Robert Goddard

Vzdelanie

Okolo šestnásteho roku sa v jeho živote objavil ďalší malý podnet, ktorý ho priviedol pravdepodobne k tomu, čo počas svojho života bude robiť. V tejto dobe sa mu do ruky dostala kniha legendárneho sci-fi autora H. G. Wellsa Vojna svetov. Po jej prečítaní začal snívať o možnostiach letov k iným planétam. Roku 1902 sa mu potom na South High School vo Worcesteru do rúk dostal článok Vesmírna navigácia (The Navigation Of Space). Roku 1908 Goddard zakončil štúdium na Worcester Polytechnic Institute a rozhodol sa ísť študovať na Clark Univerzity vo Worcesteri, kde o tri roky neskôr dostal doktorát z fyziky a po skončení začal na univerzite aj vyučovať.

Prvá teória

V roku 1912 dokončil svoju matematickú teóriu raketových pohonov na tuhé palivá nezávisle od ďalšieho skvelého odborníka K. E. Ciolkovského. Dospel k rovnakým záverom ako on, a tak sa vrhol na ďalšiu prácu. Ňou bola teória kvapalinových rakiet a motorov, od ktorých si sľuboval, že jedného dňa by mohli človeka dopraviť až do vesmírneho priestoru. Na rozdiel od motorov na tuhé palivo potrebovali kvapalné motory oveľa viac prídavných zariadení, čo postavilo pred Goddarda veľa nových výziev. 
V roku 1912 Goddard dokončil matematickú teóriu pre pohyb rakiet pri úniku zo zemskej príťažlivosti. Medzi rokmi 1914-1919 sa stal asistentom fyziky na Clarkovej univerzite a od roku 1919 až do svojej smrti tam pôsobil ako profesor fyziky. O jeho prácu sa zaujímala armáda a to najmä o vojenské využitie rakiet. Medzi rokmi 1915 až 1923 poskytla Goddardovi zázemie. Na oplátku vyvíjal rakety na tuhé (pevné) palivá pre americkú armádu. Jeho výskum vo vojenskej technike nebol využitý pred koncom prvej svetovej vojny, ale našiel využitie vo vojne nasledujúcej, kedy sa jeho objavy vrátili vo forme bazuky, efektívnej pechotnej zbrane proti tankom. Paradoxom sa stalo, že Goddardove práce použil pre tvorbu svoje rakety aj Wernher von Braun, ktorý zostrojil značne vylepšenú raketu A-4 (všeobecne známu ako V2), ktorá počas vojny devastovala Európu a neskôr pomohla dopraviť Američanov do vesmíru.
V roku 1914 získal patenty US patent#1,103,503 a skorší # 1,102,653 na viacstupňové rakety a na motor na tekuté palivá, s ktorými ale nezačal experimentovať skôr ako v roku 1915, respektíve roku 1922. Do tej doby sa zaoberal myšlienkami okolo motorov na tuhé palivo a na stanovenie rýchlosti, ktorá bude potrebná pre opustenie našej Zeme.

Publikácia teórií

Roku 1919 publikoval svoju vedeckú prácu pod názvom Metóda dosahovania extrémnych výšok (angl. A Method for reaching Extreme Altitudes), myšlienky pre danú prácu, ale vyslovuje už o desať rokov skôr. Jediným možným dopravným prostriedkom pre dopravu do vesmíru je raketa poháňaná tekutým kyslíkom a vodíkom. Ako už je tu napísané, tak Robert Goddard nie je len teoretik, ale snažil sa svoje závery dokázať aj v praxi. Jeho snaha prináša prvé ovocie v roku 1923, keď sa mu úspešne darí v laboratórnych podmienkach uskutočniť statickú skúšku raketového motora na kvapalný kyslík a kerozín za pomocou čerpadiel na dopravu pohonnej zložky do motora. Podarilo sa mu tak zladiť prívod paliva do motora s prívodom okysličovadla, čo bol technicky veľmi náročný problém, ktorý sa dlho nedarilo uspokojivo vyriešiť. Motor bol príliš malý, než aby mohol byť skutočne použitý pre raketu, ale mal teraz možnosť použiť tento malý "model" pre zostavenie väčšieho motora. Laboratórne testy skutočného motora pre budúcu raketu prebehli 6. decembra 1925 na Clarkovej univerzite, keď motor bežal po dobu 24 sekúnd.

