Space Race: Da Sputnik per la Stazione Spaziale Internazionale

Mentre innumerevoli esseri umani hanno guardato verso il cielo con meraviglia, alcuni contenuti non sono mai state solo a guardare. Non hanno voluto aspettare che le informazioni per arrivare qui, che volevano andare là. Nel II secolo dC, il satirico greco Luciano ha scritto il primo conto che abbiamo di un viaggio immaginario dalla terra alla luna. Senza dubbio, qualcuno aveva pensato ad un viaggio prima di Luciano, e certamente molti viaggi nello spazio previsto dopo di lui. Non è stato fino al XVIII secolo che la gente prima loft in aria dai palloni ad aria calda. E mentre l'aereo ha fatto il suo debutto nel 1903, del volo spaziale umano, in cui un essere umano avventurato al di là di protezione della terra coperta atmosferica non è venuto su fino al 1961 il volo di un cosmonauta sovietico Jurij Alekseevič Gagarin.

Davvero È Rocket Science

Mentre volo spaziale è stato oggetto di molti secoli di speculazione, tre uomini hanno lavorato in modo indipendente per stabilire il suo fondamento pratico. Konstantin Tsiolkovsky Eduardovich (1857-1935) era un ragazzo solitario russo, quasi totalmente sordo, che è cresciuto in ritiro con i suoi articoli. E 'diventato un insegnante di provincia, ma il suo interesse era che consumano di volo, e ha costruito una galleria del vento per testare disegni vari tipi di aerei. Ben presto divenne ancora più affascinato dal pensiero di viaggi nello spazio, producendo il primo serio articoli teorici sul tema nel corso della fine del XIX secolo e all'inizio del ventesimo.

Un altro tranquilla, ragazzo introverso, questo un New Englander, Robert Hutchings Goddard (1882-1945), era affascinato dalla scienza di HG Wells-fiction romanzo War of the Mondi, che ha letto in una serializzazione 1898, nel Boston Post. Il 19 ottobre 1899 (come se lo ricordava per il resto della sua vita), giovani Goddard salito su un albero di ciliegio nel suo cortile e "immaginare come sarebbe bello fare qualche dispositivo che avevano anche la possibilità di salire su Marte".

Da quel giorno, il percorso della sua vita divenne chiaro a lui. Goddard ottenne il suo Ph.D. in fisica nel 1908 da Clark University nella sua città natale di Worcester, Massachusetts, e, lavorando in un laboratorio molto modesto, ha dimostrato sperimentalmente che la spinta e la propulsione può avvenire nel vuoto (il che risulta da leggi del moto di Newton, i gas espulsi spingendo avanti il razzo). Egli ha anche cominciato a lavorare la matematica complessa di produzione di energia rispetto al peso dei vari combustibili, compreso l'ossigeno liquido e idrogeno liquido. Questi sono i combustibili che, in ultima analisi il potere dei razzi grande loft che gli esseri umani in orbita e per la luna, e ancora il potere il lancio di razzi molti oggi. Goddard è stato il primo scienziato a sviluppare motori a razzo a combustibile liquido, il lancio del veicolo inaugurale nel 1926, non da qualche governative, multimilionario Sito di prova del dollaro, ma dalla fattoria di suo zia Effie's a Auburn, Massachusetts. Attraverso anni 1930 e 1940, ha testato sempre più grandi e più potenti razzi, la brevettazione di un apparato di governo e l'idea di ciò che egli definiva "razzi" step-quello che sarà poi chiamata-razzi multistadio per ottenere una maggiore altitudine.

Goddard risultati sono stati poco riconosciuto nel proprio tempo, ma, in realtà, era da sola tracciato le basi dello spazio-tecnologia dei veicoli, comprese le pompe di carburante, auto-raffreddamento motori a razzo, e gli altri dispositivi necessari per un motore progettato per il trasporto esseri umani, i satelliti di telecomunicazione, e telescopi in orbita. Hermann Oberth (1894-1989), nato in Austria, è stato destinato a una carriera medica, come suo padre, ma i suoi studi di medicina sono stati interrotti dalla prima guerra mondiale feriti, ha studiato fisica e l'aeronautica, mentre il recupero.

