Prinsippene for rakettarbeid ble først testet for mer enn 2000 år siden, men det har egentlig bare vært i løpet av de siste 70 årene eller så at disse maskinene har blitt brukt til applikasjoner i romutforskning. I dag tar raketter rutinemessig romfartøy til andre planeter i solsystemet vårt. Nærmere jorda kan raketter som fører forsyninger til den internasjonale romstasjonen returnere til jorden, lande på egen hånd og brukes igjen.
Tidlig rakett
Det er historier om rakettteknologi som ble brukt for tusenvis av år siden. For eksempel viste rundt 400 f.Kr., Archytas, en gresk filosof og matematiker, frem en tredue som ble hengt opp på ledninger. Duen ble presset rundt ved å slippe unna damp, ifølge NASA.
Rundt 300 år etter dueeksperimentet, sies Hero of Alexandria å ha oppfunnet aeolipilen (også kalt Heros motor), la NASA til. Den kuleformede enheten satt på toppen av et kokende vannbasseng. Gass fra det dampende vannet gikk inn i sfæren og slapp ut gjennom to L-formede rør på motsatte sider. Støtet som ble skapt av den rømmende dampen fikk sfæren til å rotere.
Historikere mener kineserne utviklet de første virkelige rakettene rundt det første århundre A. De ble brukt til fargerike skjermer under religiøse festivaler, som ligner på moderne fyrverkeri.
I løpet av de neste hundre årene ble raketter hovedsakelig brukt som militære våpen, inkludert en versjon kalt Congreve-raketten, utviklet av det britiske militæret på begynnelsen av 1800-tallet.
Raketterfedre
I den moderne tid erkjenner de som arbeider i romfart i dag, tre “raketer” som hjalp til med å skyve de første rakettene ut i verdensrommet. Bare en av de tre overlevde lenge nok til å se raketter som ble brukt til romutforskning.
Russiske Konstantin E. Tsiolkovsky (1857-1935) publiserte det som nå er kjent som “rakettligningen” i 1903, i et russisk luftfartsmagasin, ifølge NASA. Ligningen gjelder forhold mellom raketthastighet og masse, samt hvor raskt gass forlater når den kommer ut av drivstoffsystemets eksos og hvor mye drivmiddel det er. Tsiolkovsky publiserte også en teori om flerstegsraketter i 1929.
Robert Goddard (1882-1945) var en amerikansk fysiker som sendte den første flytende raketten opp i Auburn, Massachusetts, 16. mars 1926. Han hadde to amerikanske patenter for bruk av en flytende rakett og også for en to- eller tretrinns rakett ved bruk av fast brensel, ifølge NASA.
Hermann Oberth (1894-1989) ble født i Romania og flyttet senere til Tyskland. I følge NASA ble han interessert i rakett i en tidlig alder, og i en alder av 14 forestilte han seg en "rekyl rakett" som kunne bevege seg gjennom verdensrommet uten å bruke annet enn sin egen eksos. Som voksen inkluderte studiene hans multistagesraketter og hvordan man kunne bruke en rakett for å unnslippe jordens tyngdekraft. Hans arv er skjemt av det faktum at han bidro til å utvikle V-2-raketten for Nazi-Tyskland under andre verdenskrig; raketten ble brukt til ødeleggende bombeangrep på London. Oberth levde i flere tiår etter at romfartsutforskningen begynte og så raketter føre folk helt til månen og så på de gjenbrukbare romskyttens heftige mannskaper ut i rommet igjen og igjen.
Raketter i romfart
Etter andre verdenskrig emigrerte flere tyske rakettforskere til både Sovjet og USA, og hjalp dem til 1960-årene. I den konkurransen kappet begge land for å demonstrere teknologisk og militær overlegenhet ved å bruke rom som grense.
Raketter ble også brukt til å ta målinger av stråling i den øvre atmosfæren etter kjernefysiske tester. Atomeksplosjonene opphørte stort sett etter 1963s begrensede traktat om nukleært testforbud.
Mens raketter fungerte godt i jordens atmosfære, var det vanskelig å finne ut hvordan de skulle sendes ut i verdensrommet. Rakettteknikk var i sin spede begynnelse og datamaskiner var ikke kraftige nok til å utføre simuleringer. Dette medførte at mange flyprøver endte med at rakettene eksploderte dramatisk sekunder eller minutter etter at de forlot lanseringsplaten.