Prvé štarty

Roky 1925-1926 boli pre neho veľmi pracovne náročné, pretože stihol navrhnúť, postaviť a úspešne otestovať prvú raketu na kvapalné palivo na svete. Raketa niesla meno "Nell". Vzhľadovo sa príliš nepodobala dnešným raketám, ale aj tak sa stalo, že 16. marca 1926 sa na 2,5 sekundy zažal raketový motor na farme jeho tety Effie v blízkosti Auburnu, ktorý udelil rakete dostatok energie na to, aby sa vyniesla do výšky 12 (podľa niektorých zdrojov 12,5 a 17) metrov a s dĺžkou letu 56 m pri maximálnej rýchlosti 97 km/h. Raketa mala hmotnosť 2,72 kg a bola poháňaná zmesou benzínu a kvapalného kyslíka. Experiment tak ukázal, že je možné použiť motor na kvapalné palivo pre súvislý let, ale motor bol ešte veľmi vzdialený od možnosti prvého reálneho využitia. Goddard pracoval sám bez väčšieho technického a inžinierskeho zázemia, čo spomaľovalo jeho prácu.
Druhý štart rakety prebehol 3. apríla 1926 a bol úspešnejší než prvý. Motor fungoval 4,2 sekundy a raketa sa vzniesla do výšky 15,24 metrov. Po tomto teste sa Goddard rozhodol, že použitá raketa je príliš malá, a tak sa pustil do konštrukcie väčšej a silnejšej rakety. To 26. decembra 1928 vyústilo do tretieho štartu rakety, ktorá preletela vzdialenosť 62 metrov. Nestabilná dráha rakiet ho priviedla na ďalšiu myšlienku.
Na štvrtý štart svoje rakety sa pripravil aj po vedeckej stránke, a tak na svoju raketu umiestnil barometer, teplomer a aparát pre zaznamenávanie dát z cesty rakety. Raketa vtedy dosiahla výšku 27 metrov a preletela 52 metrov. Vedecké prístroje sa potom zniesli na zem pomocou padákov. Tento štart neunikol pozornosti novinárov. Tí sa v prvom momente domnievali, že do oblasti spadlo lietadlo. Goddard sa až neskôr prihlásil ku svojmu experimentu, čo mu prinieslo značnú publicitu, ale hlavne následne aj grant vo výške 50 000 dolárov. V decembri roku 1929 nechal založiť testovaciu strelnicu v Camp Devens situovanú 25 míľ od Worcesteru. Uskutočnilo sa tam 16 statických testov motora, ale žiadny raketový štart.
Medzi rokmi 1929-1930 vyvinul a úspešne odskúšali systém gyroskopickej stabilizácie rakiet, čo bol ďalší krok k dosiahnutiu väčšej výšky, a to okolo 600 metrov. O päť rokov neskôr potom s vylepšenou raketou s účinnými gyroskopmi dosiahol približne 2 285 metrov. Ďalšie testy boli vykonávané na novo vzniknutej raketovej strelnici pri Roswelli v Novom Mexiku, ktorú sa Goddard rozhodol založiť na ranči, ktorý kúpil pre väčšiu bezpečnosť, pretože jeho rakety začínali lietať stále vyššie a vyššie. Tu ďaleko od civilizácie v púšti urobil americký inžinier veľa zo svojich najväčších objavov, či už to boli zmieňované gyroskopy, padákový systém pre rakety (úspešne použitý prvýkrát 13. októbra 1931), inštaláciu vedeckých prístrojov pre pozorovanie počasia atď.

