Robert Goddard: Amerikanischer Vater der Raketentechnik

Dr. Robert Goddard mit einer Rakete in seiner Werkstatt in Roswell, New Mexico, im Oktober 1935.(Bildnachweis: NASA/Goddard Space Flight Center)

Robert H. Goddard, der amerikanische Vater der modernen Raketentechnik, baute und testete 1926 die erste Flüssigtreibstoffrakete der Welt. Seine Leistung gilt als ebenso bedeutend wie der Erstflug der Gebrüder Wright. Im Laufe seiner Karriere entwickelte Goddard nicht nur die theoretischen Berechnungen für den Raketenflug, sondern machte auch praktische Fortschritte im Raketendesign und -bau.

Frühen Lebensjahren

Robert Hutchings Goddard wurde am 5. Oktober 1882 in Worcester, Massachusetts, als einziges überlebendes Kind von Fannie Louise Hoyt und Nahum Danford Goddard geboren. Als Kind interessierte sich Goddard für die Wissenschaft und wurde vom Weltraum fasziniert, nachdem er H. G. Wells' Science-Fiction-Roman 'Der Krieg der Welten' gelesen hatte.

Goddard schrieb sich als Student am Worcester Polytechnic Institute ein, wo er 1907 auffiel, als er versuchte, eine Pulverrakete aus dem Keller des Physikgebäudes abzufeuern. Er erhielt seinen Bachelor of Science im Jahr 1908 und erwarb seinen Master und den Doktortitel in Physik an der Clark University.

1912 trat er dem Palmer Physical Laboratory an der Princeton University bei. Später war er als Teilzeitlehrer an der Clark University tätig. 1924 heiratete er Esther Christine Kisk.

Raketenwissenschaft

Goddards anfängliches Studium der Raketen wurde auf eigene Kosten durchgeführt. Er experimentierte zunächst mit Schießpulver und startete 1915 seine erste Pulverrakete an der Clark University, diesmal außerhalb des Gebäudes. Aber Pulverraketen waren ineffizient; nur 2 Prozent der verfügbaren Energie wurden in Bewegung umgewandelt.

Dr. Robert H. Goddard, der amerikanische Vater der Raketentechnik.(Bildnachweis: NASA/Goddard Space Flight Center)

Goddard wandte seine Aufmerksamkeit den Komponenten seiner Raketen zu. Ein schwedischer Ingenieur, Gustav De Laval, hatte eine Turbine für eine Dampfmaschine entworfen, die eine neue Art von Düse implementierte, um Dampfstrahlen auf das Rad zu blasen. Die Düse verengt sich zuerst, dann dehnt sie sich aus, wodurch der Dampf Schallgeschwindigkeit erreicht und eine effiziente Umwandlung von Wärme in Bewegung erzeugt wird.

Durch den Austausch seiner bestehenden Düse durch die De Laval-Düse konnten Goddards Raketen ihre Effizienz auf bis zu 63 Prozent steigern.

Im Jahr 1917 erhielt Goddard von der Smithsonian Institution in Washington D.C. ein Stipendium in Höhe von 5.000 US-Dollar, um seine Entwicklung einer Rakete zur Erforschung der oberen Atmosphäre zu unterstützen. Die Clark University beteiligte sich auch finanziell, und Goddard hatte die Erlaubnis, ihr Labor und das Labor am Worcester Polytechnic Institute für Experimente zu nutzen.

1919 veröffentlichte das Smithsonian Goddards Forschung. Obwohl sich die Arbeiten auf Goddards Suche nach Methoden konzentrierten, um Wetteraufzeichnungsinstrumente zu neuen Höhen zu bringen, und seine Entwicklung mathematischer Theorien zum Raketenantrieb, diskutierte er auch die Möglichkeit, der Schwerkraft der Erde vollständig zu entkommen. Nach seinen Berechnungen könnte eine Rakete eines Tages zum Mond fliegen und dort eine Ladung Blitzpulver explodieren lassen.

Die Presse hat die Idee sofort aufgegriffen. Viele Leute schlugen die Idee nieder, dass im Vakuum des Weltraums ein Schub möglich sei. Goddard erfuhr viel Aufmerksamkeit, viele davon negativ. Die New York Times veröffentlichte einen Leitartikel, der die Idee verspottete; 1969, nach der Einführung von Apollo 11 , veröffentlichte die Zeitung eine Korrektur.

