Vesmírné osudy 4. díl – Robert Goddard

Vesmírné osudy 4. díl

Cesta do vesmíru byl kdysi především sen. Byla to obrovská touha pochopit, zda nad mraky je jiný svět, boží království, nebo pouhá smrt. Dnes už víme, že je to jakási kombinace všech těchto tří prvků. Dosáhnout vesmíru však není jednoduché. Dnes se podíváme na příběh muže, který měl v mnohém jednodušší cestu ke svému snu, než Herman Oberth, či Konstantin Ciolkovský. Tento muž prožil svůj aktivní život v jednom z nejzvláštnějších období dějin lidstva. Prožil světovou válku, naději a touhu po lepším zítřku, hospodářskou krizi a svůj život dožil během největší války dějin. Během tohoto období žil Robert Hutchings Goddard svůj sen o cestě do vesmíru a pokládal základy oboru, který dostal možnost vstoupit do reálného světa až po jeho smrti. Goddard rád říkával: Je těžké říci, co je nemožné, sen včerejška je naděje dnešního dne a realitou zítřka. Tím také říkal, že je důležité se nikdy nevzdat a on se skutečně během svého života svého snu nikdy nevzdal.

Inspirace, mládí a sny

Válka světů

Válka světů
Zdroj: http://upload.wikimedia.org/

5. října 1882 se ve městě Worcester ve státě Massachusetts narodil syn otci, který vlastnil dílnu na výrobu nožů. Mladý Robert už od útlého věku rád otci v dílně pomáhal a projevoval velký zájem o dílenské stroje. Otec byl samozřejmě rád, že se syn zajímá o techniku a podporoval ho v tom. Už v deseti letech Goddard experimentuje s elektrickými stroji a elektřinou obecně. Pokoušel se i o rádiové přenosy. Ve stejném věku začal experimentovat i s vypouštěním balónů. Nejdříve malých, později i větších s větším dostupem. Ve čtrnácti letech se mu do ruky dostala kniha Válka světů od George Wellse a mladý Goddard propadá zájmu o vesmír. Postupně čte stále více románů, které se zabývají vesmírem. Dalším z románů, který ho nejvíce zaujal, se pak stal Vernův Ze Země na Měsíc, který mladého technického nadšence přiměl ještě hlouběji uvažovat o prostředcích, které by jej dostaly do vesmíru. Cesta Roberta Goddarda tak byla zpečetěna. V devatenácti letech dokončil střední školu a právě v tomto věku se mu do ruky dostává článek The Navigation of space. Toto dílo ho inspirovalo k sepsání vlastního článku o letech do vesmíru, který se pokusil dostat do časopisu Popular Science, kde ho však odmítli jako nevhodné a nevědecké téma.

Goddard se obecně zabýval nejvhodnějšími prostředky, které by umožnily let do vesmíru. Od balónů, přes vystřelovací praky, až k raketám. Někdy kolem roku 1910 došel k závěru, že nejvhodnějším prostředkem pro dosažení kosmu je reaktivní pohon. Po středoškolských studiích nastupuje na Princetonskou univerzitu. Zde se začíná více zabývat svými teoriemi. V rámci svých raných studií v oboru reaktivních pohonů přichází s úpravou klasického střelného prachu, který se v té době používal pro pohon raket na výkonnější směs střelného prachu (40 procent nitroglycerinu, 60 procent nitrocelulózy). Zabývá se také úpravami trysky a způsobu hoření. V té době se rakety používají výhradně pro vojenské účely a to ve velmi okrajovém měřítku. Rakety té doby dosahují malých výšek a krátkých vzdáleností. Armáda se o jeho výzkum začala zajímat už v roce 1910, kdy se mu podařil první odpal prachové rakety u svého domu ve Worcesteru, později s ním armáda navazuje užší spolupráci až po vypuknutí první světové války.