Mentre era ancora nell'esercito austriaco, ha effettuato esperimenti per simulare l'assenza di peso, e ha progettato un LongRange, razzo a propellente liquido. Il design molto impressionato comandante Oberth, che lo ha inviato al Ministero della Guerra, che sommariamente respinto. Dopo la guerra, Università di Heidelberg membri del corpo docente così respinta tesi di Oberth in materia di costruzione di razzi. Imperterrito, Oberth pubblicato lui stesso, a furor di popolo, come Il Rocket in spazio interplanetario (1923). Nel 1929, scrisse Modi per Spaceflight, vincere un premio, che lo aiutò a finanziare la creazione del suo primo razzo liquidpropellant, che ha lanciato nel 1931.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, Oberth è diventato un cittadino tedesco e ha lavorato con Wernher von Braun di sviluppare armi a razzo.

Da scientifico Tool per Weapon and Back Again

Dal 1900 attraverso il 1930, i governi in tempo di pace e la comunità scientifica ha mostrato poco interesse a sostenere pionieri come Tsiolkovsky, Goddard, e Oberth. Purtroppo, ci sono voluti guerra in Europa, e il desiderio di lanciare bombe su altre nazioni, per stimolare grave, lo sviluppo pratico di razzi. La ricerca e sviluppo ha avuto luogo quasi esclusivamente in Germania.

Durante la fine del 1930, sotto il regime militare di Adolf Hitler, due armi a razzo sono stati creati. Il primo, noto come il V-1, era più un aereo senza pilota a getto di un razzo. Circa 25 metri di lunghezza, che trasportava un 2.000-bomba libra a 360 chilometri all'ora per una distanza di circa 150 miglia. E 'stato un dispositivo abbastanza greggio: Quando è a corto di carburante, è caduto ed è esplosa.

Su circa 8.000 ha lanciato, circa 2.400 piovevano a Londra dal 13 giugno 1944, al 29 marzo 1945, con effetto mortale. In contrasto con il V-1, il V-2 era un vero e proprio razzo, alimentata non da un aereo -motore a reazione di respirazione, ma da un motore a razzo che brucia una miscela di alcool e di ossigeno liquido. Il V-2 ha una gamma di circa 220 miglia e anche consegnati 2.000 £ di esplosivi ad alto potenziale per il suo obiettivo. Dal 8 settembre 1944, al 27 marzo 1945, circa 1.300 V-2 sono stati lanciati contro la Gran Bretagna. Gli scienziati di ogni risma trascorse gli anni 1939-1945 dirigere le loro energie verso la sconfitta del nemico.

Molte delle tecniche sviluppate durante la guerra (la tecnologia radar e motori a razzo, per citarne due) sarebbe diventato decisivo per l'astronomia nei decenni successivi alla seconda guerra mondiale. Durante gli ultimi giorni della guerra in Europa, come le forze Usa hanno invaso la Germania da ovest e sovietico le forze di invasione da est, da entrambe le parti criptato per catturare V-2 e, con loro, gli scienziati tedeschi a razzo, come Wernher von Braun. Entrambe le parti hanno visto il potenziale di essere in grado di fornire le bombe su lunghe distanze. Questi razzi e gli scienziati che li ha fatti sono stati al centro della guerra fredda e la corsa allo spazio, un periodo di concorrenza in politica e ad alta tecnologia tra le due superpotenze, che ha dominato il mondo del dopoguerra.

Playing with Balloons

Mentre il V-2 aveva raggiunto grande altezza dal 1940, gli scienziati sono ancora lontani dal tentare una salita umana. Questi razzi primi erano destinati a esplodere alla fine del viaggio. Se uno strumento o un essere umano si trovavano a bordo, le esplosioni sono da evitare a tutti i costi. In realtà, un'altra tecnologia, il pallone, sarebbe il primo a prendere gli esseri umani nella stratosfera superiore, la frontiera dello spazio. Auguste Piccard (1884-1962), uno svizzero-nato fisico belga, ha costruito una mongolfiera nel 1930 per studiare cosmica Raggi, che filtra la terra atmosfera fuori.

