İlk sıvı yakıtlı roket Robert Goddard 100 yıl önce uzay keşfini nasıl değiştirdi

İlk sıvı yakıtlı roket Robert Goddard 100 yıl önce uzay keşfini nasıl değiştirdi

1926'da Massachusetts'te gerçekleşen bu uçuş, bugün NASA'nın Artemis gibi programlarına yön veren bilimsel temelleri atmıştır.

Mart 1926'da Robert Goddard , Massachusetts, Auburn'deki bir lahana tarlasında durarak , ancak on iki metre yükselip tekrar yere düşen bir aletin motorunu çalıştırdı.

Sadece iki saniye süren bu uçuş, üç metre yüksekliğinde sıvı oksijen ve benzinle çalışan bir roketle gerçekleştirildi . Bu, ilk başarılı fırlatma oldu.

O dönemde birçok kişiye önemsiz gibi görünen şey, bilim ve teknolojinin seyrini kalıcı olarak değiştirdi. 16 Mart'ta Goddard, Almanya'da Hermann Oberth ve Rusya'da Konstantin Tsiolkovsky'nin elde ettiği başarıya benzer bir başarıyla, modern roketçiliğin kurucularından biri olarak kendini kanıtladı.

Goddard'ın deneyi, bilimsel vizyon ve edebi ilhamın bir karışımına dayanıyordu. Goddard'ın çocukluğu, H.G. Wells ve Jules Verne gibi yazarların uzay keşif romanlarını okuyarak geçti ve bu romanlar, onun gerçeküstü olanı mümkün kılma arzusunu körükledi.

Lowell Gözlemevi'nde tarihçi ve halkla ilişkiler sorumlusu olan Kevin Schindler'e göre , " Goddard'ın hikayesi ilham verici, hayallerinin peşinden yılmadan koşmanın ve onları gerçeğe dönüştürmenin bir öyküsüdür." Schindler ayrıca, Goddard'ın 17 yaşında bir kiraz ağacını budarken yaşadığı bir aydınlanmanın ardından kendini roketçiliğe adamaya karar verdiğini açıkladı.

Goddard'ın ilk barutlu roketi 1915'te fırlatıldı, ancak ilgisi hızla sıvı yakıtlara kaydı; bunların daha fazla kontrol ve güç sağlayacağına ikna olmuştu. 1926'daki tarihi uçuşunda Goddard, sıvı yakıtlı bir roketi kontrol etmenin mümkün olduğunu gösterdi ve sisteminin, geliştirilebilecek yönleri olsa da, çalıştığını açıkça ortaya koydu.

Kanada Havacılık ve Uzay Müzesi'nde havacılık ve uzay küratörü olan Erin Gregory , "Bu ilk uçuş, günümüz standartlarına göre birçok kişiye etkileyici gelmeyebilir, ancak sıvı yakıtlı bir roketi kontrol etmenin mümkün olduğunu kanıtladı. Bu nihai bir testti; yapılabiliyordu. Elbette, bazı ayarlamalar yapılması gerekiyordu, ancak önemli olan yapılabiliyor olmasıydı." şeklinde açıklama yaptı.

Sıvı oksijen ve benzin kullanan bu küçük, üç metre uzunluğundaki araç, roketlerin katı yakıtlara dayandığı bir dönemde devrim niteliğinde bir teknoloji sunmuştu. NASA'nın Artemis programı için Uzay Fırlatma Sistemi'ni (SLS) kaldırmak için kullanılanlar gibi bu katı yakıtların, ateşlendikten sonra sürekli yanma sınırlaması vardır.

Öte yandan, sıvı yakıtlar hassas itme kontrolüne olanak tanır ve daha fazla güç sunar. Prensip, yakıt ve oksitleyicinin bir yanma odasına pompalanmasını içerir; burada tutuşarak sıcak gazlar üretirler ve bu gazlar yüksek hızda nozül yoluyla dışarı atılarak roketi istenen yöne doğru iter.
Goddard'ın uçuşu, birkaç on yıla yayılan bir inovasyon kariyerinin sadece ilk adımıydı. Eşi Esther Goddard, araştırmalarının ilerlemesinde önemli bir rol oynadı : kayıtları tuttu, patentleri yönetti ve fırlatmalara yardımcı oldu.

