Šiandienos raketos yra nepaprastos žmogaus išradingumo kolekcijos, turinčios savo šaknys praeities moksle ir technologijoje. Tai natūralus tūkstančių metų eksperimentavimo ir tyrimų rezultatas raketos ir raketinis varymas.
Vienas iš pirmųjų prietaisų, sėkmingai pritaikiusių raketų skrydžio principus, buvo medinis paukštis. Graikas, vardu Archytas, gyveno Tarentumo mieste, dabar esančiame pietų Italijos dalyje, kai kada apie 400 B.C. Archytas mistifikavo ir linksmino Tarentumo piliečius skraidydamas balandžiu iš medžio. Pabėgęs garas išstūmė paukštį, nes jis buvo pakabintas ant laidų. Balandis naudojo veiksmo-reakcijos principą, kuris nebuvo nurodytas kaip a mokslinė teisė iki XVII a.
Praėjus maždaug trims šimtams metų po Archyto balandžio, kitas graikas Aleksandrijos herojus išrado panašų į raketą panašų įtaisą, vadinamą eolipilu. Jis taip pat naudojo garus kaip varomąsias dujas. Herojus pritvirtino sferą ant vandens virdulio. Gaisras po virduliu pavertė vandenį garu, o dujos vamzdžiais pateko į sferą. Du L formos vamzdeliai, esantys priešingose rutulio pusėse, leido dujoms išeiti ir rutuliui sukėlė trauką, dėl kurios ji suko.
Pranešama, kad kinai pirmajame amžiuje turėjo paprastą ginklo miltelių formą, pagamintą iš druskos, sieros ir medžio anglies dulkių. A. D. Jie mišiniu užpildė bambukinius vamzdelius ir mėtė juos į gaisrus, kad per religinius įvykius būtų sprogimai festivaliai.
Kai kuriems iš tų vamzdžių greičiausiai nepavyko sprogti ir jie išlėkė iš liepsnos, kuriuos išstūmė dujos ir kibirkštys, kurias sukūrė deginamasis pistoletas. Tada kinai pradėjo eksperimentuoti su vamzdeliais, užpildytais ginklais. Jie pritvirtino bambuko vamzdelius prie strėlių ir tam tikru momentu paleido juos lankais. Netrukus jie sužinojo, kad šie kulkosvaidžio vamzdeliai gali paleisti save tik iš sklindančių dujų pagaminta jėga. Gimė pirmoji tikroji raketa.
Pranešama, kad pirmą kartą tikrosios raketos buvo naudojamos kaip ginklai 1232 m. Kinai ir mongolai kariavo tarpusavyje, o kinai atstūmė Mongolų užpuolikai su „skraidančios ugnies strėlių“ užtvara Kai-Kengo mūšio metu.
Šios ugnies strėlės buvo paprasta kietojo kuro raketos forma. Vamzdyje, užfiksuotame viename gale, buvo kulkosvaidžio. Kitas galas buvo paliktas atviras, o vamzdelis buvo pritvirtintas prie ilgos lazdelės. Kai milteliai užsidegė, greitai išdeginę miltelius susidarė ugnis, dūmai ir dujos, kurios išlįsdavo iš atviro galo ir sukeldavo trauka. Lazda veikė kaip paprasta valdymo sistema, laikanti raketą viena kryptimi, kol ji skriejo per orą.
Neaišku, ar šios skraidančios ugnies strėlės buvo veiksmingos kaip naikinimo ginklai, tačiau jų psichologinis poveikis mongolams turėjo būti didžiulis.
Anglijoje vienuolis vardu Rogeris Baconas dirbo patobulintais ginklų milteliais, kurie labai padidino raketų diapazoną.
Prancūzijoje Jeanas Froissartas nustatė, kad tikslesnius skrydžius galima pasiekti paleidžiant raketas per vamzdžius. Froissarto idėja buvo šiuolaikinės bazukos pirmtakas.
Raketos tapo nemėgstamos kaip karo ginklai iki XVI amžiaus, nors jos vis dar buvo naudojamos fejerverkai ekranai. Vokietijos fejerverkų gamintojas Johanas Schmidlapas išrado „pakopinę raketą“, daugiapakopę transporto priemonę, skirtą fejerverkams kelti į didesnį aukštį. Didelis pirmosios pakopos skyrocketas nešė mažesnį antrosios pakopos dangų. Kai didžioji raketa sudegė, mažesnioji tęsėsi didesniame aukštyje, prieš tai dangų plaudama žėrinčiais pelenais. Schmidlapo idėja yra pagrindinė visoms raketoms, kurios šiandien patenka į kosmosą.
Mažiau žinomas Kinijos pareigūnas, vardu Wan-Hu, pristatė raketas kaip transporto priemonę. Jis su daugybės padėjėjų pagalba surinko raketomis varomą skraidančią kėdę, prie kėdės pritvirtindamas du didelius aitvarus ir 47 aitvarų ugnies strėles.
