صواريخ اليوم هي مجموعات رائعة من براعة الإنسان التي لها الجذور في علوم وتكنولوجيا الماضي. إنها ثمار طبيعية لآلاف السنين من التجارب والأبحاث الصواريخ ودفع الصواريخ.
كان من أول الأجهزة التي استخدمت مبادئ طيران الصواريخ بنجاح طائر خشبي. عاش يوناني اسمه Archytas في مدينة Tarentum ، وهي الآن جزء من جنوب إيطاليا ، في وقت ما حوالي 400 قبل الميلاد. قام أرخيتاس بغمس وتسلية مواطني تارينتوم من خلال تحلق حمامة مصنوعة من الخشب. دفع البخار الهارب الطائر وهو معلق على الأسلاك. استخدم الحمام مبدأ رد الفعل ، والذي لم يذكر على أنه أ القانون العلمي حتى القرن السابع عشر.
اخترع بطل الإسكندرية ، وهو يوناني آخر ، جهازًا مشابهًا للصواريخ يسمى aeolipile بعد حوالي ثلاثمائة سنة من حمامة Archytas. كما أنها تستخدم البخار كغاز دفع. قام البطل بتركيب كرة فوق غلاية ماء. حريق أسفل الغلاية حول الماء إلى بخار ، وانتقل الغاز عبر الأنابيب إلى الكرة. سمح أنبوبان على شكل حرف L على الجانبين المتقابلين من الكرة للغاز بالهروب وأعطيا الكرة التي تسببت في دورانها.
وبحسب ما ورد كان لدى الصينيين شكل بسيط من البارود المصنوع من الملح الصخري والكبريت وغبار الفحم في القرن الأول م ملأوا أنابيب الخيزران بالمزيج وألقوا بها في حرائق لخلق انفجارات أثناء الدينية مهرجانات.
من المرجح أن بعض تلك الأنابيب لم تنفجر وبدلاً من ذلك خرجت من اللهب ، مدفوعة بالغازات والشرر الناتجة عن البارود المحترق. ثم بدأ الصينيون في تجربة الأنابيب المملوءة بالبارود. قاموا بربط أنابيب الخيزران بالسهام وأطلقوها بالأقواس في وقت ما. سرعان ما اكتشفوا أن أنابيب البارود هذه يمكن أن تطلق نفسها فقط من خلال الطاقة المنتجة من الغاز الهارب. ولد أول صاروخ حقيقي.
تم الإبلاغ عن أول استخدام للصواريخ الحقيقية كأسلحة في عام 1232. كان الصينيون والمغول في حالة حرب مع بعضهم البعض ، وصد الصينيون الغزاة المغول مع وابل من "سهام النيران المتطايرة" خلال معركة Kai-Keng.
كانت هذه السهام النارية شكلًا بسيطًا من صاروخ يعمل بالوقود الصلب. أنبوب ، مغطى بطرف واحد ، يحتوي على البارود. تم ترك الطرف الآخر مفتوحًا وتم توصيل الأنبوب بعصا طويلة. عندما تم إشعال المسحوق ، أنتج الاحتراق السريع للمسحوق النار والدخان والغاز الذي هرب من النهاية المفتوحة ، مما أدى إلى دفعه. عملت العصا كنظام توجيه بسيط أبقى الصاروخ متجهًا في اتجاه عام واحد أثناء تحليقه في الهواء.
ليس من الواضح مدى فعالية هذه الأسهم من إطلاق النار كأسلحة الدمار ، ولكن لا بد أن آثارها النفسية على المغول كانت هائلة.
في إنجلترا ، عمل راهب يدعى روجر بيكون على أشكال محسنة من البارود الذي زاد بشكل كبير من مدى الصواريخ.
في فرنسا ، وجد جان فريسارت أنه يمكن تحقيق رحلات أكثر دقة من خلال إطلاق الصواريخ عبر الأنابيب. كانت فكرة Froissart رائدة البازوكا الحديثة.
