Robert Hutchings Goddard (5 de octubre de 1882 - 10 de agosto de 1945) [1] fue un ingeniero , profesor , físico e inventor estadounidense a quien se le atribuye la creación y construcción del primer cohete de combustible líquido del mundo , que se lanzó con éxito el 16 de marzo. , 1926. [2] En 1915, su trabajo pionero había mejorado drásticamente la eficiencia del cohete de combustible sólido , señalando la era del cohete moderno y la innovación. Él y su equipo lanzaron 34 cohetes entre 1926 y 1941, alcanzando altitudes de hasta 2,6 km (1,6 millas) y velocidades de hasta 885 km/h (550 mph). [3]
El trabajo de Goddard como teórico e ingeniero anticipó muchos de los avances que harían posibles los vuelos espaciales. [4] Se le ha llamado el hombre que marcó el comienzo de la era espacial . [5] : xiii Dos de los 214 inventos patentados de Goddard, un cohete de múltiples etapas (1914) y un cohete de combustible líquido (1914), fueron hitos importantes hacia los vuelos espaciales. [6] Su monografía de 1919 Un método para alcanzar altitudes extremas se considera uno de los textos clásicos de la ciencia espacial del siglo XX. [7] [8] Goddard fue pionero con éxito en métodos modernos como el control de dos ejes ( giroscopios y empuje orientable ) para permitir que los cohetes controlen su vuelo de manera efectiva.
Aunque su trabajo en este campo fue revolucionario, Goddard recibió poco apoyo público, moral o monetario, por su trabajo de investigación y desarrollo. [9] : 92, 93 Era una persona tímida y la investigación sobre cohetes no se consideraba una actividad adecuada para un profesor de física. [10] : 12 La prensa y otros científicos ridiculizaron sus teorías sobre los vuelos espaciales. Como resultado, se volvió protector de su privacidad y su trabajo.
Años después de su muerte, en los albores de la era espacial, Goddard llegó a ser reconocido como uno de los padres fundadores de la cohetería moderna, junto con Robert Esnault-Pelterie , Konstantin Tsiolkovsky y Hermann Oberth . [11] [12] [13] No solo reconoció desde el principio el potencial de los cohetes para la investigación atmosférica, los misiles balísticos y los viajes espaciales , sino que también fue el primero en estudiar, diseñar, construir y volar científicamente los cohetes precursores necesarios para eventualmente implementar esos ideas. [14]
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA recibió su nombre en honor a Goddard en 1959. También fue incluido en el Salón de la Fama Aeroespacial Internacional y en el Salón de la Fama de la Aviación Nacional en 1966, y en el Salón de la Fama del Espacio Internacional en 1976. [15]
Goddard nació en Worcester, Massachusetts, hijo de Nahum Danford Goddard (1859-1928) y Fannie Louise Hoyt (1864-1920). Robert fue el único hijo que sobrevivió; un hijo menor, Richard Henry, nació con una deformidad de la columna y murió antes de cumplir un año. Su padre Nahum trabajaba en fabricantes e inventó varias herramientas útiles. [16] Goddard tenía raíces familiares paternas inglesas en Nueva Inglaterra con William Goddard (1628–91), un tendero londinense que se estableció en Watertown , Massachusetts en 1666. Por su lado materno, descendía de John Hoyt y otros colonos de Massachusetts a finales de 1600. [17] [18] Poco después de su nacimiento, la familia se mudó a Boston. Con curiosidad por la naturaleza, estudió los cielos con un telescopio de su padre y observó el vuelo de los pájaros. Esencialmente un chico de campo, le encantaba la vida al aire libre y hacer senderismo con su padre en los viajes a Worcester y se convirtió en un excelente tirador con un rifle. [19] : 63, 64 En 1898, su madre contrajo tuberculosis y se mudaron de regreso a Worcester en busca de aire puro. Los domingos, la familia asistía a la iglesia episcopal y Robert cantaba en el coro. [16] : 16