Wan-Hu skrydžio dieną sėdėjo ant kėdės ir davė komandą uždegti raketas. Keturiasdešimt septyni raketų padėjėjai, kiekvienas ginkluoti savo žibintuvėliu, puolė į priekį uždegti saugiklių. Buvo didžiulis riaumojimas, lydimas pūvančių dūmų debesų. Kai dūmai išvalė, Wan-Hu ir jo skraidanti kėdė nebebuvo. Niekas tiksliai nežino, kas nutiko Wan-Hu, tačiau tikėtina, kad jis ir jo kėdė buvo susprogdinti, nes ugnies strėlės buvo tokios pat sprogios, kaip ir skrendančios.
Mokslinį šiuolaikinių kosminių kelionių pagrindą padėjo puikus anglų mokslininkas Seras Izaokas Niutonas per antrąją XVII a. Niutonas savo fizinio judesio supratimą suskirstė į tris mokslinius dėsnius, kurie paaiškino, kaip raketos veikė ir kodėl jos sugeba tai padaryti kosmoso vakuume. Niutono įstatymai netrukus pradėjo daryti praktinę įtaką raketų dizainui.
Eksperimentai ir mokslininkai Vokietijoje ir Rusijoje XVIII amžiuje pradėjo dirbti su raketomis, kurių masė buvo didesnė nei 45 kilogramai. Kai kurie buvo tokie galingi, kad pabėgusi išmetamoji liepsna giliai įmerkė į žemę skylutes prieš pakildama.
Raketos trumpam atgijo kaip karo ginklai XVIII amžiaus pabaigoje ir XIX amžiaus pradžioje. Indijos raketų užtvaros sėkmė prieš britus 1792 m. Ir vėl 1799 m. Sulaukė susidomėjimo artilerijos eksperto pulkininko Williamo Congreve'o, kuris pasiryžo suprojektuoti raketas britams karinės.
„Congreve“ raketos buvo labai sėkmingos mūšyje. Britų laivai, panaudoję Fort McHenry pergalę 1812 m. Kare, įkvėpė Francisą Scottą Key'ą savo poemoje parašyti „raudoną raketų žvilgsnį“, kuris vėliau taps Žvaigždėmis spindintis reklaminis skydelis.
Tačiau net ir su Kongrevo darbu mokslininkai nuo pat pirmųjų dienų nepagerino raketų tikslumo. Karo raketų niokojantis pobūdis buvo ne jų tikslumas ar galia, o jų skaičius. Įprasto apgulties metu į priešą gali būti šaudoma tūkstančiais.
Tyrėjai pradėjo eksperimentuoti, kaip pagerinti tikslumą. Anglų mokslininkas Williamas Hale'as sukūrė metodą, vadinamą nugaros stabilizavimu. Pabėgusios išmetamosios dujos smogė į mažas mentes raketos apačioje ir privertė ją susisukti panašiai kaip kulka. Šio principo variacijos vis dar naudojamos ir šiandien.
Raketos ir toliau buvo sėkmingai naudojamos mūšiuose visame Europos žemyne. Tačiau kare su Prūsija Austrijos raketų brigados susitiko su naujai sukurtų artilerijos ginklų kovomis. Breech pakrovimo patrankos su šautinėmis statinėmis ir sprogstančiomis kovinėmis galvutėmis buvo kur kas efektyvesni karo ginklai nei geriausios raketos. Raketos vėl buvo panaudotos taikos metu.
Konstantinas Tsiolkovskis, rusų moksleivis ir mokslininkas, pirmą kartą kosmoso tyrinėjimo idėją pasiūlė 1898 m. 1903 m. Tsiolkovskis pasiūlė raketoms naudoti skystą raketinį kurą, kad būtų pasiektas didesnis nuotolis. Jis teigė, kad raketos greitį ir nuotolį ribojo tik išmetamųjų dujų išmetimo greitis. Tsiolkovskis buvo vadinamas šiuolaikinės astronautikos tėvu dėl savo idėjų, kruopštaus tyrimo ir puikios vizijos.
Robertas H. XX amžiaus pradžioje amerikiečių mokslininkas Goddardas atliko praktinius roko rankos eksperimentus. Jis susidomėjo siekdamas didesnio aukščio, nei buvo įmanoma lengvesniems nei oras balionams, ir 1919 m. Išleido pamfletą, Ekstremalių aukščių pasiekimo būdas. Tai buvo matematinė analizė to, kas šiandien vadinama meteorologine skambančia raketa.
Ankstyviausi Goddardo eksperimentai buvo su kietojo kuro raketomis. Jis pradėjo bandyti įvairius kietojo kuro tipus ir matuoti deginamų dujų išmetimo greitį 1915 m. Jis įsitikino, kad raketą gali geriau išstumti skystas kuras. Anksčiau dar niekas nebuvo pastatęs sėkmingos skystą raketą turinčios raketos. Tai buvo daug sunkesnė užduotis nei kietojo kuro raketos, reikalaujančios degalų ir deguonies bakų, turbinų ir degimo kamerų.
