До Луны и обратно: как Роберт Годдард запустил первую ракету на жидком топливе

Сегодня космические открытия происходят каждый день. Однако эра освоения космоса началась меньше столетия назад. Путешествия за пределы Земли стали возможны в том числе благодаря Роберту Годдарду — создателю ракетного двигателя, работающего на жидком топливе.

Ученый как призвание: детство и образование Роберта Годдарда

Роберт Годдард родился в 1882 году в городе Вустер, штат Массачусетс. Он погрузился в науку с юных лет: интересовался математикой, физикой, изучал географию и астрономию. Любовь к космосу у Роберта появилась благодаря отцу: вместе они подолгу рассматривали звезды в небольшой телескоп.

В 16 лет Роберт Годдард прочел книгу Герберта Уэллса «Война миров». Именно тогда мальчика еще сильнее увлекла фантазия о мире будущего, в котором ракеты путешествуют между планетами — совсем как поезда. Позже Годдард вспоминал, как в 1899 году он взобрался на вишневое дерево и представил, что он смотрит на лужайку с высоты Марса.

В 1904 году Роберт поступил в Вустерский политехнический институт. Учеба приносила парню большое удовольствие. При этом ему часто приходилось пропускать занятия из-за проблем со здоровьем. Уже через четыре года Роберт получил степень бакалавра и поступил на физический факультет в Университет Кларка. К 1911 году Роберт Годдард стал кандидатом физических наук.

Создание жидкого ракетного топлива

На этом будущий изобретатель останавливаться не стал. Он сразу поступил в Принстонский университет и свободное от учебы время проводил в исследовательской лаборатории. Годдард представил первые разработки многоступенчатой ракеты, которая, по его подсчетам, должна была долететь до Луны.

Он оказался так увлечен проектом, что смог получить финансовую поддержку Смитсоновского университета. За 1910-е годы Роберт Годдард исследовал заряженные частицы и реактивное движение на энергии пороха. Кроме того, он изучал способы прохождения радиоволн через изотопы — вещества, не проводящие электрический ток.

Именно тогда Годдарду пришла в голову мысль: почему бы не заменить обычное топливо жидким? Ведь именно оно будет иметь большую единицу сгорания, нежели порох, а значит, увеличит время, скорость и высоту полета. Ученый начал эксперименты с газолином — летучим жидким углеводородом, который не растворялся в воде.

Проба пера: первые полеты ракеты на жидком топливе

Методом проб и ошибок Роберт Годдард выяснил, что в качестве окислителя подходит жидкий кислород. Он помогал создать большое давление в баке — инертный газ за считанные секунды вытеснял газолин и кислород и создавал мощный поток энергии. И это сработало! В 1926 году Годдард поднял в небо свою первую ракету.

Она была размером с руку взрослого мужчины и поднялась на 12 метров в высоту всего за 2,5 секунды. Правда, полет кончился быстро: ракета упала недалеко от места проведения испытаний. Но это уже был прорыв: значит, жидкое топливо может поднять аппарат в воздух! Ученый продолжил работу и в 1929 году модернизировал двигатель.

Он разместил камеру сгорания ближе к хвосту — теперь поток газов, поднимающий ракету, никак не соприкасался с корпусом. Вторая ракета достигла высоты в 300 метров. Весь полет она фиксировала атмосферное давление с помощью барометра, размещенного на корпусе, а также делала снимки.

Удача и талант: дальнейшие разработки Роберта Годдарда

Новые испытания требовали все больших затрат. В начале 1930-х годов финансовую поддержку Годдарду оказал промышленник Дэниэл Гуггенхайм. В течение четырех лет он выделил около ста тысяч долларов. В 1930 году это позволило переехать в город Розуэлл, штат Нью-Мексико.

На новом месте Годдард доработал внешний вид ракеты: она получила гладкий корпус и несколько «плавников». Благодаря покровительству Гуггенхайма, Роберт смог продолжать эксперименты с гироскопическим управлением и уже в 1932 году провел успешный полет с обновленной системой. Через десять лет эта конструкция легла в основу немецкого Фау-2.

В последующие годы ученый запустил две серии ракет K и L на жидком топливе. Они поднимались на высоту до 2,7 километров и использовали все меньше азота. Роберт Годдард также построил дополнительный ускоритель, который позволял разогнаться до 200 метров всего за несколько десятков секунд.

Последние годы жизни

С 1938 по 1940 годы Роберт Годдард проводил испытания турбонасосов и газогенераторов собственной разработки. Позднее он использовал их в ракетах серии Р. Они стали мощнее и «эргономичнее» — теперь можно было избавиться от бака с газом.

Успех Годдарда оказался настолько оглушительным, что в 1942 году изобретатель получил приглашение от ВМФ США поступить на службу на Инженерную экспериментальную станцию. В эти годы его здоровье сильно начало ухудшаться: влияли климат и непрерывная работа.

Роберт не ушел на пенсию даже после обнаружения у него рака. Ученый скончался в 1945 году в возрасте 62 лет. Его жена, Эстер Кристин Киск, обнародовала бумаги Годдарда и получила патент еще на 131 изобретение.