Space Race: Vom Sputnik zur Internationalen Raumstation

Während unzählige Menschen in den Himmel mit Verwunderung blickte hinauf haben, einige waren nie zufrieden nur um zu sehen. Sie wollten nicht für die Angaben warten um hierher zu kommen, wollte sie gehen dort. Im zweiten Jahrhundert n. Chr., die griechische Satiriker Lukian schrieb das erste Konto haben wir einer fiktiven Reise von der Erde zum Mond. Zweifellos war jemand über eine solche Reise vor Lucian dachte, und vielen geplanten Raumfahrt ihm nach. Es war nicht bis ins achtzehnte Jahrhundert, dass die Menschen wurden zunächst in die Luft Heißluftballons lofted. Und während das Flugzeug aus seinem Debüt im Jahre 1903, bemannte Raumfahrt, in dem ein Mensch wagte über schützende Atmosphäre der Erde-Decke kam nicht über bis 1961 Flug eines sowjetischen Kosmonauten Juri Alexejewitsch Gagarin.

Diese Really Ist Rocket Science

Während Raumfahrt war Gegenstand vieler Jahrhunderte der Spekulation, arbeitete drei Männer unabhängig voneinander auf ihre praktische Fundament. Eduardovich Konstantin Ziolkowski (1857-1935) war ein einsames russischen Jungen, fast völlig taub, aufgewachsen auf dem Rückzug mit seinen Artikeln. Er wurde zu einem Provinz-Lehrer, aber seine aufwendige Interesse war die Flucht, und er baute einen Windkanal, um verschiedene Flugzeugtypen Designs zu testen. Bald wurde er noch von dem Gedanken der Raumfahrt fasziniert, produziert die erste ernsthafte theoretische Artikel zu den Themen während des späten neunzehnten und frühen zwanzigsten Jahrhundert.

Ein weiterer ruhiger, in sich gekehrten Jungen war dies ein ein New Englander, Robert Hutchings Goddard (1882-1945), von HG Wells 'Science-Fiction-Roman gefesselt War of the Welten, lesen, die er in einem 1898-Serialisierung in der Boston Post. Am 19. Oktober 1899 (als er sich erinnerte, für den Rest seines Lebens), junge Goddard kletterte auf einen Kirschbaum in seinem Garten und "vorstellen, wie schön es wäre, eine Einrichtung, die sogar die Möglichkeit des Aufstiegs zum Mars hatte zu machen."

Von diesem Tag wurde der Pfad seines Lebens ihm klar. Goddard promovierte in der Physik im Jahre 1908 von der Clark University in seiner Heimatstadt Worcester, Massachusetts, und in einem sehr bescheidenen Labor, er experimentell gezeigt, dass Schub-und Antriebssysteme im luftleeren Raum nehmen kann (dies folgt aus Newtons Gesetze der Bewegung der vertriebenen Gase-Druck vorwärts auf die Rakete). Er begann auch die Arbeit der komplizierten Mathematik der Energie-Produktion und das Gewicht der verschiedenen Kraftstoffe, unter anderem flüssigem Sauerstoff und flüssigem Wasserstoff. Dies sind die Kraftstoffe, die letztlich Macht würde die große Raketen, lofted Menschen in die Erdumlaufbahn und der Mond-und noch Macht der Start zahlreicher Raketen heute. Goddard war der erste Wissenschaftler, Flüssigkeitsraketentriebwerk Motoren zu entwickeln, die Einleitung der erste Fahrzeug im Jahr 1926 nicht von einer Regierungs-, Millionen-Dollar-Test-Site, sondern von der Farm seiner Tante Effie's in Auburn, Massachusetts. Durch die 1930er und 1940er Jahren, testete er immer größere und leistungsfähigere Raketen, Patentierung einer Rudermaschine und die Idee von dem, was er als "Schritt-Raketen", was später genannt werden mehrstufige Raketen zu mehr Höhe zu gewinnen.

Goddard Leistungen waren wenig in seiner eigenen Zeit erkannt, aber in der Tat hatte er im Alleingang vorgezeichnet die Grundlagen der Raum-Kfz-Technik, einschließlich der Kraftstoffpumpen, self-Kühlung Raketenmotoren und andere Geräte für einen Motor, konzipiert für die erforderlichen Menschen-, Telekommunikations-Satelliten und Teleskope in den Orbit. Hermann Oberth (1894-1989), geboren in Österreich, war für eine medizinische Laufbahn bestimmt, wie sein Vater, aber seine medizinischen Studien wurden durch den Ersten Weltkrieg unterbrochen verwundet, studierte er Physik und die Luftfahrt, während der Genesung.