Militärische Anwendungen

Sein ganzes Leben lang versuchte Goddard, das Interesse des Militärs zu wecken. Die meiste Zeit sahen sie wenig praktische Anwendung darin, seine Ideen für die Kriegsführung zu verwenden. Nachdem die Vereinigten Staaten in den Ersten Weltkrieg eingetreten waren, entwickelte er mehrere Militärraketen, aber keine wurden zu dieser Zeit implementiert. Während des Zweiten Weltkriegs wurde eine Panzerabwehrwaffe ähnlich der von Goddard entworfenen verwendet - die Bazooka. Während des Zweiten Weltkriegs beauftragte die Marine Goddard mit dem Bau von Flüssigtreibstoffraketen für den Start von düsengestützten Flugzeugen.

Flüssigtreibstoffraketen

Pulverraketen waren noch problematisch. Goddard kehrte zu einer Idee zurück, die er erstmals 1914 für eine Flüssigtreibstoffrakete entwickelt hatte. Hermann Oberth in Deutschland und Konstantin Tsiolkovsky in Russland waren beide zu demselben Schluss gekommen. Unabhängig arbeitend – ohne offensichtliche Kenntnis der Forschung des anderen – machten sie ähnliche Entwicklungen auf dem Gebiet der Raketenwissenschaft. Alle drei gelten als die Väter der modernen Raketentechnik.

Dr. Robert H. Goddard und eine Flüssigsauerstoff-Benzin-Rakete in dem Rahmen, aus dem sie am 16. März 1926 in Auburn, Mass Sekunden.(Bildnachweis: NASA/Goddard Space Flight Center)

Goddards Rakete beruhte auf einer Kombination aus Benzin und flüssigem Sauerstoff. Zwei Leitungen liefen in den Brennraum. Um die hohen Temperaturen zu überwinden, die für die Verbrennung von reinem Sauerstoff erforderlich sind, hat Goddard den extrem kalten flüssigen Sauerstoff entwickelt, um die Brennkammer zu kühlen, während sie aus dem Treibstofftank , eine Methode, die noch heute verwendet wird.

Am 16. März 1926 feuerte Goddard seine erste Flüssigtreibstoff-Rakete ab. Es brannte etwa 20 Sekunden lang, bevor es abhob, und schmolz einen Teil der Düse. In 2,5 Sekunden erreichte es eine Höhe von 41 Fuß, nivellierte sich und schlug mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von etwa 60 Meilen pro Stunde auf dem Boden auf.

In den nächsten Jahren arbeitete Goddard weiter an Methoden zur Stabilisierung seiner Raketen. Er benutzte Gyroskope, um die Bewegung zu kontrollieren, und Leitschaufeln, die in den Abgasstrahl stießen, um sie zu steuern.

Im Jahr 1929 machte einer von Goddards Starts Schlagzeilen und zog die Aufmerksamkeit des Luftfahrthelden Charles Lindbergh auf sich. Lindbergh begann damit, Goddards Forschung finanziell zu unterstützen. Spätere Beiträge kamen von der Familie Guggenheim.

Goddard zog in den 1930er Jahren nach Roswell, New Mexico, wo er im Laufe seines Lebens weiter an seinen Raketen arbeitete. Die offene Verwüstung bot den perfekten Ort, um in Sicherheit an seinen Raketen zu arbeiten, und er startete in 15 Jahren 31 Raketen. [Fotogalerie: Beste Raketenstartfotos von 2012]

Aber Goddard hat seinen Traum von einer Rakete nie erlebt, die ins All fliegt. Er starb am 10. August 1945 in seinem Haus in Baltimore an Kehlkopfkrebs, zwölf Jahre vor dem Start des russischen Satelliten Sputnik.

Goddard wurden 214 Patente zugeschrieben. Davon wurden 131 von seiner Frau nach seinem Tod eingereicht. Das Goddard Space Flight Center der NASA in Maryland wurde nach dem Wissenschaftler benannt, ebenso wie der Goddard-Krater auf dem Mond.

- Nola Taylor Redd, guesswhozoo.com-Mitwirkende