A Sturmbannführer, aki megcsinálta Amerikának a holdrakétát

2019.10.21. 21:29

Az első, a világűr határát  áttörő rakétát Dr. Wernher von Braun fizikus és az SS kötelékébe tartozó csoportja fejlesztette ki a náci hadseregben, aki a hidegháború idején nagy szolgálatot tett az Egyesült Államok hadseregének és az amerikai űrkutatási hivatalnak, amikor hatvan éve belépett a NASA kötelékébe. Az egykori SS-őrnagy lett az amerikai Hold-program egyik leghíresebb vezetője.

Már gyermekkorában is az űrutazásról álmodozott

Dr. Werhner von Braunt a 20. század egyik legnagyobb rakétafejlesztőjeként tartja számon az űrkutatás története. Az arisztokrata családban, Magnus von Braun második gyermekeként 1912. március 23-án megszületett von Braun már  gyermekkorában rajongott a rakétákért és az űrkutatásért.

Von Braun gyermekkorától kezdve rajongott a rakétákért és az űrkutatásértForrás: Wikimedia Commons

1925-ben az ifjú von Braun meglátta Hermann Oberth professzor Die Rakete zu den Planetenräumen (Rakéta a világűrbe) című könyvének hirdetését, amelyet azonnal meg is rendelt, de lévén, hogy a könyv tele volt képletekkel, egyenletekkel, amiből nem értett semmit, ezért nekiállt matematikát és fizikát tanulni.

Hermann Oberth professzor, a modern rakétatechnológia egyik atyjaForrás: Wikimedia Commons

Wernher von Braun a Berlini Műszaki Egyetem hallgatója lett, és már egyetemistaként csatlakozott a Német Űrutazási Társasághoz,

szabadidejében pedig az általa bálványozott Oberth professzorral dolgozott,

asszisztenseként, a folyékony üzemanyagú rakétateszteken. Von Braun 22 éves korában,  1934-ben a berlini Humboldt Egyetemen szerezte meg a fizikai doktorátust.

Életveszélyesek voltak az első kísérletek

Oberth professzor próbálta bebizonyítani, hogy az űrutazáshoz szánt rakétához a folyékony üzemanyag a legjobb, nem pedig a már régóta használt szilárd. Volt neki még két asszisztense: Klaus Riedel és Rudolf Niebel. Felszerelésük kezdetleges, a gyújtásrendszerük pedig rendkívül veszélyes volt.

Oberth professzor konstruálta meg az első folyékony hajtóanyagú rakétamotortForrás: Pioneers of Flight

A rakétamotor beindítása úgy történt,

hogy Riedel odadobott egy lángoló gázolajjal átitatott rongyot a gázt köpő hajtómű fölé,

és félrekapta a fejét,mielőtt Oberth kinyitotta az üzemanyag szelepeket, amire a rakétamotor bőgve beindult.

Oberth az egyik kísérleti rakétávalForrás: Space.com

A professzor és asszisztensei engedélyt kaptak, hogy a Vegyi és Műszaki Intézet lőterén kísérleteket végezzenek a folyékony üzemanyagú rakétahajtóművel. Amikor  1930 augusztusában a hatósági emberek jelenlétében végrehajtott kísérletük teljes sikerrel végződött,a folyékony üzemanyagú rakétamotor bekerült a belső égésű motorok családjába, elsőként Németországban. Ez óriási előrelépésnek számított, de az erdélyi szász származású Oberthnek vissza kellett térnie Romániába tanári állásába, hogy támogathassa népes családját.

Von Braun a hadsereg kötelékében folytatja rakétakísérleteit

Mire Wernher von Braun megszerezte a doktorátusát, két olyan rakétát is sikeresen fellőttek, amelyek túllépték a 2,4 kilométeres magasságot. Amikor a német állam betiltotta a civil rakétateszteket, Braunnak csak egy útja maradt, hogy folytassa a munkáját: a hadsereg.