İlk başarının ardından Goddard, roket stabilitesini iyileştirmeye odaklandı ve motorların yerini değiştirme, egzoza hareketli kanatçıklar ekleme ve uçuş kontrolü için jiroskoplar kullanma gibi çözümler geliştirdi. Bu gelişmeler tasarımı basitleştirdi ve fırlatma doğruluğunu artırdı.

Goddard'ın mirası arasında roket motorları için soğutma tekniklerinin icadı, çok kademeli roketlerle yapılan deneyler ve yakıt besleme sistemlerinin geliştirilmesi yer almaktadır.
Goddard, yanma odalarının aşırı ısınma ve erime eğiliminde olduğunu keşfetti ve bu nedenle "perde soğutma" ve daha sonra "rejeneratif soğutma" yöntemlerini geliştirdi. Bu yöntemler, yakıtı yanmadan önce oda duvarlarından geçirerek yapıyı soğutmayı ve verimliliği artırmak için itici yakıtı önceden ısıtmayı içerir. Ayrıca başarılı boş testler gerçekleştirdi ve bilimsel bir yük taşıyan ilk roketi fırlatan kişi oldu.

Goddard'ın fikirleri çağdaşları tarafından her zaman anlaşılamadı. 1920'de New York Times , roketlerin vakumda çalışması olasılığını alaya alan bir başyazı yayınladı. Gazete, hatasını ancak 1969'da Apollo 11 görevi sırasında kabul etti. Goddard ayrıca teknik ve mali engellerin yanı sıra malzeme kısıtlamalarıyla da karşı karşıya kaldı.

Düzensiz yanma ve hafif, güçlü bileşenlerin eksikliği nedeniyle motorları patladı veya alev aldı. Bu zorluklara rağmen Goddard, azimli ve metodik bir şekilde çalışarak, günümüzde hala havacılık ve uzay mühendisliğinin bir parçası olan yöntem ve teknikleri geliştirdi.
1930'larda Goddard, deneylerine daha güvenli ve izole bir ortamda devam etmek için New Mexico'daki Roswell'e taşındı. Orada, Charles Lindbergh ve Guggenheim ailesi gibi isimlerin mali desteğiyle, 1945'teki ölümünden önce yirmiyi aşkın roket fırlattı. Çalışmaları, 1957'de ilk yapay uydu Sputnik'i fırlatan ve daha sonra insanları Ay'a taşıyan roketlerin geliştirilmesinin temelini oluşturdu.

Goddard'ın etkisi günümüze kadar uzanmaktadır. Maryland'deki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi, modern roketçiliğin gelişimindeki kilit rolünü anmak amacıyla onun adını taşımaktadır. Turbopomplar, gimbal motorlar ve jiroskop güdümlü itme sistemleri gibi birçok yeniliği, günümüzün fırlatma araçlarında hala mevcuttur. Bu teknolojiler, NASA'nın Mercury, Gemini ve Apollo görevleri ve daha sonra uzay mekiği ve insansız bilim görevleri için hayati önem taşıdı.
Goddard'ın 1926'daki uçuşu, kısa ve alçak irtifada gerçekleşmiş olsa da, sıvı yakıtlı bir roketi kontrol etmenin ve yönlendirmenin mümkün olduğunu gösterdi. Gregory'nin açıkladığı gibi, bu gösteri "asıl sınavdı; yapılabiliyordu." Bu başarının ardından Goddard, tasarımlarını geliştirdi ve roketlerin daha yüksek irtifalara ulaşmasını ve yük taşımasını sağlayan yenilikler geliştirdi.