Con la electrificación de las ciudades estadounidenses en la década de 1880, el joven Goddard se interesó por la ciencia, específicamente, la ingeniería y la tecnología. Cuando su padre le mostró cómo generar electricidad estática en la alfombra de la familia, la imaginación del niño de cinco años se despertó. Robert experimentó, creyendo que podría saltar más alto si el zinc de una batería se pudiera cargar arrastrando los pies sobre el camino de grava. Pero, sosteniendo el zinc, no pudo saltar más alto de lo habitual. [16] : 15 [20] Goddard detuvo los experimentos después de una advertencia de su madre de que si tenía éxito, podría "irse navegando y tal vez no pudiera regresar". [21] : 9 Experimentó con productos químicos y creó una nube de humo y una explosión en la casa. [19] : 64 El padre de Goddard alentó aún más el interés científico de Robert proporcionándole un telescopio, un microscopio y una suscripción a Scientific American . [21] : 10 Robert desarrolló una fascinación por el vuelo, primero con las cometas y luego con los globos . Se convirtió en un minucioso cronista y documentador de su trabajo, una habilidad que beneficiaría enormemente su carrera posterior. Estos intereses se fusionaron a los 16 años, cuando Goddard intentó construir un globo de aluminio , dándole forma al metal en bruto en el taller de su casa y llenándolo con hidrógeno. Después de casi cinco semanas de esfuerzos metódicos y documentados, finalmente abandonó el proyecto y comentó: "... el globo no sube... El aluminio es demasiado pesado. Un fracaso [ sic ] corona la empresa". Sin embargo, la lección de este fracaso no frenó la creciente determinación y confianza de Goddard en su trabajo. [16] : 21 Escribió en 1927: "Me imagino que un interés innato por las cosas mecánicas fue heredado de varios antepasados que eran maquinistas". [22] : 7
Se interesó por el espacio cuando leyó el clásico de ciencia ficción de HG Wells , La guerra de los mundos, a los 16 años. Su dedicación a los vuelos espaciales quedó fijada el 19 de octubre de 1899. Goddard, de 17 años, trepó a un cerezo para cortar las ramas muertas. Quedó paralizado por el cielo y su imaginación creció. Más tarde escribió:
Ese día trepé a un alto cerezo en la parte trasera del granero... y mientras miraba hacia los campos del este, imaginé lo maravilloso que sería hacer algún dispositivo que tuviera incluso la posibilidad de ascender a Marte. y cómo se vería a pequeña escala si lo enviaran desde el prado a mis pies. Tengo varias fotografías del árbol, tomadas desde entonces, con la escalerilla que hice para subir, apoyado en ella.
Entonces me pareció que un peso que giraba alrededor de un eje horizontal, moviéndose más rápidamente hacia arriba que hacia abajo, podía proporcionar sustentación en virtud de la mayor fuerza centrífuga en la parte superior del camino.
Yo era un niño diferente cuando bajé del árbol que cuando subí. La existencia por fin parecía muy intencionada. [16] : 26 [23]
Durante el resto de su vida, observó el 19 de octubre como "Día del Aniversario", una conmemoración privada del día de su mayor inspiración.
El joven Goddard era un niño delgado y frágil, casi siempre con una salud frágil. Sufría de problemas estomacales, pleuresía, resfriados y bronquitis, y estaba dos años por detrás de sus compañeros. Se convirtió en un lector voraz y visitaba regularmente la biblioteca pública local para pedir prestados libros sobre ciencias físicas. [16] : 16, 19
El interés de Goddard por la aerodinámica le llevó a estudiar algunos de los artículos científicos de Samuel Langley en la revista Smithsonian . En estos artículos, Langley escribió que los pájaros baten sus alas con diferente fuerza en cada lado para girar en el aire. Inspirado por estos artículos, el adolescente Goddard observó golondrinas y vencejos de chimenea desde el porche de su casa, notando cuán sutilmente los pájaros movían sus alas para controlar su vuelo. Observó cuán notablemente los pájaros controlaban su vuelo con las plumas de la cola, a las que llamó el equivalente de los alerones . Se opuso a algunas de las conclusiones de Langley y en 1901 escribió una carta a la revista St. Nicholas [21] : 5 con sus propias ideas. El editor de St. Nicholas se negó a publicar la carta de Goddard, señalando que los pájaros vuelan con cierta inteligencia y que "las máquinas no actuarán con tal inteligencia". [16] : 31 Goddard no estaba de acuerdo, creyendo que un hombre podría controlar una máquina voladora con su propia inteligencia.
