Ρόμπερτ Γκόνταρντ: Ο πατέρας της Πυραυλικής
Στις 19 Οκτωβρίου του 1899, ένα δεκαεπτάχρονο αγόρι σκαρφαλωμένο σε μια κερασιά, είχε μια επιφοίτηση. Είχε μόλις διαβάσει τον Πόλεμο των Κόσμων, του Χ. Τζ. Γουέλς και ήταν ενθουσιασμένο με την ιδέα ότι οι πύραυλοι ίσως μας επέτρεπαν να εξερευνήσουμε το Σύμπαν. Φανταζόταν πόσο υπέροχο θα ήταν να φτιάξει μια μηχανή που θα είχε έστω και την πιθανότητα να φτάσει στον Άρη, και οραματιζόταν πως είμαστε προορισμένοι να εξερευνήσουμε τον Κόκκινο Πλανήτη. Μέχρι να κατεβεί από το δέντρο, η ζωή του είχε αλλάξει για πάντα. Το αγόρι αυτό θα αφιέρωνε τη ζωή του στο όνειρο της τελειοποίησης ενός πυραύλου που θα έκανε το όραμα πραγματικότητα. Θα γιόρταζε την 19η Οκτωβρίου για όλη την υπόλοιπη ζωή του.
Ο Γκόνταρντ ήταν ένας από τους λίγους πρωτοπόρους που, παρά την απομόνωση, τη φτώχεια και τις κοροϊδίες των συναδέλφων του, προχώρησε κόντρα στις πιθανότητες και έθεσε τα θεμέλια των διαστημικών πτήσεων.
Το ενδιαφέρον του Ρόμπερτ Γκόνταρντ για την επιστήμη ξεκίνησε στην παιδική ηλικία, όταν έζησε τον εξηλεκτρισμό της γενέτειράς του. Κατέληξε στην πεποίθηση ότι η επιστήμη θα έφερνε επανάσταση σε κάθε τομέα της ζωής μας. Ο πατέρας του, για να ενθαρρύνει αυτά τα ενδιαφέροντα, του αγόρασε ένα τηλεσκόπιο, ένα μικροσκόπιο και μια συνδρομή στο περιοδικό Scientific American. Στην αρχή πειραματιζόταν με χαρταετούς και αερόστατα. Μια μέρα που διάβαζε στη βιβλιοθήκη, εντόπισε το περίφημο Principia Mathematica τον Ισαάκ Νεύτωνα και έμαθε τους νόμους της κίνησης. Σύντομα εστίασε στην εφαρμογή των νόμων του Νεύτωνα στην πυραυλική.
Ο Γκόνταρντ μετέτρεψε συστηματικά αυτή την περιέργεια σε χρήσιμο επιστημονικό εργαλείο, εισάγοντας τρεις καινοτομίες. Αρχικά πειραματίστηκε με διάφορα είδη καυσίμων και συνειδητοποίησε ότι τα καύσιμα σε μορφή σκόνης ήταν ανεπαρκή. Οι Κινέζοι είχαν εφεύρει την πυρίτιδα αιώνες νωρίτερα και την χρησιμοποιούσαν σε ρουκέτες, όμως η πυρίτιδα καίγεται ανομοιόμορφα και επομένως οι πύραυλοι παρέμεναν, κυρίως, παιχνίδια.
Η πρώτη λαμπρή ιδέα του ήταν να αντικαταστήσει τα καύσιμα σε μορφή σκόνης με υγρά καύσιμα, τα οποία μπορούσαν να ελεγχθούν με ακρίβεια ώστε να καίγονται σταθερά και «καθαρά». Κατασκεύασε έναν πύραυλο με δύο δεξαμενές, μία που περιείχε το καύσιμο —για παράδειγμα, αλκοόλη— και μία που αποθήκευε έναν οξειδωτικό παράγοντα, όπως το υγρό οξυγόνο. Τα υγρά αυτά διοχετεύονταν μέσω μιας διάταξης από σωλήνες και βαλβίδες στον θάλαμο καύσης, προκαλώντας μια προσεκτικά ελεγχόμενη έκρηξη που προωθούσε τον πύραυλο.