Dr. von Braun híres rakétamérnökök csoportjában egy 1930-as fotón. Braun jobbról a második.Forrás: https://www.nasa.gov/centers/marshall/history/vonbraun/bio.html

Wenher von Braun elhatározott szándéka szerint Oberth nyomán folyékony üzemanyagú rakétát akart konstruálni.

Ekkoriban még  kizárólag csak szilárd üzemanyagot használtak,

és csupán miniatűr építésű rakétamotorokon tesztelték a folyékony oxigén, illetve a folyékony alkohol hajtáskombinációját. Von Braun analizálni akart néhány, a rakétamotorban lezajló talányos jelenséget, így többek között a porlasztást, az égést és a gázok tágulását.

Világhíres rakéta-konstruktőrök. Alul középen Oberth professzor, felette jobbra, pedig Dr. Braun láthatóForrás: Pioneers of Flight

Az ezzel kapcsolatos kísérletek azonban roppant drágának bizonyultak, ezért von Braun kifejezetten örült a német hadsereg  támogatásának, valamint  hogy megengedték e veszélyes kísérletek folytatását a Reichswehr kummersdorfi lőterén.

Egy kis rakétatechnológia 

A szilárd rakéta-üzemanyagok egyszerűbbek, de a fajlagos impulzusuk is kisebb, mint a folyékonyaké. A folyékony üzemanyagú rakéta szerkezete jóval bonyolultabb, mert külön áll az oxidálószer és az üzemanyag-tartály.

A von Braun által konstruált holdutazást lehetővé tévő Saturn V óriás hordozórakéta az indítóállásbanForrás: NASA

Az oxidálószer és az üzemanyag az égéstérben keveredik, ahová turbószivattyú juttatja el ezeket Az égés során keletkezett forró gáz a fúvókákon keresztül kilövellve Newton hatás-ellenhatás törvénye szerint hajtja a rakétát.

A Szaljut-1 űrállomás. Megbízható hordozórakéták nélkül lehetetlen lenne az űrutazásForrás: Ria/Novosti

A folyékony hidrogén alkalmazása számít a NASA egyik legjelentősebb technikai eredményének. A folyékony hidrogén könnyű, az ismert anyagok között a legalacsonyabb a molekulasúlya, és különösen erőteljes rakéta-hajtóanyagnak számít. Extrém intenzitással ég valamivel több mint 3000 Celsius-fokon,

és oxidálószerrel kombinálva a folyékony hidrogén termeli a legnagyobb fajlagos impulzust,

vagyis  a felhasznált hajtóanyaghoz képest a legnagyobb hatékonyságú az eddig ismert hajtóanyagok között.

Az Apolló-11-et a Holdra juttató Saturn V hordozórakéta indításaForrás: AFP/Nasa

Mivel a hidrogén és az oxigén kriogén, azaz olyan gázok, amelyeket extrém alacsony hőmérsékleten lehet cseppfolyósítani, ezért

az ezen alapuló rakétahajtómű is óriási technikai kihívásnak számít.

A folyékony hidrogént - 252,7 Celsius-fokon kell tárolni, és  robbanásveszélyessége miatt extrém óvatos kezelést igényel. Hogy ne párologjon el, vagy forrjon fel, a rakétát  minden hőforrástól el kell szigetelni, így többek között a rakétamotor fúvókáját, amelyet  az atmoszférán át tartó repülés során a levegő súrlódása miatt, majd az atmoszférát elhagyva, a világűrben a napsugárzás hőjétől kell védeni.

A modern hordozórakéták működésének technológiáját Obert, von Braun, és az orosz Koroljov dolgozták kiForrás: NASA/MSFC

Ha a folyékony hidrogén elnyeli a hőt, gyorsan kitágul, ezért az üzemanyagtank felrobbanását megelőzendő, szükséges a folyamatos szellőztetés/kieresztés is.