Por esta época, Goddard leyó los Principia Mathematica de Newton y descubrió que la Tercera Ley del Movimiento de Newton se aplicaba al movimiento en el espacio. Más tarde escribió sobre sus propias pruebas de la Ley:
Empecé a darme cuenta de que, después de todo, podría haber algo de cierto en las leyes de Newton. En consecuencia, se probó la Tercera Ley, tanto con dispositivos suspendidos por bandas elásticas como por dispositivos sobre flotadores, en el pequeño arroyo detrás del granero, y dicha ley fue verificada de manera concluyente. Me hizo darme cuenta de que si se descubriera o inventara una forma de navegar en el espacio, sería el resultado de conocimientos de física y matemáticas. [16] : 32
A medida que su salud mejoró, Goddard continuó sus estudios formales como estudiante de segundo año de 19 años en South High Community School [24] en Worcester en 1901. Destacó en sus cursos y sus compañeros lo eligieron dos veces presidente de su clase. Para recuperar el tiempo perdido, estudió libros de matemáticas, astronomía, mecánica y composición de la biblioteca de la escuela. [16] : 32 En su ceremonia de graduación en 1904, pronunció su discurso de clase como mejor estudiante . En su discurso, titulado "Sobre dar las cosas por sentado", Goddard incluyó una sección que se volvería emblemática de su vida:
[Así como en las ciencias hemos aprendido que somos demasiado ignorantes para pronunciar con seguridad algo imposible, así para el individuo, dado que no podemos saber exactamente cuáles son sus limitaciones, difícilmente podemos decir con certeza que algo está necesariamente dentro o más allá. su alcance. Cada uno debe recordar que nadie puede predecir hasta qué alturas de riqueza, fama o utilidad puede alcanzar hasta que no se haya esforzado honestamente, y debería obtener valor del hecho de que todas las ciencias han estado, en algún momento, en la misma condición que nosotros. él, y que muchas veces ha resultado cierto que el sueño de ayer es la esperanza de hoy y la realidad de mañana. [21] : 19
Goddard se matriculó en el Instituto Politécnico de Worcester en 1904. [16] : 41 Rápidamente impresionó al jefe del departamento de física, A. Wilmer Duff, con su sed de conocimiento, y Duff lo aceptó como asistente de laboratorio y tutor. [16] : 42 En WPI, Goddard se unió a la fraternidad Sigma Alpha Epsilon y comenzó un largo noviazgo con su compañera de secundaria Miriam Olmstead, una estudiante de honor que se había graduado con él como salutatorian . Finalmente, ella y Goddard se comprometieron, pero se separaron y terminaron el compromiso alrededor de 1909. [16] : 51
Goddard recibió su licenciatura en física del Politécnico de Worcester en 1908, [16] : 50 y después de trabajar allí durante un año como instructor de física, comenzó sus estudios de posgrado en la Universidad Clark en Worcester en el otoño de 1909. [25] Goddard recibió su maestría en física de la Universidad de Clark en 1910 y luego permaneció en Clark para completar su doctorado. Se doctoró en física en 1911. Pasó otro año en Clark como miembro honorario de física y en 1912 aceptó una beca de investigación en el Laboratorio de Física Palmer de la Universidad de Princeton . [16] : 56–58
El estudiante de secundaria resumió sus ideas sobre los viajes espaciales en un artículo propuesto, "La navegación del espacio", que presentó a Popular Science News . El editor de la revista lo devolvió diciendo que no podrían utilizarlo "en un futuro próximo". [16] : 34
Cuando aún era estudiante, Goddard escribió un artículo en el que proponía un método para equilibrar aviones mediante giroestabilización. Presentó la idea a Scientific American , que publicó el artículo en 1907. Goddard escribió más tarde en sus diarios que creía que su artículo era la primera propuesta de una forma de estabilizar automáticamente un avión en vuelo. [16] : 50 Su propuesta llegó casi al mismo tiempo que otros científicos estaban logrando avances en el desarrollo de giroscopios funcionales .