V roce 1914 obhajuje docenturu na Princetonské univerzitě a začíná sám vyučovat. Přednáší právě teorii raket, i přesto, že vedení univerzity a starší akademici koukají na jeho snahy poněkud s opovržením, považují rakety za okrajovou oblast vědy, kde již není co nového vybádat. Když během svých přednášek Goddard začíná upozorňovat na možnost využití raket pro dosažení vesmíru, nebo dokonce přistání na Měsíci jsou z něj akademici v šoku a snaží se mu naznačit, že tohle není vhodné téma pro přednášení na půdě univerzity. Goddard však tehdy nedbal výhružek a posměchu a s několika studenty, které si během svých přednášek vyhlédl, začíná jako s asistenty vývoj vlastních raket. Právě v této době začíná experimentovat s motory na tekutá paliva. Goddard a jeho studenti v roli asistentů z počátku řeší hlavně otázky vhodných materiálů pro stavbu motorů i celých raket. Velice zajímavým problémem se stává vhodné rozložení váhy stroje, aby nedocházelo k nečekaným úhybům z původní dráhy během letu.

Goddard se celý život obával, že jeho novátorské nápady budou ukradeny a zneužity, proto se jeho kariéra vyznačuje velkým množstvím patentů, do konce života jich vydal skoro tři stovky. Mezi první patenty patřil nápad na rakety s motorem na kapalné pohonné látky a dále patent na dvou a třístupňové rakety. Stejně jako v případě Obertha, ani Goddard nevěděl o tom, že Ciolkovský s nápadem na vícestupňové rakety přišel už před ním, v té době bylo zkrátka obtížnější spojení s ostatními vědci ve světě a sféra komunikací byla na samém počátku svého vývoje.

Na cestě ke kapalné raketě

Robert Goddard v dílně se svojí raketou.

Robert Goddard v dílně se svojí raketou.
Zdroj: http://www.powmadeak47.com

V roce 1917 je Goddard odvolán z univerzity, aby se podílel na armádním vývoji pokročilých raket v Kalifornské Pasadeně. Nejdříve pracuje na signálních raketách a na jejich větším doletu, později vyvinul bojovou raketu pro polní užití, která hlavně během druhé světové války najde uplatnění pod jménem bazuka.

Po skončení války se může vrátit zpět na univerzitu, kde začíná podrobněji rozpracovávat své nápady, které dostal během armádního vývoje, kde měl možnost se setkat s nejlepšími raketami své doby, což byly jen značně nevýkonné prachové stroje.  V roce 1919 vydává jednu ze svých nejslavnějších prací, která v mnohém předurčila jeho další osud a cestu i mnoha inženýrů a asistentů, kteří na ní reagovali, nebo se jí nechali inspirovat. Jedná se o práci, která vyšla v rámci periodika univerzity ve Worcesteru, Smithosonian Misscellanous, pod názvem A Method for Reaching Extreme Altitudes (Metoda dosahování extrémních výšek). Tato práce podrobně rozpracovávala dosavadní Goddardovy znalosti o raketách na kapalné pohonné látky, jejich řízení, stavbu, vhodné materiály, vyvážení a tak dále. Díky této práci se Goddardovi dostává první vlažné uznání, které mu umožňuje získat grant o hodnotě 5000 dolarů na jeho další praktické výzkumy a ověření svých teorií. Tento finanční příspěvek samozřejmě pokrývá jen základní experimenty a rozjezd jeho činnosti, nicméně je precedentem legitimizace jeho úsilí.