Az extrémhideg folyékony hidrogénnek kitett fémek törékennyé válnak,

ráadásul a cseppfolyós hidrogén a hegesztett összeillesztésekben lévő kis lyukakon át is kifolyhat.

A Challenger űrrepülőgép pusztulását is az egyik tömítőgyűrű meghibásodása miatt szivárgó hidrogén okozta. A robbanás előtti másodpercben a kinagyított felvételen már látszanak a jobb oldali gyorsítórakétából előtörő lángokForrás: AFP/Getty Images/Afp

Ezeket a rendkívül komoly technikai kihívásokat kellett áthidalni ahhoz Werner von Braunnak és kollégáinak, hogy működőképes rakétát konstruálhassanak.

Titkos laboratórium épül a Balti-tenger partján

1937-től von Braun egy titkos, a Balti-tenger partján fekvő  Peenemündében épített laboratóriumban dolgozott,  ahol  megtervezte a világ első ballisztikus rakétáját, és bár ő lelke mélyén az űrrepülésre vágyott, a nácik nem az űrkutatásra, hanem háborús célokra használták a találmányát.

Goebbels nevezte el a "megtorlás fegyverének" az V-2 ballisztikus rakétátForrás: AFP

A nagyhatalmú náci propagandaminiszter, Joseph  Goebbels által a "megtorlás fegyverének" (Vergeltungswaffe: megtorló fegyver) elnevezett egyfokozatú rakéta

első sikeres kilövésére 1942. októberében került sor. 

Az A-4, illetve  V-2 kódnevű rakétát 1944 szeptemberétől 1945 márciusáig használták fegyverként, mozgó kilövőállásokról tüzelve a célpontokra.

V-2Forrás: Origo

A nagy megsemmisítő erővel rendelkező V-2 rakétából közel 5000 darabot gyártottak

a második világháború éveiben, és mintegy négyezret lőttek ki Londonra, majd a normandiai partraszállás után Antwerpenre is.

Hitler "csodafegyvere" volt az első eszköz, ami kijutott a világűrbe

A V-2 rakéta hatótávolsága körülbelül 300 kilométer volt, amelynek fejrészében közel 1 tonna TNT-t helyeztek el. A 12,8 méter hosszú, és 1,2 tonna tömegű rakéta a több mint 900 kilogrammos robbanófejet a kilövés helyétől maximum 322 kilométer távolságra lévő célhoz tudta eljuttatni.

Az 1943-ban létrehozott németországi Mittelbau-Dora koncentrációs táborban

fogoly rabszolga-munkásokkal gyártatták a V-2-es  rakétákat.

 

Wernher von Braun (a képen sötét öltönyben) német rakétatudósok és tisztek között, a peenemündei kísérleti rakétatelepen. A katonai projekt parancsnoka, Dornberger tábornok a kép bal szélén, félig láthatóan, a mellette álló Olbricht tábornokkal, a német rakétafejlesztés másik úttörőjével, 1942-ben.Forrás: https://aktiv.origo.hu/tudomany/20190102-hatalmas-ugrasnak-szamitott-a-masodik-kozmikus-sebesseg-elerese-az-urkorszak-hajnalan.html

Ironikus módon, Hitler tömegpusztító fegyvere, a V-2 volt az emberi történelemben az első ember alkotta eszköz, amely átlépte a 100 kilométeres magasságban húzódó Kármán-vonalat, az atmoszféra, illetve a világűr határát.

Kármán Tódor, a világhírű magyar fizikus, akit a szuperszonikus repülés atyjaként, valamint a rakétatechnológia és a hiperszonikus űrhajózás egyik úttörőjeként is ismernek.Forrás: Wikimedia Commons

Ez az a világhírű magyar tudós, Kármán Tódor által kiszámított határvonal, ahol már nincs elegendő felhajtóerő a repüléshez, és ahhoz, hogy földkörüli orbitális pályán maradjon a repülőeszköz, el kell érnie az első kozmikus sebességet.

