داستان موشک:

مدت زمان چندان زیادی نگذشت که هنر موشک‌سازی به خاورمیانه و اروپا کشیده‌شد. در سال ۱۲۴۲ میلادی راجر بیکن کشیش، فیلسوف و دانشمند انگلیسی فرمولی برای ساختن باروت یافت که عبارت بود از ۴۱/۲‌% نیترات پتاسیم، ۲۹/۴‌% کربن و ۲۹/۴‌% گوگرد. وی همچنین موفق‌شد نیترات‌پتاسیم را که جزء تولیدکننده اکسیژن در باروت است را تقطیر کند. این امر باعث تسریع در سوختن باروت می‌شد.

الحسن‌الرماح متفکر سوری، در کتاب‌های خود جنگ سواره و ماشین‌های جنگی که در حدود سال ۱۲۸۰ میلادی نگارش شده‌اند طرز ساختن باروت و موشک را با عنوان «تیرهای چینی» توضیح داده‌است. همچنین در کتاب مورخ آلمانی نوشته شده در سال ۱۲۸۵ میلادی، به موشک اشاره‌هایی شده‌است. مورآروتی، مورخ ایتالیایی نیز شرح می‌دهد که چگونه به هنگام محاصره چیوزیا (در نزدیکی ونیز) در سال ۱۳۷۹ میلادی یک قلعه تدافعی با موشک باروتی به آتش کشیده شد و آخرین مقاومت‌ها را در هم شکست.

انگلیسی‌ها برای اولین بار در جنگی‌که با هندی‌ها داشتند موشک را دیدند. احتمالا هندی‌ها در قرن هفدهم میلادی موشک‌سازی را از بازرگانان عرب فراگرفته‌بودند. هنگامی که در حدود سال‌۱۷۷۰ اولین نمونه‌های موشک‌های هندی به انگلستان رسید ناخدا تامس دسالییر ساختمان آن‌ها را مورد آزمایش قرارداد، اما نتوانست موشک‌هایی با همان برد و دقت تولید کند. موضوع موشک تا سال ۱۸۰۴ در بوته فراموشی ماند؛ تا این‌که ویلیام کانگریو افسر انگلیسی تلاش جدیدی برای ساختن موشک آغازکرد. او توانست در مدت یک‌سال موشکی ۲۴ پوندی با برد ۱۸۰۰ متر بسازد. موشک‌های او در ۸ اکتبر ۱۸۰۶ در جنگ با ناپلئون به‌کار گرفته‌شد.

در سال ۱۸۱۰ «و‌.‌مور» مقاله‌ای درباره حرکت موشک‌ها منتشر کرد. این اولین نوشته‌ای بود که به طور علمی به مطالعه ریاضی موتورهای موشک و مسیر پرتابه‌ها می‌پرداخت.

در سال ۱۸۴۴ ویلیام هیل انگلیسی موشک‌هایی اختراع کرد که ضمن چرخیدن قادر به حفظ تعادل خود نیز بودند. اما، موشک‌ها می‌بایست نیم‌قرنی در انتظار پیشرفت‌های بزرگ سپری می‌کردند، پیشرفت‌هایی که ماهیت نظری داشتند.

کنستانتین تسیلوفسکی اهل روسیه، که معلم مدرسه بود، در سال ۱۸۸۳ ثابت کرد که موشک‌ها در خلاء فضا نیز می‌توانند کار کنند. او در سال ۱۹۰۳ نخستین مقاله خود را درباره مسافرت‌های فضایی، بر مبنای استفاده از پیشران مایع، منتشرکرد. یادداشت‌های او در ربع اول قرن بیستم حاوی طرح‌هایی از سفینه‌های فضایی است که سوخت آن‌ها اکسیژن و هیدروژن مایع یا اکسیژن و نفت سفید در نظر گرفته شده‌است. در طرح‌های او دریچه‌هایی برای کنترل جریان سوخت به طرف اتاقک احتراق، و پره‌هایی در دهانه خروجی برای کنترل مسیر دیده می‌شود. محتویات موشک به نحوی جای گرفته‌اند که نیروی شتاب را کاملا تحمل کنند. و اتاقک تحت فشار دارای دیواره‌ای دو جداره برای حفاظت در برابر شهابواره‌هاست.

تکامل موشک

موشک یک موتور درون‌سوز است که برای کارکردن، نیازی به هوای بیرون ندارد. موشک هم سوخت و هم ماده اکسیدکننده را با خود حمل می‌کند. این دو ماده با هم در اتاقک احتراق می‌سوزند و گازهای داغی تولید می‌کنند که از طریق دهانه خروجی تخلیه می‌شوند.

درون اتاقک احتراق، گازهای داغ بر تمام جهات فشار می‌آورند. اگر اتاقک کاملا مسدود باشد، فشار در تمام جهت‌ها یکسان خواهدبود و موشک حرکت نخواهدکرد.