سقطت الصواريخ في عدم احترامها كأسلحة حرب بحلول القرن السادس عشر ، على الرغم من أنها كانت لا تزال تستخدم العاب ناريه يعرض. اخترع يوهان شميدلاب ، صانع الألعاب النارية الألماني ، "الصاروخ المتدرج" ، وهي مركبة متعددة المراحل لرفع الألعاب النارية إلى ارتفاعات أعلى. حمل صاروخ كبير من المرحلة الأولى صاروخًا أصغر من المرحلة الثانية. عندما احترق الصاروخ الكبير ، استمر الصاروخ الأصغر على ارتفاع أعلى قبل أن يغمر السماء بمواد متوهجة. إن فكرة شميدلاب أساسية لجميع الصواريخ التي تدخل الفضاء الخارجي اليوم.
قدم مسؤول صيني أقل شهرة يدعى وان هوو الصواريخ كوسيلة للنقل. قام بتجميع كرسي طائر يعمل بالصواريخ بمساعدة العديد من المساعدين ، وربط اثنين من الطائرات الورقية الكبيرة بالكرسي و 47 صاروخًا من سهم النار على الطائرات الورقية.
جلس وان هوو على الكرسي في يوم الرحلة وأعطى الأمر بإضاءة الصواريخ. هرع سبعة وأربعون مساعداً للصواريخ ، كل منهم مسلح بمصباحه الخاص ، إلى الأمام لإضاءة الصمامات. كان هناك هدير هائل مصحوب بسحب الدخان المتصاعدة. عندما تلاشى الدخان ، اختفى وان - هو وكرسيته الطائرة. لا أحد يعرف على وجه اليقين ما حدث لـ Wan-Hu ، ولكن من المحتمل أنه تم تفجيره هو وكرسيه لأن السهام النارية كانت مناسبة للانفجار مثل الطيران.
تم وضع الأساس العلمي للسفر الفضائي الحديث بواسطة العالم الإنجليزي العظيم السير اسحق نيوتن خلال الجزء الأخير من القرن السابع عشر. نظم نيوتن فهمه للحركة المادية في ثلاثة قوانين علمية تشرح كيفية عمل الصواريخ ولماذا تكون قادرة على القيام بذلك في فراغ الفضاء الخارجي. سرعان ما بدأت قوانين نيوتن لها تأثير عملي على تصميم الصواريخ.
بدأ المجربون والعلماء في ألمانيا وروسيا العمل مع الصواريخ التي تزيد كتلتها عن 45 كيلوغرامًا في القرن الثامن عشر. كان بعضها قويًا جدًا ، فقد تسببت نيران العادم الهاربة في حفر ثقوب عميقة في الأرض قبل الانطلاق.
شهدت الصواريخ انتعاشًا قصيرًا كأسلحة حرب خلال نهاية القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر. جذب نجاح قذائف الصواريخ الهندية ضد البريطانيين عام 1792 ومرة أخرى عام 1799 الاهتمام خبير المدفعية الكولونيل وليام كونجريف ، الذي شرع في تصميم الصواريخ لاستخدامها من قبل البريطانيين الجيش.
كانت صواريخ Congreve ناجحة للغاية في المعركة. استخدمتها السفن البريطانية لقصف فورت ماكهنري في حرب عام 1812 ، وألهموا فرانسيس سكوت كي لكتابة "وهج الصواريخ الأحمر" في قصيدته التي أصبحت فيما بعد راية ماع نجم.
حتى مع عمل Congreve ، ومع ذلك ، لم يحسن العلماء دقة الصواريخ كثيرًا منذ الأيام الأولى. لم تكن الطبيعة المدمرة لصواريخ الحرب دقتها أو قوتها بل أعدادها. خلال الحصار النموذجي ، قد يتم إطلاق الآلاف على العدو.
بدأ الباحثون في تجربة طرق لتحسين الدقة. طور ويليام هيل ، عالم إنجليزي ، تقنية تسمى استقرار الدوران. ضربت غازات العادم الهاربة دوارات صغيرة في الجزء السفلي من الصاروخ ، مما تسبب في دورانها مثل الرصاصة أثناء الطيران. لا تزال تستخدم هذا الاختلافات اليوم.