1944. június 20-án a peenemündei telepről felbocsátott

MW 18014 lajstromszámú V-2 rakéta lépte át először ezt a bűvös határvonalat, 176 kilométeres magasságra jutva.

 

Werher von Braun lett az amerikai holdprogram egyik kulcsfigurája. Von Braun az általa tervezett, és az első embert a Holdra juttató Saturn V-B hordozórakéta mellett.Forrás: https://aktiv.origo.hu/tudomany/20171025-a-nemet-v-2-ballisztikus-raketa-volt-az-elso-eszkoz-ami-kijutott-a-vilagurbe.html

A nagy tolóerő/tömeg arány miatt a V-2 sebessége 1.560 m/s volt, ez körülbelül 5.2 Mach, vagyis több mint a hangsebesség ötszöröse.

Annak ellenére, hogy a hajtómű csak 60-65 másodpercig dolgozott, a V-2 hiperszonikus sebességre gyorsult fel,

majd az aktív szakaszt befejezve a rakéta működése leállt, és következett a passzív repülési szakasz, amikor nagyjából 90 km magasságból megkezdte a  célra tartó zuhanórepülését.

A V-2 rakéta szerkezeti metszetrajza.Forrás: https://aktiv.origo.hu/tudomany/20171025-a-nemet-v-2-ballisztikus-raketa-volt-az-elso-eszkoz-ami-kijutott-a-vilagurbe.html

Mivel a rakéta mintegy kétszeres hangsebességgel érte el földfelszínt, csak a rettenetes detonáció jelezte a célterületre való becsapódását.

Szomorú tájkép egy V-2 ballisztikus rakéta becsapódása utánForrás: Origo

A peenemündei kísérleti telepet és a rakétakutatás fejlesztését Heinrich Himmler az SS felügyelete alá vonta. Werner von Braun - aki egyébként "civilben" is a náci párt tagja volt - így lett SS-tiszt.

Heinrich Himmler, a "Reichsführer-SS", a hírhedt fekete egyenruhás szervezet fennhatósága alá vonta a titkos rakétaprogramotForrás: Bundesarchiv

A tehetséges mérnököt azonban a fekete egyenruha sem védte meg attól,

hogy a háborúról és a rakétáról tett kritikus megjegyzései miatt a Gestapo 1944-ben letartóztassa.

Wernher von Braun felelősségének megítélése a V-2 rakéta gyártásához kapcsolódó és a kényszermunkások sérelmére elkövetett bűntettek elkövetésében  a háború után is ellentmondásos maradt.

A német A-4 vagy V-2 (Vergeltungswaffe-2: megtorló fegyver) ballisztikus rakéta volt az első ember alkotta eszköz, amely átlépte a világűr határát.Forrás: https://aktiv.origo.hu/tudomany/20190102-hatalmas-ugrasnak-szamitott-a-masodik-kozmikus-sebesseg-elerese-az-urkorszak-hajnalan.html

A von Braun és csoportja által kifejlesztett rendkívül pusztító fegyver ellen nem volt védelem.

A Harmadik Birodalom 1945 májusi bukása után ezért az oroszok és az amerikaiak is meg akarták szerezni Hitler "csodafegyverét".

Szergej Koroljov szovjet rakétamérnökForrás: Wikimedia Commons

A szovjet hírszerzés és katonai hatóságok Szergej Pavlovics Koroljov mérnököt bízták meg a V-2 rakéta felkutatásával.

1944-ben Braun számára már nyilvánvaló volt, hogy a náci  Németország elveszti a háborút,

és ezért  elkezdte tervezgetni a háború utáni korszakot. Még mielőtt az egymással versengő szövetségesek megszerezték volna a rakétát, a vezető német rakétamérnök feladat magát az amerikaiaknak. 