Smithsonian Enstitüsü, Clark Üniversitesi ve özel kişiler gibi kurumlardan aldığı mali destek, araştırmalarının gelişmesinde kilit rol oynadı.

Goddard'ın, yükü azaltmak ve daha yüksek irtifalara ulaşmak için aracın bazı parçalarının atılmasına olanak tanıyan çok kademeli roketler vizyonu, onun önemli katkılarından bir diğeriydi. Schindler'in sözleriyle, "Bu, tek bir yakıt tankı yerine birden fazla yakıt tankının kullanılmasını içeriyordu. Bir tanktaki yakıt tüketildiğinde, o tank atılıyordu, böylece roketten ağır, boş tanklar ortadan kaldırılıyordu. Bu şekilde, daha hafif roket daha az ağırlık taşıyor ve daha uzun uçuşlar ve daha yüksek irtifalar elde edebiliyordu."
Goddard, roketlerini tasarlarken bilim kurgu ve düşünce deneylerinden yararlandı, ancak yaklaşımı her zaman titiz ve bilimseldi. 1908'de manyetik, atomik, top ve tekerlekli fırlatma gibi yöntemleri bir kenara bırakarak, en uygun seçenek olarak sıvı yakıtı tercih etti. Bu karar, uzay teknolojisinin sonraki gelişiminde temel bir öneme sahip oldu. Çalışmasının önemi, 1969'da Goddard'ın otobiyografisinin bir kopyasını Ay yüzeyine götüren Buzz Aldrin gibi astronotlar tarafından da kabul edildi.

Roketlerin evrimi, Goddard'ın ilk prototipinden günümüzün güçlü uzay araçlarına kadar, bilim, yenilik ve azmin birleşimiyle mümkün oldu. İlk deneysel uçuştan bu yana geçen yüz yılda, roketler deneysel cihazlar olmaktan çıkıp uzay keşfinin omurgası haline geldi.

Günümüzde Goddard tarafından geliştirilen temel prensipler her fırlatmada mevcuttur. Artemis misyonuna ve gelecekteki insanlı Ay yolculuklarına güç veren NASA'nın Uzay Fırlatma Sistemi (SLS), Goddard'ın öncü fikirlerine dayanan katı ve sıvı yakıtların bir kombinasyonunu kullanmaktadır.

1 Nisan'da fırlatılması planlanan Artemis II görevi, astronotlar Reid Wiseman, Victor Glover, Christina Koch ve Jeremy Hansen'i bir Orion uzay aracıyla Ay'ın çevresine götürecek . Bu, NASA'nın Ay yüzeyinde kalıcı bir insan varlığı kurmayı amaçlayan yeni Ay programının ilk insanlı uçuşu olacak. Artemis II astronotları Ay'a iniş yapmayacak olsalar da, görevleri insanlığın doğal uyduya dönüşü ve yeni bir keşif çağının başlangıcı için çok önemli bir adımı temsil ediyor.
Auburn'daki o mütevazı fırlatmadan iddialı Artemis misyonuna uzanan yolculuk, Goddard'ın fikirlerinin ve deneylerinin kalıcı etkisini vurguluyor. Günümüz mühendisleri, bir asır önce mevcut olmayan malzeme ve teknolojilerle onun ortaya koyduğu kavramları geliştirmeye devam ediyor . Uzay keşfindeki her ilerleme, Dünya'dan fırlatılan her roket, bilim kurguyu somut bir gerçekliğe dönüştüren bir öncünün mirasını taşıyor.

Goddard'ın Massachusetts semalarında sadece iki saniye boyunca süzülen küçük roketi, uzay araştırmalarını yönlendirmeye devam eden bir teknolojik devrimi tetikledi.

Öncü deneylerden 21. yüzyılın ay görevlerine kadar modern roketçiliğin tarihi, hayali mühendisliğe dönüştüren bir bilim insanının vizyonu ve yorulmak bilmeyen çalışmalarının sonucudur.