Während er noch in der österreichischen Armee führte er Experimente Schwerelosigkeit zu simulieren, und entwarf eine Longrange, Flüssigkeitsrakete. Das Design sehr beeindruckt Oberth kommandierenden Offizier, der es geschickt an das Kriegsministerium, das er kurzerhand abgelehnt. Nach dem Krieg, Universität Heidelberg Fakultät Mitglieder ebenfalls zurückzuweisen Dissertation Oberth-Rakete über Design. Unerschrocken veröffentlicht Oberth es selbst zu großem Erfolg-als Die Rakete zu den Space (1923). Im Jahre 1929 schrieb er Wege zur Raumfahrt, einen Preis zu gewinnen, die ihm half Finanzierung der Gründung seiner ersten liquidpropellant Rakete, die er im Jahre 1931 ins Leben gerufen.

Während des Zweiten Weltkrieges, wurde Oberth ein deutscher Staatsbürger und arbeitete mit Wernher von Braun, Raketen Waffen zu entwickeln.

Von der wissenschaftlichen Tool zur Waffe and Back Again

Ab den frühen 1900er und den 1930er Jahren in Friedenszeiten Regierungen und der wissenschaftlichen Gemeinschaft zeigte relativ wenig Interesse an der Unterstützung solcher Pioniere wie Ziolkowski, Goddard und Oberth. Leider dauerte es Krieg in Europa, und der Wunsch, Bomben auf andere Völker zu starten, zu schwerwiegenden, praktischen Entwicklung von Raketen voranzutreiben. Die Forschung und Entwicklung vollzog sich fast ausschließlich in Deutschland.

In den späten 1930er Jahren im Rahmen der militärischen Regime von Adolf Hitler, zwei Raketenwaffen erstellt wurden. Die erste, bekannt als die V-1, war ein unbemanntes Düsenflugzeug als eine Rakete. Über 25 Meter lang, trug sie ein 2000-Pfund-Bombe bei 360 Meilen pro Stunde für eine Strecke von etwa 150 Meilen. Es war eine ziemlich rohe Gerät: Wenn es lief der Treibstoff aus, es krachte und explodierte.

Von den ca. 8000 ins Leben gerufen, regnete es rund 2.400 nach unten auf London vom 13. Juni 1944, um 29 März 1945, mit tödlicher Wirkung. Im Gegensatz zu den V-1, die V-2 war eine echte Rakete, angetrieben nicht durch eine Luftschicht Atem-Jet-Motor, sondern von einem Raketentriebwerk Brennen einer Mischung aus Alkohol und flüssigem Sauerstoff. Die V-2 hatte eine Reichweite von etwa 220 Meilen und auch geliefert 2000 Pfund Sprengstoff, um sein Ziel. Vom 8. September 1944, um 27 März 1945, ca. 1300 V-2 wurden gegen England ins Leben gerufen. Wissenschaftler jeder Couleur verbrachte die Jahre 1939 bis 1945 die Leitung ihre Energien auf die Niederlage des Feindes.

Viele der Techniken, die während des Krieges (Radar-Technologie und Raketentriebwerken, um zwei zu nennen) würde von entscheidender Bedeutung für die Astronomie in den Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelt. In den letzten Tagen des Krieges in Europa, wie die US-Truppen drangen Deutschland aus dem Westen und der Sowjetunion Truppen drangen aus dem Osten, kletterte beide Seiten auf, V Capture-2s und mit ihnen, Deutsch-Rakete Wissenschaftler wie Wernher von Braun. Beide Seiten sahen das Potential in der Lage, um Bomben über weite Entfernungen zu liefern. Diese Raketen und die Wissenschaftler, die aus ihnen standen im Mittelpunkt des Kalten Krieges und der Space-Race einen Zeitraum von Wettbewerb in der Politik und der Hochtechnologie zwischen den beiden Supermächten, dass der Nachkriegszeit geprägt.

Das Spiel mit Luftballons

Während die V-2 hatten großer Höhe von den 1940er Jahren erreicht, Wissenschaftler waren noch ein langer Weg von dem Versuch einer menschlichen Aufstieg. Diese frühen Raketen sollen am Ende der Reise explodieren. Wird ein Gerät oder einen Menschen an Bord waren, waren Explosionen unter allen Umständen vermieden werden. In der Tat, eine andere Technologie den Ballon, wäre der Erste, der Menschen in der oberen Stratosphäre zu nehmen, die Grenze des Raumes. Auguste Piccard (1884-1962), ein in der Schweiz geboren belgische Physiker, baute ein Ballon in 1930 zu studieren kosmischen Strahlen, die die Erdatmosphäre Filter.

