Treibmittel. Auf diese Weise würden die Raketen nur durch die Geschwindigkeit der austretenden Gase begrenzt. Um diese Idee zu unterstützen, entwickelte er die Raketengleichung:
Die Gleichung gilt für jedes Gerät mit den Eigenschaften einer Rakete, das heißt, es kann durch den Schub beschleunigt werden, der durch das Ausstoßen seiner Masse mit hoher Geschwindigkeit erzeugt wird. Wegen seiner bedeutenden Beiträge auf diesem Gebiet wird Tsiolkovsky oft als Vater der modernen Raumfahrt bezeichnet.
Als nächstes folgen die Werke von Robert H. Goddard und Hermann Oberth. Oberth half bei der Entwicklung von Deutschlands fortschrittlichen V-2-Raketen, die in der Lage sind, über kurze Distanzen einen massiven Schub zu erreichen, indem sie alle sieben Sekunden eine Tonne Alkohol und Sauerstoff verbrennen, während Goddard Pläne für zwei- und dreistufige Raketen sowie Gyroskop-Fluginstrumente entwarf . und mit Fallschirmen ausgestattete Frachtcontainer. Er war der erste, der eine Rakete startete, die mit Flüssigkeit und Benzin angetrieben wurde.
Auf und davon!
Alles fügte sich am 4. Oktober 1957 zusammen, als die Sowjetunion erfolgreich die erste Rakete ins All startete. der ICBM R-7-Rakete trug Sputnik, den ersten Satelliten der Menschheit, in die Umlaufbahn. Sputnik, ungefähr so groß wie ein Wasserball, sendete nur etwas mehr als zwei Wochen lang ein Signal und verglühte am 4. Januar 1958 in der Atmosphäre, nachdem seine Umlaufbahn zerfallen war.
Am 31. Januar 1958 starteten die Vereinigten Staaten ihre eigene Rakete, Explorer I, und im Oktober 1958 startete die National Aeronautics and Space Administration (NASA) offiziell.
Das Weltraumrennen
Diese fortgesetzten Bemühungen starteten auch das Weltraumrennen. Russland und die Vereinigten Staaten haben hart daran gearbeitet, bessere, schnellere und sicherere Raketen zu entwickeln, die nachhaltig durch den Weltraum reisen können.
Die Vereinigten Staaten begannen mit der Merkur-Programm. Die Mercury-Redstone-Trägerrakete verwendete eine Kombination aus flüssigem Sauerstoff und Alkohol, um 78.000 Pfund Schub zu erzeugen – genug, um den Astronauten Alan Shepard ins All zu schicken. Die Mercury-Atlas-Trägerrakete brachte unterdessen John Glenn mit 365.000 Pfund Schub in die Umlaufbahn.
Das Gemini-Programm kam als nächstes und sah den weltweit ersten Weltraumspaziergang und Orbital-Rendezvous. Um dies zu erreichen, wurde die Trägerrakete Gemini-Titan II benötigt, die eine beeindruckende Schubkraft von 430.000 Pfund aufwies.
Es ebnete den Weg für das legendäre Apollo-Programm und die Mondlandung, aber es war keine leichte Aufgabe, von der Erde zu seinem felsigen kleinen Begleiter zu gelangen. Um dieses Ziel zu erreichen, wog die Saturn-V-Rakete beim Start mehr als 6,1 Millionen Pfund und erzeugte 7,5 Millionen Pfund Schub, mehr als das 17-fache des Schubs der Gemini-Titan II. Das bekannte Space Shuttle hingegen, mit dem die Besatzung von 1981 bis 2011 ins All befördert wurde, verzeichnete einen Schub von 7,8 Millionen Pfund.
Passagiere steigen ein
Nicht nur die Raketen selbst wurden verbessert. Was als unbemannte Raumfahrt begann, führte schließlich zu Raketenstarts, darunter auch Prima Passagiere als Humananaloga zur Beurteilung der Auswirkungen der Raumfahrt auf das Kreislauf-, Nerven- und Skelettsystem.
Den Anfang machte 1948 der Rhesusaffe Albert, gefolgt von seinem Nachfolger Albert II. im Jahr 1949, dann in schneller Folge Albert III. bis VI. Leider starben alle entweder im Weltraum oder kurz nach ihrer Rückkehr. 1959 gelang es den Vereinigten Staaten, Able, den Rhesusaffen, und Baker, den Totenkopfäffchen, nach ihrer Flucht lebend zu bergen, und taten dasselbe 1961 mit einem Schimpansen namens Ham.
Dies ebnete den Weg für Alan Shepards historischen Flug ins All am 5. Mai 1961, gefolgt von John Glenns Erdumrundung im Februar 1962. 1963 war die Kosmonautin Valentina Tereshkova die erste Frau im Weltraum an Bord von Wostok 6 und 1983 Missionsspezialistin Sally Ride war die erste amerikanische Astronautin im Weltraum bei der siebten Space-Shuttle-Mission.
Alle Systeme werden
Was kommt als nächstes für Raketen? Erstens gibt es noch mehr Kraft. Während die NASA versucht, Astronauten zurück zum Mond und möglicherweise zum Mars zu schicken, wird ein neuer Space-Shuttle-Startsystem (SLS) benötigt. Obwohl es eine gewisse visuelle Ähnlichkeit mit dem ausgedienten Space Shuttle aufweist, ist es größer und schwerer und wird bis zu 8,8 Millionen Pfund Schub erzeugen, 15 % mehr als sein Gegenstück Saturn V. .
Es gibt auch einen Druck auf Raketen wiederverwendbar machen. In der Vergangenheit waren die ersten Stufen von mehrstufigen Raketen nicht wiederherstellbar, nachdem sie abgeworfen wurden, als ihnen der Treibstoff ausging. Jetzt arbeiten die Unternehmen an wiederverwendbaren Boostern der Stufen eins und zwei, die intakt und aufrecht zur Erde zurückkehren können. Dies könnte nicht nur die Gesamtmenge des erzeugten Raketenstartabfalls reduzieren, sondern es ist auch viel wirtschaftlicher und schneller, diese Booster zu betanken und wiederzuverwenden, als neue von Grund auf neu zu bauen.
Es ist Raketenwissenschaft – zwei Jahrtausende wert. Als die Startbemühungen endlich in Fahrt kamen, als Technologie und Innovation aufeinanderprallten, bauten sie auf einer Plattform menschlicher Neugier auf, die schon immer entschlossen war, das zu entdecken, was dahinter liegt.
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