اما اتاقک احتراق چنان ساخته می‌شود که این گازها با سرعت زیاد از دهانه خروجی تخلیه شوند. این کار باعث می‌شود که فشار گاز در تمام جهت‌ها یکسان نباشد؛ چون فشار واردشده به طرف جلو بسیار بیشتر از طرف عقب است، موشک به سمت جلو حرکت‌می‌کند.

این حرکت، از قانون سوم نیوتن پیروی می‌کند:« برای هر عمل، عکس‌العملی وجود دارد برابر و در جهت مخالف». در موشک، گازهای در حال فوران از دهانه خروجی، عمل و فشار رو به جلو، یا پیشرانه، عکس‌العمل است. چون موشک سوخت و اکسیدکننده را با خود حمل می‌کند، و از آن‌جا که قانون سوم نیوتن در همه جا صدق می‌کند، پس موشک می‌تواند هم در جو زمین و هم در خلاء فضا حرکت کند.

طرح پیشنهادی تسیلکوفسکی

تسیلوفسکی علاقه‌مند به موشک‌های چند مرحله‌ای بود. او دستیابی به سرعت‌های زیاد برای قراردادن ماهواره‌ها در مدار تنها از این راه امکان‌پذیر می‌دانست. وی استفاده از ژیروسکوپ‌ها و موشک‌های موازنه را (موشک‌های فرعی که تعادل موشک‌اصلی را حفظ می‌کند) را پیشنهاد کرد و حتی تا جایی پیش رفت که به توصیف محل‌های مسکونی واقع در مدار پرداخت؛ جایی که انسان تحت نیروی گرانش مصنوعی زندگی کند و غذا و اکسیژن لازم را از سیستم‌های بسته زیست‌شناختی به دست آورد. اما هنوز راه درازی در پیش بود تا موشک در اهدافی چنین بلند پروازانه به کار گرفته‌شود. بعدها تسیلوفسکی پدر صنعت موشک‌سازی در روسیه لقب گرفت.

در گوشه دیگر دنیا، رابرت هیچنگز گادرد، بنیان‌گذار موشک‌سازی در آمریکا، نوعی موشک شبیه به بازوکا که سوخت جامد داشت، در خلال جنگ جهانی اول اختراع کرد. او در سال ۱۹۱۹ کتابی به نام «روش رسیدن به بالاترین ارتفاعات» نوشت، و دو سال بعد آزمایش‌هایی با سوخت مایع آغاز کرد. گادرد بر خلاف تسیلوفسکی بیشتر اهل آزمایش بود. او در ۱۶ مارس ۱۹۲۶ نخستین موشک سوخت مایع را در شهر اُبرن در ماساچوست به پرواز درآورد. موشک با اکسیژن مایع و بنزین کار می‌کرد، تا ارتفاع ۵/۱۲ متر بالا رفت و به حداکثر سرعت ۱۰۰ کیلومتر در ساعت رسید و سپس ۵۶ متر دورتر از سکوی پرتاب فرود آمد. گرچه عده بسیار کمی، چنان‌که باید اهمیت این کار را درک کردند، اما آزمایش گادرد نقطه عطفی در تاریخ بود. چند سال بعد، او به تنهایی در ایستگاه موشکی خود در روزول (در نیومکزیکو) موفق شد که موکی را به ارتفاع ۲۳۰۰ متر و حداکثر سرعت ۱۱۰۰ کیلومتر در ساعات برساند (مه ۱۹۳۵). دهانه خروجی گاز این موشک دارای پره‌هایی با کنترل ژیروسکوپ بود، که یکی از چندین اختراع گادرد در صنعت موشک‌سازی است.

رابرت گودارد

در آلمان نیز وضع تقریبا بدین منوال بود. هرمان اُبرت که پایه‌گذار صنعت موشک‌سازی آلمان محسوب می‌شود، در سال ۱۹۲۳ کتابی به‌نام « موشک در فضای سیاره‌ای» نوشت. او نیز چون گادرد استفاده از سوخت مایع را به دلیل انرژی زیاد و قابل کنترل بودنشان ترجیح می‌داد. در ژوئیه ۱۹۲۷ به همت اُبرت، علاقه‌مندان به موشک در آلمان، «انجمن مسافرت‌های فضایی» را بنیاد نهادند. اعضای این انجمن مشتاقانه خواهان تکمیل و ساختن موشک‌های با سوخت مایع بودند.

بعد از گادرد، وینکلر دومین کسی بود که موشک با سوخت مایع ساخت و پرتاب کرد. این موشک که با متان و اکسیژن مایع کار می‌کرد، در ۲۱ فوریه ۱۹۳۸ مورد آزمایش قرارگرفت و به طور نااُمید کننده‌ای فقط ۳ متر بالا رفت. اما سه هفته بعد، وینکلر موشک دیگری از همین نوع را که تغییراتی در آن داده‌بود، آزمایش کرد. موشک به ارتفاع ۶۰۰ متری رسید. مدل‌های کوچک دیگری نیز، که به میراک و رپالسر مشهور بودند، به وسیله اعضای این انجمن ساخته‌می‌شدند. در این هنگام جوان ۱۸ ساله‌ای به نام ورنر فون براون به این انجمن پیوست. موشک‌های ساخته او در «میدان پرواز موشک» در حومه‌ برلین، مورد آزمایش قرارگرفت و به زودی یه رقابت با موشک‌های انجمن پرداخت. پیشرفت‌های بعدی باعث شد مدل‌های جدیدتر رپالسر، حتی با سوخت کمتر از ظرفیت، تا ارتفاع ۶/۱ کیلومتر بالا بروند، اما، با این وجود، این موشک‌ها همواره درست پرواز نمی‌کردند.