Piccard sviluppato rivoluzionario design cabina pressurizzata, che ha sostenuto la vita ad alta quota, e, nel 1932, ha raggiunto una quota di 55.563 piedi. L'anno seguente, aeronauti in Unione Sovietica utilizzati design Piccard di raggiungere 60.700 piedi, e uno schermidore italiano sormontata che entro l'anno a 61.221 piedi. Il grido di battaglia di Sputnik

Impressionante come i risultati di Piccard e altri sono stati, palloni non potrebbe mai andare oltre la frontiera dello spazio. Avevano bisogno l'atmosfera terrestre a loft di loro. Dopo la guerra, gli scienziati in America e l'Unione Sovietica cominciò a sperimentare con le cosiddette razzi sviluppato dal V-2S, in parte a sonda (suono), l'atmosfera superiore.

Mentre un razzo sonda è stata accelerata a velocità fino a 5.000 miglia all'ora, sarebbe a corto di carburante di circa 20 miglia fino. Questa accelerazione ha dato i razzi velocità sufficiente per continuare la loro ascesa a circa un centinaio di chilometri, dopo di che il razzo caduto sulla Terra. Qualsiasi strumentazione che aveva portato ad essere espulso, paracadutati per la sicurezza e recuperati, o le informazioni dovevano essere trasmessi ad una stazione a terra via radio prima che il missile è caduto. L'obiettivo della scienza a razzo a questo punto è stato non solo di raggiungere quote più elevate, ma di raggiungere una velocità che potrebbe lanciare un satellite artificiale in orbita attorno alla Terra. Immaginate un sasso lanciato in aria. La forza di gravità fa sì che a viaggiare in una parabola e tornare alla terra. Se la palla sono stati gettati a una velocità sempre maggiore, sarebbe un percorso più lungo e più lontano fino a quando non tornò a terra. A un certo velocità, però, il rock non sarebbe mai tornare alla terra, ma continuo calo verso di essa (questo è quello che la luna sta facendo: orbitala terra). Non era un trucco media per ottenere un satellite andando abbastanza veloce per rendere l'orbita della terra.

Un singolo razzo stadio, come il V-2, esaurito il suo approvvigionamento di carburante prima che raggiungesse quota e la velocità sufficiente a raggiungere l'orbita. E 'mancata la spinta necessaria. Per costruire un razzo più potente bisogno di un ritorno al Goddard idea di un "passo" o di messa in scena a razzo. Un razzo ha messo in scena gettato gran parte di se stesso come combustibile in ogni sua parte inferiore o fase-ha esaurito. Così il razzo si è progressivamente meno massiccia come saliva, sia dalla combustione di carburante e scartando i serbatoi vuoti di carburante. Durante i primi e la metà del 1950, si è molto parlato di mettere un satellite in orbita, e sia gli Stati Uniti e l'Unione Sovietica dichiarato la loro intenzione di farlo.

Nel clima della guerra fredda del tempo, esso venne come un grande shock per gli americani, quando l'Unione Sovietica fu la prima ad avere successo, il lancio Sputnik I (In russo significa "satellite") in orbita il 4 ottobre 1957. 185-pound (83,25 kg) satellite era stato loft a un'altitudine di circa 125 miglia (201 km) ed aveva raggiunto la velocità orbitale della Terra richiesta di circa 18.000 miglia (28980 km) un'ora. Il primo Sputnik è un dispositivo primitiva per gli standard attuali. Ha fatto altro che emette un segnale acustico di opzione per dire al mondo che c'era. Ma non ha dovuto fare di più. Il punto è stato fatto, dell'era spaziale è nato, e la corsa allo spazio era cominciata.

un articolo presentato da Jason H.

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