Ο Γκόνταρντ συνειδητοποίησε ότι καθώς ο πύραυλος υψωνόταν στον ουρανό, οι δεξαμενές άδειαζαν. Επόμενη καινοτομία του ήταν οι πύραυλοι πολλαπλών σταδίων, οι οποίοι απέρριπταν τις άδειες δεξαμενές και απαλλάσσονταν από περιττό βάρος στη διάρκεια της πτήσης, αυξάνοντας θεαματικά το βεληνεκές τους και την αποδοτικότητά τούς.
Και η τρίτη καινοτομία ήταν τα γυροσκόπια. Από τη στιγμή που ένα γυροσκόπιο τίθεται σε λειτουργία, ο σφόνδυλός του (ο άξονάς του) αρχίζει να περιστρέφεται γρήγορα σαν σβούρα (διατηρώντας τη στροφορμή του), ενώ δείχνει πάντα προς την ίδια κατεύθυνση. Όταν το γυροσκόπιο “λειτουργεί” φαίνεται να αψηφά τη βαρύτητα ακόμη κι αν βρίσκεται σε κεκλιμένη θέση. Για παράδειγμα, αν ο άξονάς του είναι στραμμένος στον Πολικό Αστέρα, θα συνεχίσει να δείχνει προς αυτή την κατεύθυνση ακόμα κι αν το αναποδογυρίσεις. Αυτό σημαίνει ότι ένα διαστημόπλοιο, ακόμα κι αν αποκλίνει από την πορεία του, θα μπορούσε να ρυθμίζει τους πυραυλοκινητήρες του ώστε να αντισταθμίζει αυτή την απόκλιση και να επανέρχεται στη σωστή πορεία. Ο Γκόνταρντ κατάλαβε ότι μπορούσε να χρησιμοποιήσει γυροσκόπια για να κρατήσει τους πυραύλους του στραμμένους πάντα προς τον στόχο.
Το 1926, έγραψε ιστορία με την πρώτη επιτυχή εκτόξευση ενός πυραύλου υγρών καυσίμων. Ο πύραυλος ανέβηκε 12,5 μέτρα, πέταξε για 2,5 δευτερόλεπτα και προσεδαφίστηκε 56 μέτρα μακριά, σ’ένα χωράφι με λάχανα. (Η ακριβής τοποθεσία θεωρείται σήμερα ιερή για κάθε επιστήμονα της πυραυλικής και έχει ανακηρυχθεί Εθνικό Ιστορικό Ορόσημο).
Η πρώτη λαμπρή ιδέα του ήταν να αντικαταστήσει τα καύσιμα σε μορφή σκόνης με υγρά καύσιμα, τα οποία μπορούσαν να ελεγχθούν με ακρίβεια ώστε να καίγονται σταθερά και «καθαρά». Κατασκεύασε έναν πύραυλο με δύο δεξαμενές, μία που περιείχε το καύσιμο —για παράδειγμα, αλκοόλη— και μία που αποθήκευε έναν οξειδωτικό παράγοντα, όπως το υγρό οξυγόνο. Τα υγρά αυτά διοχετεύονταν μέσω μιας διάταξης από σωλήνες και βαλβίδες στον θάλαμο καύσης, προκαλώντας μια προσεκτικά ελεγχόμενη έκρηξη που προωθούσε τον πύραυλο.
Ο Γκόνταρντ συνειδητοποίησε ότι καθώς ο πύραυλος υψωνόταν στον ουρανό, οι δεξαμενές άδειαζαν. Επόμενη καινοτομία του ήταν οι πύραυλοι πολλαπλών σταδίων, οι οποίοι απέρριπταν τις άδειες δεξαμενές και απαλλάσσονταν από περιττό βάρος στη διάρκεια της πτήσης, αυξάνοντας θεαματικά το βεληνεκές τους και την αποδοτικότητά τούς.