Práce o Metodě dosahování extrémních výšek také stála u první roztržky s novináři, kterou Goddard během svého života zažil. Jeden z výtisků práce se totiž dostal do redakce The New York Times, kde jej novináři přečetli a samozřejmě při jeho prezentaci veřejnosti z něj využili jen velice zkreslené informace. V článku v novinách, který na práci reagoval, byla totiž hlavně řeč o myšlence, která byla v práci zmíněna velice okrajově, mluvilo se o možném využít kapalinových raket pro let na Měsíc, protože poskytují dostatečný tah, oproti raketám na tuhé pohonné látky. Novináři informaci zkreslili do té podoby, že dokonce říkali, že Goddard už Měsíční raketu staví a že hledá odborníky na její přípravu. Goddard se proti tomu ohradil a napříště se uzavřel od komunikace s médii. Tento článek ho však proslavil, i když způsobem, kdy si z jeho myšlenky prezentované New York Times, většina odborné veřejnosti dělala legraci a považovala Goddarda za bláznivého snílka, avšak díky tomuto článku navázal Goddard spolupráci s několika výbornými odborníky své doby.

Robert Goddard svůj přístup a izolovanost od zbytku veřejnosti až do konce života nezměnil. Vedlo to mimo jiné k tomu, že mnohdy se nedozvídal o pokrocích s vývojem raket jinde ve světě, například v Německu a sám vyvíjel to samé, co vyvíjel už někdo jiný, přesto však hlavně jeho práce a vývoj během první poloviny dvacátých let neměly ve světě konkurenci a například oproti Ciolkovskému, nebo spíše Oberthovi dosahoval výsledků, které byly na svoji dobu nevídané. Od roku 1920 aktivně pracuje na prvních experimentálních zážezích jeho kapalinového motoru, který staví s několika studenty z univerzity. Testy jsou prováděny na farmě jeho tety ve Worcesteru. Goddard přichází i s poznatkem, že nejlepším pohonnou směsí pro kapalinové rakety bude kombinace leteckého petrolej a kapalného kyslíku. Mezi největší poznatky počátku dvacátých let pak patří myšlenka, že rakety budou schopny fungovat i ve vakuu a absence odporu vzduchu pro ně nebude problém. Oba tyto poznatky si samozřejmě nechává patentovat.

Doprava raket na odpalovací stanoviště.

Doprava raket na odpalovací stanoviště.
Zdroj: http://www.rlrouse.com/

V roce 1923 se týmu Roberta Goddarda daří spustit první testovací motor na kapalné pohonné látky. Jednalo se o agregát, který spaloval tekutý kyslík a kerosin. Motor byl však jen zkušební, měl příliš malý tah na to, aby dokázal raketu zvednout od země a jeho rozměry byly zatím neúměrné k jeho praktickému použití. Byl to však velký úspěch, na kterém se dalo už lépe stavět. Jeho výzkum začíná podporovat i univerzita, která mu poskytuje základní grantovou podporu. Další peníze získává Goddard buď sám, nebo od náhodných sponzorů a nadšenců pro jeho výzkum, kterých je však neúměrně méně, než například v Německu, kde sponzorují první testy Hermana Obertha. To je dáno právě tím, že Goddard se před většinou lidí již nechlubil se svým vývojem a bral ho spíše jako svůj osobní akademický vývoj, kterému by veřejnost buďto nerozuměla, nebo by jej neuměla správně pochopit. Jakékoli pokusy novinářů o rozhovor Goddard odmítá.

Roky 1924 a 1925 jsou ve znamení zvýšené podpory a snahy Goddarda o aplikaci jeho prvních kapalinových motorů do raket, které budou schopny vzlétnout. Jeho asistenti i on sám pracují často celé týdny bez ohledu na spánek, aby zjistili, že vyrobili příliš slabou spalovací komoru, nebo se jim vůbec nepodařilo zažehnout motor. Postupně však přichází pokroky a v roce 1926 i dlouho očekávaný okamžik. 3. března 1926 byla vypuštěna první raketa na kapalné palivo na světě. Nosič nesl jméno Nell a s napuštěnými pohonnými látkami vážila 4,7 kilogramu. Jeho let byl však poměrně krátký, vzhledem k malým rozměrům a malým zásobám paliva uletěl asi 56 metrů a dosáhl výšky 12,5 metru při maximální rychlosti 96 kilometrů za hodinu. Bylo to sice málo, ale dokázalo to, že raketa na kapalné pohonné látky jsou schopny letu. Tímto se Goddard nesmazatelným písmem zapsal do dějin raketové techniky a právem mu patří místo jednoho ze tří otců kosmonautiky.