Med tid og erfaring ble det imidlertid gjort fremskritt. En rakett ble brukt for første gang for å sende noe ut i verdensrommet på Sputnik-oppdraget, som lanserte en sovjetisk satellitt 4. oktober 1957. Etter noen mislykkede forsøk brukte USA en Jupiter-C-rakett for å hefte sin Explorer 1 satellitt ut i verdensrommet 1. februar 1958.
Det tok flere år før hvert av landene følte seg sikre nok til å bruke raketter for å sende folk ut i verdensrommet; begge landene startet med dyr (aper og hunder, for eksempel). Den russiske kosmonauten Yuri Gagarin var det første menneske i verdensrommet, og forlot Jorden 12. april 1961, ombord i en Vostok-K-rakett for en flytur med flere baner. Omtrent tre uker senere foretok Alan Shepard den første amerikanske suborbital-flukten på en Redstone-rakett. Noen år senere i NASAs Mercury-program byttet byrået til Atlas-raketter for å oppnå bane, og i 1963 ble John Glenn den første amerikaneren som gikk i bane rundt Jorden.
Når han siktet mot månen, brukte NASA Saturn V-raketten, som på 363 fot høy, inkluderte tre etapper - den siste designet for å være kraftig nok til å bryte vekk fra jordens tyngdekraft. Raketten lanserte vellykket seks månelandingsoppdrag mellom 1969 og 1972. Sovjetunionen utviklet en månerakett kalt N-1, men programmet ble permanent suspendert etter flere forsinkelser og problemer, inkludert en dødelig eksplosjon.
NASAs romfergeprogram (1981 til 2011) brukte solide raketter for første gang for å øke menneskene ut i verdensrommet, noe som er bemerkelsesverdig, fordi de i motsetning til flytende raketter ikke kan slås av. Selve skyttelen hadde tre væskedrevne motorer, med to solide rakettforsterkere festet på sidene. I 1986 mislyktes en solid rakettbooster O-ring og forårsaket en katastrofal eksplosjon, og drepte syv astronauter ombord romfergen Challenger. De solide rakettforsterkerne ble redesignet etter hendelsen.
Raketter har siden blitt brukt til å sende romfartøyer lenger inn i solsystemet vårt: forbi månen, Venus og Mars på begynnelsen av 1960-tallet, som senere utvidet til utforskning av dusinvis av måner og planeter. Raketter har fraktet romfartøy i hele solsystemet, slik at astronomer nå har bilder av hver planet (så vel som dvergplaneten Pluto), mange måner, kometer, asteroider og mindre gjenstander. Og på grunn av kraftige og avanserte raketter var romfartøyet Voyager 1 i stand til å forlate solsystemet vårt og nå interstellarom.
Fremtidens raketter
Flere selskaper i mange land produserer nå ubrutt raketter - USA, India, Europa og Russland, for å nevne noen - og sender rutinemessig militære og sivile nyttelaster ut i verdensrommet.
Og forskere og ingeniører jobber kontinuerlig med å utvikle enda mer sofistikerte raketter. Stratolaunch, luftfartsdesignfirmaet støttet av Paul Allen og Burt Rutan, tar sikte på å sette i gang satellitter ved hjelp av sivile fly. SpaceX og Blue Origin har også utviklet gjenbrukbare førstetrinns-raketter; SpaceX har nå gjenbrukbare Falcon 9-raketter som rutinemessig lager lasteløp til den internasjonale romstasjonen. [I bilder: SpaceXs 1. Falcon Heavy Rocket Launch Success!]
Eksperter spår at fremtidens raketter vil kunne føre større satellitter ut i verdensrommet og kan være i stand til å frakte flere satellitter samtidig, melder Los Angeles Times. Disse rakettene kunne bruke nye komposittmaterialer, fremskritt innen elektronikk eller til og med kunstig intelligens for å utføre arbeidet sitt. Fremtidige raketter kan også bruke forskjellige brensler - for eksempel metan - som er sunnere for miljøet enn den mer tradisjonelle parafinen som brukes i raketter i dag.