Και η τρίτη καινοτομία ήταν τα γυροσκόπια. Από τη στιγμή που ένα γυροσκόπιο τίθεται σε λειτουργία, ο σφόνδυλός του (ο άξονάς του) αρχίζει να περιστρέφεται γρήγορα σαν σβούρα (διατηρώντας τη στροφορμή του), ενώ δείχνει πάντα προς την ίδια κατεύθυνση. Όταν το γυροσκόπιο “λειτουργεί” φαίνεται να αψηφά τη βαρύτητα ακόμη κι αν βρίσκεται σε κεκλιμένη θέση. Για παράδειγμα, αν ο άξονάς του είναι στραμμένος στον Πολικό Αστέρα, θα συνεχίσει να δείχνει προς αυτή την κατεύθυνση ακόμα κι αν το αναποδογυρίσεις. Αυτό σημαίνει ότι ένα διαστημόπλοιο, ακόμα κι αν αποκλίνει από την πορεία του, θα μπορούσε να ρυθμίζει τους πυραυλοκινητήρες του ώστε να αντισταθμίζει αυτή την απόκλιση και να επανέρχεται στη σωστή πορεία. Ο Γκόνταρντ κατάλαβε ότι μπορούσε να χρησιμοποιήσει γυροσκόπια για να κρατήσει τους πυραύλους του στραμμένους πάντα προς τον στόχο.
Το 1926, έγραψε ιστορία με την πρώτη επιτυχή εκτόξευση ενός πυραύλου υγρών καυσίμων. Ο πύραυλος ανέβηκε 12,5 μέτρα, πέταξε για 2,5 δευτερόλεπτα και προσεδαφίστηκε 56 μέτρα μακριά, σ’ένα χωράφι με λάχανα. (Η ακριβής τοποθεσία θεωρείται σήμερα ιερή για κάθε επιστήμονα της πυραυλικής και έχει ανακηρυχθεί Εθνικό Ιστορικό Ορόσημο).
Στο εργαστήριό του στο Κολέγιο Κλαρκ, καθιέρωσε τη βασική αρχιτεκτονική όλων των χημικών πυραύλων. Οι βροντεροί γίγαντες που βλέπουμε σήμερα να αναχωρούν από τις εξέδρες εκτόξευσης είναι άμεσοι απόγονοι των πρωτοτύπων που κατασκεύασε.
Αντιμέτωπος με τη γελοιοποίηση
Παρά τις επιτυχίες του, ο Γκόνταρντ αποδείχτηκε ιδανικός στόχος για τα μέσα ενημέρωσης. Το 1920, όταν διέρρευσε η φήμη ότι σκεφτόταν σοβαρά τα ταξίδια στο διάστημα, η εφημερίδα New York Times δημοσίευσε μια δηκτική κριτική που θα είχε συντρίψει έναν λιγότερο σημαντικό επιστήμονα: “Αυτός ο καθηγητής Γκόνταρντ”, έγραψαν ειρωνικά οι Times, “με την “έδρα” του στο Κολέγιο Κλαρκ… δεν γνωρίζει τη σχέση μεταξύ δράσης και αντίδρασης, και την ανάγκη να διαθέτουμε κάτι καλύτερο από το κενό προκειμένου να δράσουμε πάνω του — για να μην πούμε κάτι πιο παράλογο. Όπως φαίνεται, μεταξύ άλλων, του λείπουν ακόμη και οι γνώσεις που σερβίρονται με το κουτάλι κάθε μέρα στο γυμνάσιο”. Αλλά και το 1929, μετά την εκτόξευση ενός πυραύλου του, η τοπική εφημερίδα τον Γουόρτσεστερ, στη Μασαχουσέτη, δημοσίευσε τον ειρωνικό τίτλο “Πύραυλος για τη Σελήνη χάνει τον στόχο κατά 238.799,5 μίλια’. Ολοφάνερα, οι Times και πολλοί άλλοι δεν κατανοούσαν τους νόμους του Νεύτωνα και πίστευαν, λανθασμένα, πως οι πύραυλοι δεν θα μπορούσαν να κινηθούν στο κενό του εξώτερου διαστήματος.
Πράγματι, ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα, που υπαγορεύει ότι για κάθε δράση υπάρχει μία ίση και αντίθετη αντίδραση, είναι αυτός που κυβερνά τα ταξίδια στο διάστημα. Τον γνωρίζει κάθε παιδί που φουσκώνει ένα μπαλόνι και αμέσως το αφήνει να πετάξει εδώ κι εκεί σαν τρελό καθώς ξεφουσκώνει. Η δράση είναι ο αέρας που ξεχύνεται απότομα από το στόμιο τον μπαλονιού, ενώ η αντίδραση είναι η κίνηση του μπαλονιού προς τα εμπρός. Ομοίως, στην περίπτωση του πυραύλου, δράση είναι το καυτό αέριο που εκτινάσσεται από τη μία άκρη, ενώ αντίδραση είναι η κίνηση του πυραύλου προς τα εμπρός, ακόμα και στο κενό του διαστήματος.