Stále výš a dál

Goddard a jeho tým při konstrukci jedné z raket.

Goddard a jeho tým při konstrukci jedné z raket.
Zdroj: http://afflictor.com

Po prvním úspěšném startu pokračoval v praktických experimentech dál. Při čtvrtém letu se rozhodl využít své rakety pro vynesení vědeckých přístrojů. Do výšky 52 metrů vynesl barometr a teploměr. Aby se přístroje po pádu nepoškodily, nainstaloval na ně i návratový padák, díky kterému se po dosažení maximální výšky přístroje oddělily, a bezpečně přistály. Tento experiment měl však kromě prvního vědeckého měření, uskutečněného raketou na kapalné pohonné látky, ještě jeden důsledek. Vzhledem k viditelnosti zážehu a značné výšce, si lidé všimli, že se něco děje. V domnění, že v oblasti havarovalo letadlo, zavolali do oblasti novináře. Po dlouhém váhání se Goddard k experimentu přihlásil, což mu přineslo značnou popularitu a zájem veřejnosti. Díky vyššímu zájmu dostal i vyšší grant ve výši 50 000 dolarů, který mu umožnil další vylepšení jeho motoru a stavbu lepších raket.

Krom vývoje silnějších motorů se v druhé polovině dvacátých let zaměřil i na vývoj stabilizačního systému rakety, protože se často stávalo, že raketa vinou vybočení nabrala neplánovaný směr a o pár metrů dále se zapíchla do země. On a jeho tým asistentů proto vyvinuli první systém stabilizačních gyroskopů, který pak po několik let testovali a vylepšovali.

Farma jeho tety pomalu přestávala pro rakety, které létaly stále dál stačit, Goddard se tedy se svým týmem na počátku roku 1929 přestěhoval na střelnici do Roswellu v Novém Mexiku. Rakety po nutných vylepšeních motorů a celé konstrukce dosahují výšky až 600 metrů, což jsou již značné úspěchy. Goddard úspěšně stále testuje i návratový systém vědeckých přístrojů a způsoby řízení oddělení nákladů. Pomocí barometru a spínače dokáže oddělit přístroj buďto v přednastavené výšce, nebo v případě, kdy raketě dojde palivo a začne klesat, tak na to barometr zareaguje zpětným zvyšováním tlaku a spínač oddělí náklad.

24. října 1929 zažije svět Černý čtvrtek, tedy krach na Newyorské burze, který razantně zasáhne nejen do vývoje dějin světa, ale i do života většiny lidí na Zemi. Robert Goddard během roku 1930 začíná přicházet o veškeré granty, protože peníze jsou v této době potřebné na jiných místech. Je nucen opustit střelnici v Novém Mexiku a přestěhovat se zpět k tetě na farmu, kde další testy probíhají jen velice zřídka, protože i Goddard pociťuje finanční tíseň. Tehdy mu univerzita poskytla alespoň místo učitele a laboratoř, kde mohl provádět základní výzkum. Návrat na základnu do Nového Mexika mu dovolí až grant od nově založené grantové společnosti Daniel and Florence Guggenheim Foundation, v roce 1933. Po návratu do Roswellu začíná testování nové série raket pod označením A-series, během které dojde ke třinácti odpalům a jednomu statickému zážehu. Během těchto zkoušek jde především o testování pokročilejšího systémů řízení gyroskopů. Rakety dosahují výšky od 700 metrů do jednoho kilometru. Goddard dále experimentuje s novými směsmi pro pohon raket, jinými systémy řízení, stabilizace a tvary raket.

V roce 1936 vydává další svoji slavnou publikaci pod názvem Liquid-propellant Rocket Development (Vývoj kapalinové rakety), kde shrnuje dosavadní výzkumy a praktické zkoušky. Na sklonku třicátých let mají jeho rakety maximální dolet kolem dvou kilometrů a vykazují celkem dobrou spolehlivost.

Robert Goddard před druhou světovou válkou přestává s intenzivním testováním a vzhledem k jeho věku se více soustřeďuje na přednášení na univerzitě. Poté, co vypukne druhá světová válka, nechává do svých plánů nahlédnout armádu, protože dobře tuší, že další vývoj raket bude vyžadovat neúměrné finanční částky, které si univerzita, nebo soukromí dárci nebudou moci dovolit. Doufá, že když nechá vývoj na armádě, tak sen letu do vesmíru přijde k realizaci mnohem dříve.

Odchod před naplněním snu

Robert Goddard

Robert Goddard
Zdroj: http://www.rugusavay.com/

Robert Goddard byl jeden z nejlepších inženýrů a vizionářů, které svět poznal. Na rozdíl od Obertha, nebo Ciolkovského byl mnohem více praktik a experimentátor, než teoretik. Za jeho životem stojí dlouhá řada revolučních patentů, úspěchů, zklamání, ale i složitá cesta od výsměchu jeho kolegů, až k uznávanému vědci, který byl znám i mediálně. Když 10. srpna 1945 Goddard zemřel v Baltimoru, byl v očích veřejnosti i akademického světa považován za geniálního inženýra a technika. Goddard měl tu smůlu, že na rozdíl od Obertha se nedočkal realizace svých nápadů a famózní cestu a nástup, který kosmonautice umožnila padesátá a šedesátá léta. Jeho nespočet patentů našel uplatnění v prvních letech kosmických závodů a dal Američanům základní know how raketové techniky, na které úspěšně navázal Werner von Braun.

Místo jednoho z otců zakladatelů kosmonautiky mu patří více než právem. Velkým dílem přispěl k pozdější realizaci kosmických letů a splnění svého dětského snu o cestě člověka na Měsíc, která v době jeho života byla vzdálenou fantazií spisovatelů sci-fi.

Zdroje informací:
LÁLA, Petr, VÍTEK, Antonín, Malá encyklopedie kosmonautiky, Praha 1982.
POLÁK, Martin, Vzhůru do vesmíru, Brno 2011.
http://wikipedia.infostar.cz/
http://inventors.about.com/
http://www-istp.gsfc.nasa.gov/
http://epizodsspace.no-ip.org/
http://n4trb.com/Publications/
http://cs.wikipedia.org/
Zdroje obrázků:
http://upload.wikimedia.org/
http://www.rugusavay.com/
http://afflictor.com/
http://www.rlrouse.com/
http://upload.wikimedia.org/

Vesmírné osudy 4. díl - Robert Goddard, 2.5 out of 5 based on 17 ratings
Pin It
(Visited 1 089 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (17 votes cast)
(Visited 1 089 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


3 komentáře ke článku “Vesmírné osudy 4. díl – Robert Goddard”

  1. Ondřej Šamárek napsal:

    Díky za zajímavý článek, Goddard byl skutečně snílkem, který ovšem své vize dokázal dotáhnout do relativně použitelné formy.
    Jen perlička- 17. července 1969, tedy téměř 24 let po jeho smrti a den po startu Apolla-11, New York Times uveřejnily omluvu za svůj dehonestující článek z roku 1920:
    http://www.popsci.com/military-aviation-amp-space/article/2009-07/new-york-times-nasa-youre-right-rockets-do-work-space

    • Lukáš Houška napsal:

      Děkuji za přečtení, kladné hodnocení a hlavně za doplnění této zajímavosti. Hezky to dokresluje, jak moc se svět změnil za těch 49 let.

Zanechte komentář