استمر استخدام الصواريخ بنجاح في المعارك في جميع أنحاء القارة الأوروبية. التقت كتائب الصواريخ النمساوية بمباراتها ضد قطع المدفعية المصممة حديثًا في حرب مع بروسيا. كانت المدافع المحملة بالمؤخرات ذات البراميل البنادق والرؤوس الحربية المتفجرة أسلحة حرب أكثر فعالية بكثير من أفضل الصواريخ. مرة أخرى ، تم إسقاط الصواريخ لاستخدامات وقت السلم.
اقترح كونستانتين تسيولكوفسكي ، وهو مدرس وعالم روسي ، فكرة استكشاف الفضاء لأول مرة في عام 1898. في عام 1903 ، اقترح تسيولكوفسكي استخدام الوقود الدافع السائل للصواريخ لتحقيق مدى أكبر. وذكر أن سرعة ومدى الصاروخ كانت محدودة فقط من خلال سرعة عادم الغازات المنفلتة. تم استدعاء تسيولكوفسكي والد رواد الفضاء الحديث لأفكاره وبحثه الدقيق ورؤيته العظيمة.
روبرت هـ. أجرى جودارد ، وهو عالم أمريكي ، تجارب عملية في مجال الصواريخ في وقت مبكر من القرن العشرين. أصبح مهتمًا بتحقيق ارتفاعات أعلى مما كان ممكنًا للبالونات الأخف من الهواء ونشر كتيبًا في عام 1919 ، طريقة للوصول إلى الارتفاعات القصوى. لقد كان تحليلًا رياضيًا لما يسمى صاروخ السبر للأرصاد الجوية اليوم.
كانت تجارب جودارد الأولى مع الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب. بدأ في تجربة أنواع مختلفة من الوقود الصلب وقياس سرعات العادم للغازات المحترقة في عام 1915. أصبح مقتنعا بأنه يمكن دفع الصاروخ بشكل أفضل بالوقود السائل. لم يكن أحد قد صنع صاروخًا ناجحًا يعمل بالوقود السائل من قبل. كانت مهمة أكثر صعوبة من الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب ، والتي تتطلب خزانات الوقود والأكسجين والتوربينات وغرف الاحتراق.
حقق جودارد أول رحلة ناجحة بصاروخ يعمل بالوقود السائل في 16 مارس 1926. مدفوعًا بالأكسجين السائل والبنزين ، طار صاروخه لمدة ثانيتين ونصف فقط ، لكنه صعد 12.5 مترًا وهبط على بعد 56 مترًا في رقعة الملفوف. كانت الرحلة غير مبهرة بمعايير اليوم ، لكن صاروخ جودارد للبنزين كان رائدًا لعصر جديد تمامًا في رحلة الصواريخ.
استمرت تجاربه في صواريخ تعمل بالوقود السائل لسنوات عديدة. أصبحت صواريخه أكبر وحلقت أعلى. قام بتطوير نظام جيروسكوب للتحكم في الطيران ومقصورة حمولة للأجهزة العلمية. تم استخدام أنظمة استعادة المظلات لإعادة الصواريخ والأدوات بأمان. تم استدعاء جودارد والد الصواريخ الحديثة لإنجازاته.
نشر رائد الفضاء الألماني الثالث ، هيرمان أوبرث ، كتابًا في عام 1923 حول السفر إلى الفضاء الخارجي. نشأت العديد من جمعيات الصواريخ الصغيرة حول العالم بسبب كتاباته. أدى تشكيل مثل هذه الجمعية في ألمانيا ، وهي Verein fur Raumschiffahrt أو جمعية السفر الفضائي ، إلى تطوير صاروخ V-2 تستخدم ضد لندن في الحرب العالمية الثانية.