1926 m. Kovo 16 d. Goddard pasiekė pirmąjį sėkmingą skrydį su raketa su skysčiu. Kurtas skystu deguonimi ir benzinu, jo raketa skrido tik dvi su puse sekundės, tačiau ji pakilo 12,5 metro ir nusileido 56 metrų atstumu kopūstų pleistre. Pagal šiandienos standartus skrydis buvo neįspūdingas, tačiau Goddardo benzino raketa buvo visiškai naujos eros raketų skrydžio pradininkas.
Jo eksperimentai su raketomis su skystuoju varikliu tęsėsi daugelį metų. Jo raketos tapo didesnės ir skrido aukščiau. Jis sukūrė skrydžio valdymo giroskopo sistemą ir mokslinių prietaisų naudingoji dalis. Raketų ir instrumentų saugiam grąžinimui buvo naudojamos parašiuto atkūrimo sistemos. Savo laimėjimais Goddardas buvo vadinamas moderniosios rokerių tėvu.
Trečiasis didysis kosmoso pradininkas Hermanas Oberthas iš Vokietijos 1923 m. Išleido knygą apie keliones į kosmosą. Dėl jo raštų visame pasaulyje atsirado daugybė mažų raketų draugijų. Susikūrus vienai tokiai visuomenei Vokietijoje, „Verein fur Raumschiffahrt“ arba „Kelionių kosmose draugijai“, atsirado V-2 raketa panaudotas prieš Londoną II pasauliniame kare.
Vokiečių inžinieriai ir mokslininkai, įskaitant Obertą, susirinko Peenemunde prie Baltijos krantų Jūra 1937 m., Kur buvo pastatyta ir skraidyta moderniausia savo laikų raketa Wernheris von Braunas. V-2 raketa, Vokietijoje vadinama A-4, buvo nedidelė, palyginti su šių dienų dizainu. Didžiąją savo jėgą jis pasiekė sudegindamas skysto deguonies ir alkoholio mišinį maždaug vienos tonos greičiu kas septynias sekundes. „V-2“ buvo puikus ginklas, galintis sunaikinti ištisus miesto blokus.
Laimei, Londono ir sąjungininkų pajėgų, V-2 atėjo per vėlai į karą, kad pakeistų jo baigtį. Nepaisant to, Vokietijos raketų mokslininkai ir inžinieriai jau buvo numatę pažangių raketų, galinčių aprėpti, planus Atlanto vandenynas ir nusileidimas JAV. Šios raketos būtų turėjusios sparnuotus viršutinius etapus, tačiau labai mažą naudingąjį krovinį talpos.
Žlugus Vokietijai sąjungininkai sugavo daug nepanaudotų V-2 ir komponentų, daugelis vokiečių raketų mokslininkų atvyko į JAV, kiti - į Sovietų Sąjungą. Tiek JAV, tiek Sovietų Sąjunga suvokė rakečių, kaip karinio ginklo, potencialą ir pradėjo įvairias eksperimentines programas.
JAV pradėjo programą aukšto aukščio atmosferos skleidžiamomis raketomis, viena iš ankstyvųjų Goddardo idėjų. Vėliau buvo sukurtos įvairios vidutinio ir ilgo nuotolio tarpkontinentinės balistinės raketos. Tai tapo JAV kosminės programos pradžios tašku. Tokios raketos kaip „Redstone“, „Atlas“ ir „Titan“ ilgainiui kosmonautus paleis į kosmosą.
Pasaulį pribloškė žinia apie 1957 m. Spalio 4 d. Sovietų Sąjungos paleistą žemę skriejantį dirbtinį palydovą. „Sputnik 1“ pavadintas palydovas buvo pirmasis sėkmingas startas lenktynėse dėl kosmoso tarp dviejų supervalstybių, Sovietų Sąjungos. Sąjunga ir JAV sovietai mažiau nei mėnesį nešiojo palydovą, vežantį šunį, vardu Laika. vėliau. Laika išgyveno kosmose septynias dienas prieš miegą, kol baigėsi deguonies atsargos.
Praėjus keliems mėnesiams po pirmojo „Sputnik“, JAV po savo palydovą sekė Sovietų Sąjungą. „Explorer I“ JAV armija paleido 1958 m. Sausio 31 d. Tų metų spalį JAV oficialiai organizavo savo kosmoso programą, kurdama NASA, Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija. NASA tapo civiline agentūra, kurios tikslas - taikiai tyrinėti kosmosą visos žmonijos labui.
Staiga į kosmosą buvo paleista daugybė žmonių ir mašinų. Astronautai orbitavo žemę ir nusileido Mėnulyje. Robotas erdvėlaivis keliavo į planetas. Staiga kosminė erdvė buvo atvira tyrimams ir komerciniam naudojimui. Palydovai leido mokslininkams ištirti mūsų pasaulį, prognozuoti orus ir akimirksniu bendrauti visame pasaulyje. Turėjo būti pastatytas platus galingų ir universalių raketų spektras, nes išaugo vis daugiau ir didesnių naudingų krovinių poreikis.
Nuo pirmųjų atradimų ir eksperimentavimo dienų raketos iš paprastų ginklų miltelių tapo milžiniškomis transporto priemonėmis, galinčiomis keliauti į kosmosą. Jie atvėrė Visatą tiesioginiam žmonijos tyrinėjimui.