Wernher von Braun feladja magát az amerikaiaknak

Von Braun és társai mindenféleképpen el akarták kerülni a szovjet fogságot, az egykori SS-Sturmbannführer pedig azt is tudta, hogy az USA egy olyan feneketlen pénzeszsák, amely katonai érdekekből finanszírozni fogja a félbemaradt kutatásait. Ebben a számításában később nem is kellett csalódnia.

Wernher von Braun( a képen felkötött kézzel) és tudóstársai az amerikaiak fogságában. Von Braunt és tudóstársait elfogják az amerikaiak, 1945. május 3-án.Forrás: https://aktiv.origo.hu/tudomany/20190102-hatalmas-ugrasnak-szamitott-a-masodik-kozmikus-sebesseg-elerese-az-urkorszak-hajnalan.html

Von Braun ezért adta fel magát az amerikaiaknak,

akik így személyében hozzájutottak a V-2 program legértékesebb "trófeájához". Azonban a szovjetek fáradozása sem volt teljesen hiábavaló, mert a Vörös Hadseregnek is sikerült hozzájutnia néhány zsákmányolt V-2-höz. 

Amerikaiak Hitler "csodafegyverével", az A4 illetve V-2 ballisztikus rakétával, amely a háború után az amerikai rakétatechnológiai fejlesztések bázisává váltForrás: David Doughty

Az 1945-ben a németektől zsákmányolt V-2 rakéták alapján az Egyesült Államok és a Szovjetunió is  hatalmas teljesítményű ballisztikus eszközöket fejlesztett ki.

Jurij Gagarin a Vosztok-1 kabinjában a történelmi jelentőségű, 1961. április 12-én végrehajtott űrrepülése előttForrás: Ria/Novosti

A szovjetek  a V-2-sen alapuló R-7 „Szemjorka" nevű eszközt továbbfejlesztve  alkották meg azt a hordozórakétát,

amely 1957. október 4-én  a történelem első mesterséges holdját, a Szputnyik-1-et a világűrbe juttatta, 

amit a Vosztok űrprogram követett, és amellyel a Szovjetuniónak sikerült az első embert, Jurij Gagarint feljuttatni a világűrbe.

Einsenhower politikai okokból nem mert egy náci tisztet alkalmazni

A háború után az amerikai fogságba került  Wernher von Braun és társai hosszú  ideig tétlenkedésre lettek kárhoztatva, mert a szövetséges csapatok volt  főparancsnoka, Dwight D. Eisenhower, aki Harry Truman elnököt váltotta a Fehér Ház élén, politikai öngyilkosságnak tartotta, hogy egy nácit vonjanak be amerikai katonai kutatásokba.

Eisenhower amerikai elnök eleinte politikai öngyilkosságnak tartotta, ha egy volt náci részt venne az amerikai katonai célú kutatásokbanForrás: Library of Congress

Időközben azonban az oroszoknak Koroljov vezetésével sikerült megalkotniuk és földkörüli  pályára állítaniuk az első műholdat,

ami miatt  a szovjetek  az űrversenyben megelőzték  Amerikát.

Ennek hatására döntött úgy Eisenhower elnök, hogy a német kutatócsoportot is bevonják az Egyesült Államok űrprogramjába.

Walt Disney és Wernher von Braun.Az 1950-es években Braun a Walt Disney stúdiónál mint technikai igazgató és három filmet készítettek a televízió számára „Man in Space” azaz "Ember az űrben" címmel.Forrás: https://www.space.com/15398-walt-disney-wernher-von-braun.html

A parkolópályán töltött időszak alatt  von Braun cikket írt az egyik nagy amerikai lapba a rakétákról és az űrkutatás jövőjéről, amire  Walt Disney is felfigyelt. Ennek hatására

a világhírű rajzfilm-alkotó és producer von Braunnal kezdte el reklámozni az űrről szóló alkotásait.