اجتمع المهندسون والعلماء الألمان ، بما في ذلك Oberth ، في Peenemunde على شواطئ بحر البلطيق البحر في عام 1937 ، حيث تم بناء الصاروخ الأكثر تطوراً وزمانه تحت قيادة فيرنهر فون براون. كان صاروخ V-2 ، المسمى A-4 في ألمانيا ، صغيرًا مقارنة بتصميمات اليوم. وقد حققت قوة دفع كبيرة من خلال حرق خليط من الأكسجين السائل والكحول بمعدل طن واحد كل سبع ثوانٍ. كان V-2 سلاحًا هائلاً يمكن أن يدمر كتل المدينة بأكملها.
لحسن الحظ بالنسبة إلى لندن وقوات الحلفاء ، جاءت V-2 متأخرة جدًا في الحرب لتغيير نتائجها. ومع ذلك ، فقد وضع علماء ومهندسو الصواريخ الألمانيون بالفعل خططًا لصواريخ متقدمة قادرة على الامتداد المحيط الأطلسي والهبوط في الولايات المتحدة. كان من الممكن أن تكون هذه الصواريخ ذات مراحل عليا مجنحة ولكن حمولة صغيرة جدًا القدرات.
تم القبض على العديد من مركبات V-2 والمكونات غير المستخدمة من قبل الحلفاء مع سقوط ألمانيا ، وجاء العديد من علماء الصواريخ الألمان إلى الولايات المتحدة بينما ذهب آخرون إلى الاتحاد السوفيتي. أدركت كل من الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي إمكانات الصواريخ كسلاح عسكري وبدأت مجموعة متنوعة من البرامج التجريبية.
بدأت الولايات المتحدة برنامجًا بصواريخ عالية السبر في الغلاف الجوي ، وهي واحدة من أفكار جودارد المبكرة. تم تطوير مجموعة متنوعة من الصواريخ الباليستية متوسطة وطويلة المدى في وقت لاحق. أصبحت هذه نقطة البداية لبرنامج الفضاء الأمريكي. ستطلق صواريخ مثل Redstone و Atlas و Titan في نهاية المطاف رواد فضاء في الفضاء.
ذهل العالم من أخبار القمر الصناعي الاصطناعي الذي يدور حول الأرض والذي أطلقه الاتحاد السوفيتي في 4 أكتوبر 1957. كان القمر الصناعي المسمى سبوتنيك 1 أول دخول ناجح في سباق للفضاء بين دولتين عظميين ، السوفييت الاتحاد والولايات المتحدة أتباع السوفييت بإطلاق قمر صناعي يحمل كلبًا يدعى لايكا على متن أقل من شهر في وقت لاحق. نجت لايكا في الفضاء لمدة سبعة أيام قبل أن تنام قبل نفاد إمدادات الأكسجين.
اتبعت الولايات المتحدة الاتحاد السوفيتي بقمر صناعي خاص بها بعد بضعة أشهر من أول سبوتنيك. تم إطلاق Explorer I من قبل الجيش الأمريكي في 31 يناير 1958. في أكتوبر من ذلك العام ، نظمت الولايات المتحدة رسميًا برنامجها الفضائي من خلال إنشاء وكالة ناسا، الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء. أصبحت وكالة ناسا وكالة مدنية بهدف الاستكشاف السلمي للفضاء لصالح البشرية جمعاء.
فجأة ، تم إطلاق العديد من الأشخاص والآلات في الفضاء. ودور رواد الفضاء الأرض وهبطوا على القمر. سافر مركبة فضائية روبوتية إلى الكواكب. تم فتح الفضاء فجأة للاستكشاف والاستغلال التجاري. مكّنت الأقمار الصناعية العلماء من استكشاف عالمنا والتنبؤ بالطقس والتواصل الفوري حول العالم. كان لا بد من بناء مجموعة واسعة من الصواريخ القوية والمتعددة الاستخدامات مع زيادة الطلب على حمولات أكبر وأكبر.
تطورت الصواريخ من أجهزة البارود البسيطة إلى مركبات عملاقة قادرة على السفر إلى الفضاء الخارجي منذ الأيام الأولى للاكتشاف والتجريب. لقد فتحوا الكون لتوجيه الاستكشاف من قبل البشرية.