Piccard entwickelt revolutionäre Druckkabine entwickelt, die das Leben in großer Höhe unterstützt, und im Jahre 1932, erreichte eine Höhe von 55.563 Fuß. Im folgenden Jahr verwendet Ballonfahrer in der Sowjetunion Design Piccard auf 60.700 Fuß zu erreichen, und ein US-amerikanischer Ballonfahrer gekrönt, die später im Jahr auf 61.221 Fuß. The Battle Cry of Sputnik

So beeindruckend die Erfolge der Piccard und andere waren, konnte nie Ballons bewegen jenseits der Grenze des Raumes. Sie brauchten die Erdatmosphäre Loft ihnen. Nach dem Krieg begannen Wissenschaftler in den USA und der Sowjetunion Versuche mit so genannten Höhenforschungsraketen entwickelte sich aus der V-2s, zum Teil auf (Ton) die obere Atmosphäre Sonde.

Während eine Höhenforschungsrakete zu einer Geschwindigkeit von bis zu 5.000 Meilen pro Stunde beschleunigt wurde, wäre es der Brennstoff ausgehen, um etwa 20 Meilen auf. Diese Beschleunigung hat die Raketen ausreichende Geschwindigkeit zu ihren Aufstieg auf etwa hundert Meilen weiter, nach dem die Rakete auf die Erde fiel. Alle Instrumente sie getragen hatte, ausgeworfen werden, Fallschirm und verwertet, oder die Informationen hatte, um zu einer Bodenstation werden per Funk übertragen werden, bevor die Rakete abgestürzt. Das Ziel von Rocket Science an diesem Punkt war nicht nur größere Höhen zu erreichen, aber zur Erreichung einer Geschwindigkeit, die einen künstlichen Satelliten in die Erdumlaufbahn zu bringen konnten, um die Erde. Stellen Sie sich einen Stein in die Luft geworfen. Die Schwerkraft läßt sie in einer Parabel und zurück zur Erde zu reisen. Wenn der Ball in einer mehr und mehr Geschwindigkeit geworfen wurden, wäre es reisen immer weiter und weiter, bis es wieder auf die Erde. An einigen Geschwindigkeit, aber der Stein auf die Erde nie wieder zurückkehren, aber immer wieder darauf zu fallen (das ist, was der Mond tut: umkreisender Erde). Es war nicht zu betrügen, um sich einen Satelliten schnell genug zu machen, die die Erde umkreisen.

Eine einstufige Rakete, wie die V-2, erschöpft seine Brennstoffversorgung, bevor es erreicht ausreichende Höhe und Geschwindigkeit in die Umlaufbahn zu erreichen. Es fehlte die nötige Dynamik. Auf eine noch leistungsfähigere Rakete zu bauen benötigt eine Rückkehr zur Idee Goddard von einer "verstärkt" oder inszeniert Rakete. Durch ein gestuftes Rakete abgeworfen große Teile von sich selbst als Brennstoff in jedem unteren Teil-oder Phase-ran out. So wurde die Rakete schrittweise weniger massiv, da sie bestiegen, die beide durch die Verbrennung von Kraftstoff und durch das Wegwerfen der leeren Treibstofftanks. Während der Anfang und Mitte der 1950er Jahre gab es viel der Umsetzung eines Satelliten in die Umlaufbahn zu sprechen, und sowohl die Vereinigten Staaten und die Sowjets ihre Absicht erklärt, dies zu tun.

Im Kalten Krieg Atmosphäre der Zeit kam es als ein großer Schock für die Amerikaner als die UdSSR den ersten Erfolg zu haben, der Stapellauf erfolgte Sputnik I (Russisch für "Satellit") in die Umlaufbahn am 4. Oktober 1957. Die 185-Pfund (83,25 kg) Satellit wurde auf eine Höhe von etwa 125 Meilen (201 km) lofted und die erforderliche Earth Bahngeschwindigkeit von rund 18.000 Meilen (28.980 km) pro Stunde erreicht. Der erste Sputnik war ein primitives Gerät nach heutigen Maßstäben. Es hat nichts mehr zu emittieren als ein Radio-Signalton, die Welt war es da zu erzählen. Aber es brauchte nicht mehr als das tun. Der Punkt wurde der Space Age geboren wurde, und der Wettlauf hat begonnen.

Ein Artikel eingereicht von Jason H.

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