Ο Γκόνταρντ πέθανε το 1945 — δεν έζησε αρκετά ώστε να διαβάσει την καθυστερημένη συγγνώμη που δημοσίευσε η διεύθυνση των New Υork Times μετά την προσσελήνωση του Αpοllo 11, το 1969: “Είναι πλέον οριστικά αποδεδειγμένο ότι ένας πύραυλος μπορεί να λειτουργήσει τόσο στο κενό όσο και στην ατμόσφαιρα, ακριβώς με τον ίδιο τρόπο. Οι Times λυπούνται για το λάθος”.
Αντιμέτωπος με τη γελοιοποίηση
Παρά τις επιτυχίες του, ο Γκόνταρντ αποδείχτηκε ιδανικός στόχος για τα μέσα ενημέρωσης. Το 1920, όταν διέρρευσε η φήμη ότι σκεφτόταν σοβαρά τα ταξίδια στο διάστημα, η εφημερίδα New York Times δημοσίευσε μια δηκτική κριτική που θα είχε συντρίψει έναν λιγότερο σημαντικό επιστήμονα: “Αυτός ο καθηγητής Γκόνταρντ”, έγραψαν ειρωνικά οι Times, “με την “έδρα” του στο Κολέγιο Κλαρκ… δεν γνωρίζει τη σχέση μεταξύ δράσης και αντίδρασης, και την ανάγκη να διαθέτουμε κάτι καλύτερο από το κενό προκειμένου να δράσουμε πάνω του — για να μην πούμε κάτι πιο παράλογο. Όπως φαίνεται, μεταξύ άλλων, του λείπουν ακόμη και οι γνώσεις που σερβίρονται με το κουτάλι κάθε μέρα στο γυμνάσιο”. Αλλά και το 1929, μετά την εκτόξευση ενός πυραύλου του, η τοπική εφημερίδα τον Γουόρτσεστερ, στη Μασαχουσέτη, δημοσίευσε τον ειρωνικό τίτλο “Πύραυλος για τη Σελήνη χάνει τον στόχο κατά 238.799,5 μίλια’. Ολοφάνερα, οι Times και πολλοί άλλοι δεν κατανοούσαν τους νόμους του Νεύτωνα και πίστευαν, λανθασμένα, πως οι πύραυλοι δεν θα μπορούσαν να κινηθούν στο κενό του εξώτερου διαστήματος.
Πράγματι, ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα, που υπαγορεύει ότι για κάθε δράση υπάρχει μία ίση και αντίθετη αντίδραση, είναι αυτός που κυβερνά τα ταξίδια στο διάστημα. Τον γνωρίζει κάθε παιδί που φουσκώνει ένα μπαλόνι και αμέσως το αφήνει να πετάξει εδώ κι εκεί σαν τρελό καθώς ξεφουσκώνει. Η δράση είναι ο αέρας που ξεχύνεται απότομα από το στόμιο τον μπαλονιού, ενώ η αντίδραση είναι η κίνηση του μπαλονιού προς τα εμπρός. Ομοίως, στην περίπτωση του πυραύλου, δράση είναι το καυτό αέριο που εκτινάσσεται από τη μία άκρη, ενώ αντίδραση είναι η κίνηση του πυραύλου προς τα εμπρός, ακόμα και στο κενό του διαστήματος.
Ο Γκόνταρντ πέθανε το 1945 — δεν έζησε αρκετά ώστε να διαβάσει την καθυστερημένη συγγνώμη που δημοσίευσε η διεύθυνση των New Υork Times μετά την προσσελήνωση του Αpοllo 11, το 1969: “Είναι πλέον οριστικά αποδεδειγμένο ότι ένας πύραυλος μπορεί να λειτουργήσει τόσο στο κενό όσο και στην ατμόσφαιρα, ακριβώς με τον ίδιο τρόπο. Οι Times λυπούνται για το λάθος”.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου