A sziklakertészet alapelveit először több mint 2000 évvel ezelőtt tesztelték, de valójában csak az elmúlt 70 évben telt el, hogy ezeket a gépeket űrkutatásban alkalmazták. Manapság a rakéták rendszeresen továbbítják az űrhajókat a Naprendszerünk más bolygóira. A Földhöz közelebb, a Nemzetközi Űrállomásig kellékeket szállító rakéták visszatérhetnek a Földre, önmagukban leszállhatnak és újra felhasználhatók.
Korai sziklás
Mesék vannak arról, hogy a rakétatechnológiát évezredek óta használják. Például, körülbelül 400 fő körül Archytas, egy görög filozófus és matematikus, egy fából készült galambot mutatott ki, amelyet huzalokra függesztettek. A NASA szerint a galambot gőzmenekülés útján tolta körül.
Körülbelül 300 évvel a galambkísérlet után az Alexandria hőséről azt állították, hogy feltalálta az aeolipilt (más néven a hős motorjának), tette hozzá a NASA. A gömb alakú eszköz egy forrásban lévő vízmedence tetején ült. A gőzölő vízből a gömb belsejébe került, és az ellenkező oldalán lévő két L alakú csövön keresztüljutott. A szivárgó gőz által létrehozott tolóerő a gömb forogását okozta.
A történészek úgy gondolják, hogy a kínaiak az első század körül fejlesztették ki az első valódi rakétákat. Színes kiállításra használták őket vallási fesztiválok során, hasonlóan a modern tűzijátékhoz.
A következő néhány száz évben a rakétákat elsősorban katonai fegyverekként használták, beleértve a Congreve rakéta nevű változatát is, amelyet a brit katonaság fejlesztett ki az 1800-as évek elején.
A sziklás apák
A modern korban az űrrepülésben dolgozók gyakran elismerik három „sziklás apát”, akik segítették az első rakéták űrbe juttatását. A három közül csak egy maradt elég hosszú ideig ahhoz, hogy láthassa a rakétákat az űrkutatáshoz.
Az orosz Konstantin E. Tsiolkovsky (1857-1935) 1903-ban egy orosz repülési magazinban közzétette az úgynevezett „rakéta egyenletét” a NASA szerint. Az egyenlet a rakéta sebessége és tömege közötti összefüggésekre, valamint arra vonatkozik, hogy a a gáz kilép, amikor kilép a hajtóanyag rendszer kipufogógázából, és mennyi a hajtóanyag. Tsiolkovsky 1929-ben közzétette a többlépcsős rakéták elméletét is.
Robert Goddard (1882-1945) egy amerikai fizikus volt, aki 1926. március 16-án eljuttatta az első folyadéküzemű rakéta magaslatát Asaburn-ban, Massachusetts-ben. Két amerikai szabadalma volt folyadéküzemű rakéta, valamint egy két- a NASA szerint szilárd tüzelőanyaggal működő háromlépcsős rakéta.
Hermann Oberth (1894-1989) Romániában született, később Németországba költözött. A NASA szerint korai korában érdeklődött a sziklaművészet iránt, és 14 éves korában elképzelt egy „visszatekerő rakétát”, amely csak a saját kipufogógáz segítségével mozghatott az űrben. Felnőttként tanulmányai többlépcsős rakétákat foglaltak magukban, és azt, hogyan lehet egy rakétát használni a Föld gravitációjának elkerülésére. Örökségét sérti az a tény, hogy a II. Világháború alatt segített előállítani a V-2 rakétát a náci Németország számára; a rakétát pusztító robbantásokra használták fel Londonban. Oberth évtizedek óta élt az űrkutatás megkezdése után, és látta, hogy a rakéták az egész hold felé szállítják az embereket, és újra és újra figyelték az újrafelhasználható űrrepülőgép csapatainak űrbe jutását.
Rakéta az űrrepülés
A második világháborút követően számos német rakétatudós kivándorolt mind a Szovjetunióba, mind az Egyesült Államokba, segítséget nyújtva ezeknek az országoknak az 1960-as évek űrversenyén. A versenyen mindkét ország a technológiai és katonai fölény felmutatása mellett döntött, az űr határainak felhasználásával.
A rakétákat a nukleáris kísérletek után a felső légkör sugárzásának mérésére is használták. Az atomrobbanások leginkább az 1963. évi korlátozott nukleáris kísérleti tilalmi szerződés után szűntek meg.
Míg a rakéták jól működtek a Föld légkörén belül, nehéz volt kitalálni, hogyan lehet őket űrbe továbbítani. A rakétatechnika még gyerekcipőben volt, és a számítógépek nem voltak elég erősek a szimulációk elvégzéséhez. Ez azt jelentette, hogy számos repülési teszt véget ért azzal, hogy a rakéták másodpercekkel vagy percekkel drámai módon felrobbantak az indítópult elhagyása után.
Idővel és tapasztalatokkal azonban haladás történt. Egy rakétát használtak először valami űrbe juttatására a Sputnik misszió során, amely 1957. október 4-én elindította a szovjet műholdat. Néhány sikertelen kísérlet után az Egyesült Államok Jupiter-C rakétát használt felfedezni Explorer 1-jét. műholdat az űrbe 1958. február 1-jén.
Még néhány évbe telt, mire valamelyik ország elég magabiztosnak érezte magát ahhoz, hogy rakétákat használjon az emberek űrbe küldéséhez; mindkét ország állatokkal kezdődött (például majmok és kutyák). Jurij Gagarin orosz űrhajós volt az első ember az űrben, aki 1961. április 12-én távozott a Földről, a Vostok-K rakéta fedélzetén, többpályás repülésre. Körülbelül három héttel később Alan Shepard Redstone rakétával hajtotta végre az első amerikai suborbitális repülést. Néhány évvel később a NASA Mercury programjában az ügynökség az Atlas rakétáira váltott, hogy pályára lépjen, és 1963-ban John Glenn lett az első amerikai, aki a Föld körüli pályára vált.
Amikor a holdra célozott, a NASA a Saturn V rakétát használt, amely 363 méter magas volt, három szakaszból állt - az utoljára azt tervezték, hogy elég erős legyen ahhoz, hogy el tudjon szakadni a Föld gravitációjától. A rakéta sikeresen indított hat hold-leszállási missziót 1969 és 1972 között. A Szovjetunió kifejlesztett egy N-1 nevű holdrakétát, de a programot több késleltetés és probléma, beleértve egy halálos robbanást követően, véglegesen felfüggesztették.
A NASA űrrepülőprogramja (1981-2011) először szilárd rakétákat használt az emberek űrbe ösztönzésére, ami figyelemre méltó, mivel a folyékony rakétákkal ellentétben nem lehet őket kikapcsolni. Maga a shuttle-nek három folyadéküzemű motorja volt, két szilárd rakéta-erősítővel az oldalakon hevederült. 1986-ban egy szilárd rakétamerősítő O-gyűrűje megbukott, és katasztrofális robbanást okozott: hét űrhajós ölt meg a Challenger űrrepülőgép fedélzetén. A szilárd rakéta-erősítőket az esemény után újratervezték.
Az rakétákat azóta arra használták, hogy tovább szállítsák az űrhajókat a naprendszerünkbe: a hold, a Vénusz és a Mars elmúlt az 1960-as évek elején, amelyek később több tucat hold és bolygó feltárására terjedtek ki. A rakéták űrhajókat szállítottak a Naprendszerben, így a csillagászok képei vannak minden bolygóról (valamint a törpe Plútóról), sok holdról, üstökösről, aszteroidáról és kisebb tárgyakról. És a nagy teljesítményű és fejlett rakéták miatt a Voyager 1 űrhajó képes volt elhagyni a Naprendszerünket és eljutni a csillagközi térbe.
A jövő rakétái
Számos országban számos vállalat gyárt csavarozatlan rakétákat - például az Egyesült Államokban, Indiában, Európában és Oroszországban -, hogy néhányat említsünk -, és rendszeresen katonai és polgári hasznos rakományokat küld az űrbe.
És a tudósok és a mérnökök folyamatosan azon dolgoznak, hogy még kifinomultabb rakétákat fejlesszenek ki. A Stratolaunch, a repülőgép-tervező vállalat, Paul Allen és Burt Rutan támogatásával, műholdak indítását célozza polgári repülőgépek segítségével. A SpaceX és a Blue Origin újrahasznosítható első fokozatú rakétákat is kifejlesztettek; A SpaceX újrahasznosítható Falcon 9 rakétákkal rendelkezik, amelyek rendszeresen indítanak rakományokat a Nemzetközi Űrállomás felé. [Fotókban: Az SpaceX első Falcon Heavy Rocket sikeres indítása!]
A szakértők azt jósolják, hogy a jövőbeni rakéták képesek lesznek nagyobb műholdak szállítására az űrben, és több műholdat egyszerre is hordozhatnak - jelentette a Los Angeles Times. Ezek a rakéták új összetett anyagokat, az elektronika fejlődését vagy akár a mesterséges intelligenciát is felhasználhatnák munkájuk elvégzéséhez. A jövőbeli rakéták más üzemanyagokat is használhatnak - például metánt -, amelyek a környezet szempontjából egészségesebbek, mint a mai rakétákban alkalmazott hagyományosabb kerozin.