ورنر فون براون

بحران اقتصادی در اوایل دهه‌ ۱۹۳۰ فرارسید، ارزش پول کاهش پیداکرد، و دیگر آشکار بود که بدون سرمایه اضافی، کار مؤثر انجمن امکان‌پذیر نیست. از این رو نبل، ریدر، و فون براون با ارتش آلمان وارد گفت‌وگو شدند و کار یکی از موشک‌های رپالسر خود را در میدان مشق ارتش در کومرسدورف در ۱۰۰ کیلومتری جنوب برلین نمایش دادند. اگرچه متخصصان توپخانه اظهار علاقه کردند ولی متقاعد نشدند. آنها مقدار اندازه‌گیری شده پیشرانه و اطلاعات دیگری از ریدل و براون خواستند.

براون تا آنجا که می‌توانست اطلاعات جمع کرد و به کومرسدورف بازگشت، رویدادی که تغییر دهنده‌ دوره‌ای از تاریخ بود. ارتش دریافت که موشک‌سازی بیرون از مفاد عهدنامه ورسای است، که به آلمان اجازه ساخت هواپیما نمی‌داد؛ در سال ۱۹۳۳ آدلف هیتلر به قدرت رسید. در آن زمان بخش ویژه‌ای از اداره تسلیحات ارتش به سرپرستی والتر دورنبـِرکِر در کوموسدرف تأسیس شد. فون براون جوان که هنوز خود را برای اخذ درجه دکتری آماده می‌کرد، به سمت مسئول توسعه موشک‌سازی انتخاب شد و به کار روی دسته‌ای از موشک‌های آزمایشی با سوخت مایع پرداخت. گروه کوچک براون، طی جند سال اول، موشک‌های تکامل یافته‌ای را به طور مخفیانه در بورکوم، در نزدیکی اِمدِن پرتاب کردند. در دسامبر ۱۹۳۴، دو موشکA-2 که ماکس و موریتس نامیده می‌شدند، به ارتفاع تقریبی ۵/۲ کیلومتری رسیدند. در این مدت انجمن مسافرت‌های فضایی، به علت مسائل مالی منحل گردید و میدان پرواز موشک‌آن‌ها انبار مهمات ارتش شد.

در آوریل ۱۹۳۷، یک ایستگاه بزرگ‌تحقیقات موشکی در نزدیکی دهکده پینه‌مونده در سواحل بالتیک برپا شد. دست‌اندرکاران پیشین انجمن مسافرت‌های فضایی اکنون می‌توانستند کار موشک‌سازی خود را در کنار فون براون از سر گیرند. در پینه مونده، موشک بزرگA-5 به عنوان یک سلاح توپخانه‌ای تکمیل شد. این موشک بعدها در سال‌های ۴۵-۱۳۴۴ در بمباران لندن، آنتروپ و هدف‌های دیگر به کار رفت. این موشک را فرماندهی عالی آلمان V-2 نامید. پس از جنگ، موشک‌های وی-۲، به عنوان موشک‌های پژوهشی برای مطالعه جو بالا، در آمریکا مورد استفاده قرارگرفت و موشک‌های دیگری مانند اروبی و وایکینگ از روی آن طراحی شدند.

شوروی‌ها نیز به دور از این ماجراها نبودند. در ۱۷ اوت ۱۹۳۳، گروهی از پژوهشگران این کشور، به سرپرستی میخاییل تیخونراُف موشکی موسوم بهGrid 9 را پرتاب کردند که تا ارتفاع ۴۰۰ متر بالا رفت. این موشک با اکسیژن مایع و ترکیبی از بتزین و کلوفونی (ماده‌ای که از تورفنتین به دست می‌آید) کار می‌کرد.

یکی از سازندگان این موشک، جوانی به نام سرگئی کرولف بود که سال‌ها بعد موشک اسپوتنیک۱ را طراحی کرد. وی یکی از دانشمندان برجسته موشکی در روسیه و جهان به شمار می‌آید.

پس از جنگ جهانی دوم و شکست آلمان‌ها موشک‌های وی-۲ غنیمت گرفته شده از آن‌ها به آمریکا و روسیه منتقل شد و نیز بسیاری از دانشمندان موشکی آلمان به این دو کشور رفتند. موشک وی-۲ را می‌توان پایه و اساس موشک‌های فضایی امروز دانست.