Nová séria štartov

Prvý raketový test na novej strelnici v Rooswelli prebehol 30. decembra 1930 za použitia skoro 3,5 metrovej rakety, ktorý vážila bez paliva viac ako 15 kilogramov. Test bol veľmi úspešný. Raketa dosiahla výšku 609 metrov a maximálna rýchlosť sa pohybovala okolo 800 km/h. Potom nasledovali ďalšie štyri úspešné štarty rakiet. Grant od Guggenheima bol pozastavený v júni 1932, vzhľadom na prebiehajúcu ekonomickú krízu v USA. Musel sa preto vrátiť na Clarkovu univerzitu ako profesor, kde za pomoci grantu od Smithsonian Institution mohol pokračovať aspoň v laboratórnych testoch motorov, ale vypúšťanie rakiet si už nemohol dovoliť. Našťastie v septembri 1933 dostal pomoc od novo založenej Daniel and Florence Guggenheim Foundation, čo mu umožnilo vrátiť sa do Nového Mexika a pokračovať v testovaní.
V roku 1934 začína takzvané testovanie A-Series, ktoré trvalo od septembra 1935 do októbra 1935. Predstavovalo novú sadu raketových motorov a kontrolovanie dráhy rakety pomocou gyroskopov. Počas testovania "A-Series" bolo vykonaných 14 štartov a jedno statické testovanie motorov (sedem takýchto štartov sa skončilo neúspechom z rôznych príčin). Po ukončení testovania "A-Series" začali testy K-Series, ktoré testovali len statické fungovanie motorov a nedošlo k žiadnemu štartu (počas testovania došlo k zväčšeniu motora, čo malo za následok zvýšeniu ťahu). Nasledovala potom aj L-Series, ktorá bola rozdelená do troch častí A, B, C. Časť A bolo statické testovanie motorov. Časť B sa zaoberala návratovým zariadením – padákom. Časť C testovala rôzne pohonné zmesi a štart rakiet.
Roku 1936 vychádza ďalšia jeho kniha, tentoraz pod názvom Vývoj kvapalinovej rakety (angl. Liquid-propellant Rocket Development), ktorá sa zaoberá myšlienkami rakiet na kvapalné palivá.

Druhá svetová vojna

Po vypuknutí 2. svetovej vojny dovolil armáde nahliadnuť do svojich výskumov a použiť svoje výsledky na vojenské účely. Armáda mala predovšetkým záujem o rakety dlhého doletu zo strategických potrieb. Dobre si uvedomoval, že pre ďalší výskum na poli raketových motorov budú potrebné obrovské prostriedky, ktoré nemala žiadna súkromná osoba ani inštitúcia, ale iba vláda. Veril tak, že poskytnutie jeho dát je nevyhnutným krokom k ceste človeka do vesmíru.
Zomrel 10. augusta 1945 v meste Baltimore. Na sklonku svojho života bol uznávaný ako geniálny inžinier a experimentátor, ktorý dokázal zostrojiť rakety, ktoré predbehli svoju dobu o mnoho rokov. Počas svojho života si dal patentovať viac ako 200 nápadov (uvádzané 214 patentov), ktoré potom našli ďalšie uplatnenie v nasledujúcich rokoch.

Koniec života

Počas svojej vedeckoinžinierskej kariéry bol neustále vystavený výsmechu zo strany tlače pre svoj názor, že by rakety mohli byť raz použité pre lety na Mesiac. Nenechal sa však od svojich experimentov odradiť a za čiastočnej pomoci Smithsonovho Inštitútu (Smithsonian Institution) a Charlesa Lindbergha, ktorí mu v roku 1917 poskytli grant vo výške 5 000 dolárov, odštartovali jeho "raketovú kariéru". Určite k tomu prispel aj článok z roku 1921, v ktorom obhajoval a vysvetľoval svoju prácu na vývoji rakety schopnej prekonať medziplanetárne vzdialenosti. Na túto myšlienku nebol vtedajší svet ešte úplne pripravený. Je len paradoxom, že v 60. rokoch dvadsiateho storočia bol človek dopravený na Mesiac raketou na kvapalné palivo, ktorá bola postavená podľa princípov vyvinutých Goddardom.
V roku 1948 bola vydaná súhrnná publikácia jeho prác pod názvom Rocket Development: Liquid-Fuel Rocket Research, 1929 – 1941. Roku 1959 bol posmrtne vyznamenaný Kongresom Spojených štátov a stal sa prvým nositeľom ceny Louis W. Hill Space Transportation Award, ktorú vydával novozaložený Institute of Aeronautical Science. 1. mája toho istého roku NASA pomenovala po Goddardovi vesmírne centrum v Greenbelte, Maryland, USA a o rok neskôr potom dostal aj ocenenie Langley Medal od Smithsonian Institution. Roku 1960 americká vláda odsúhlasila, že bude platiť Goddardovej vdove ročne 1 milión dolárov za využívanie patentov jej muža.
Robert Goddard sa stal spoluzakladateľom modernej kozmonautiky a pomohol vyslať človeka do vesmíru.