 

Braun, a háttérben a Saturn-V háromfokozatú, folyékony üzemanyagú rakéta.Forrás: https://www.nasa.gov/centers/marshall/history/von_braun_saturnv_140710.html

Az 1950-es években Wernher von Braun lett az űrkutatás legkiválóbb szószólója az Egyesült Államokban, aki  számos könyvet, illetve cikket írt ebben a témában. Von Braun lett az arca Walt Disney „Man in Space" azaz "Ember az űrben" című három részes nagy sikerű televíziós sorozatának is. 

Von Braun a NASA igazgatója lesz

Eisenhower elnök miután a szovjetek fellőtték a Szputnyikot, erre adandó válaszként

1958-ban megalapította a NASA-t, 

és a rakétafejlesztő központot a hadseregtől  az újonnan létrehozott amerikai űrkutatási ügynökséghez helyezte át.

Wenher von Braun Eisenhower amerikai elnök társaságábanForrás: Wikimedia Commons

A NASA' Marshall Space Flight Center űrrepülési központ igazgatója pedig az egykori SS-tiszt, Wernher von Braun lett, a Saturn-V háromfokozatú, folyékony üzemanyagú rakéta főkonstruktőre, ami az amerikaiak számára lehetővé tette  az 1969-es holdraszállást.

Az Apollo-11 személyzete a történelmi küldetés előtt. A kép bal szélén Neil Armstrong, az első ember, aki a Hold felszínére lépett, középen Michael Collins a parancsnok, míg a kép jobb szélén Edwin "Buzz" Aldrin látható. Von Braun volt a holdrakéta, a Saturn-V. főkonstruktőreForrás: NASA

De még jóval ez előtt, 1958. január 31-én az amerikaiak földkörüli pályára állították  első műholdjukat, az Explorer 1- et,

amivel az Egyesült Államok megtette az első lépését a hidegháború űrversenyében. A műholdat földkörüli pályára juttató Jupiter-C rakétát a von Braun vezette Army Ballistic Missile Agency csapata tervezte.

Az Explorer-1 műholdat a Jupiter C hordozórakéta a magasba emeli, 1958. január 31-énForrás: https://www.nasa.gov/feature/americas-first-satellite-established-foothold-in-space

Majd von Braun és kollégái megkonstruálták a Redstone Mercury rakétát, ami Alan Sheperdet, az első amerikai asztronautát vitte szuborbitális repülésre, 1961. május 5-én.

Shepherd sikeres űrrepülését követően John F. Kennedy elnök hamarosan bejelentette, hogy még abban az évtizedben Amerika embert fog küldeni a Holdra.

Wernher von Braun John F. Kennedy elnök társaságábanForrás: Wikimedia Commons

És ez így is történt:   az Apollo-11 fedélzetén Neil Armstrong és Edwin Aldrin asztronautákkal  1969. július 20-án sikeresen landolt a Holdon,

ebben pedig Wernher von Braun hervadhatatlan érdemeket szerzett,

mert ő volt a holdutazást lehetővé tévő Staurn-V. hordozórakéta főkonstruktőre.

Huntsville belvárosban a városi hivatalnokok von Braunt a vállukon viszik az Apollo 11 küldetésének  ünneplése alatt, 1969. július 24-én.Forrás: https://www.nasa.gov/centers/marshall/history/apollo11_140724.html

1970 februárjában von Braunt kinevezték a NASA helyettes hivatali igazgatójának, aki ettől kezdve  Washingtonban, a NASA Űrrepülési Központjában dolgozott, hogy az űrkutatási hivatal stratégiai tervezését irányítsa.

1972-ben visszavonult, és a Maryland állambeli Fairchild Industries of Germantown repülős cég elnöke lett. Wernher von Braun, Hitler egykori rakétamérnöke, aki Amerikát eljuttatta a Holdra, a virginiai Alexandriában halt meg, 1977. június 16-án.