Mientras estudiaba física en WPI, a Goddard le vinieron a la mente ideas que a veces parecían imposibles, pero se vio obligado a registrarlas para futuras investigaciones. Escribió que "había algo dentro que simplemente no dejaba de funcionar". Compró algunos cuadernos forrados en tela y comenzó a llenarlos con una variedad de pensamientos, la mayoría relacionados con su sueño de viajar al espacio. [22] : 11-13 Consideró la fuerza centrífuga, las ondas de radio, la reacción magnética, la energía solar, la energía atómica, la propulsión iónica o electrostática y otros métodos para llegar al espacio. Después de experimentar con cohetes de combustible sólido, en 1909 estaba convencido de que los motores de propulsor químico eran la respuesta. [10] : 11–12 En junio de 1908 se estableció un concepto particularmente complejo: enviar una cámara alrededor de planetas distantes, guiada por mediciones de la gravedad a lo largo de la trayectoria, y regresar a la Tierra. [22] : 14
Su primer escrito sobre la posibilidad de un cohete de combustible líquido llegó el 2 de febrero de 1909. Goddard había comenzado a estudiar formas de aumentar la eficiencia de un cohete utilizando métodos diferentes a los de los cohetes de combustible sólido convencionales . Escribió en su cuaderno sobre el uso de hidrógeno líquido como combustible con oxígeno líquido como oxidante. Creía que se podía lograr un 50 por ciento de eficiencia con estos propulsores líquidos (es decir, la mitad de la energía térmica de la combustión convertida en energía cinética de los gases de escape). [16] : 55
En las décadas cercanas a 1910, la radio era una tecnología nueva, fértil para la innovación. En 1912, mientras trabajaba en la Universidad de Princeton, Goddard investigó los efectos de las ondas de radio en los aislantes. [26] Para generar energía de radiofrecuencia, inventó un tubo de vacío con una desviación del haz [27] que funcionaba como un tubo oscilador de rayos catódicos. Su patente sobre este tubo, anterior a la de Lee De Forest , se volvió central en la demanda entre Arthur A. Collins , cuya pequeña empresa fabricaba tubos transmisores de radio, y AT&T y RCA por su uso de la tecnología de tubos de vacío . Goddard sólo aceptó los honorarios de un consultor de Collins cuando se desestimó la demanda. Finalmente, las dos grandes empresas permitieron que la creciente industria electrónica del país utilizara libremente las patentes de De Forest. [28]
En 1912, en su tiempo libre, utilizando el cálculo, había desarrollado las matemáticas que le permitían calcular la posición y la velocidad de un cohete en vuelo vertical, dados el peso del cohete y el peso del propulsor y la velocidad (con respecto a la estructura del cohete) de los gases de escape. De hecho, había desarrollado de forma independiente la ecuación del cohete Tsiolkovsky publicada una década antes en Rusia. Tsiolkovsky, sin embargo, no tuvo en cuenta la gravedad ni la resistencia. Para el vuelo vertical desde la superficie de la Tierra, Goddard incluyó en su ecuación diferencial los efectos de la gravedad y la resistencia aerodinámica. [22] : 136 Escribió: "Se consideró necesario un método aproximado... para evitar un problema no resuelto en el cálculo de variaciones. La solución que se obtuvo reveló el hecho de que serían necesarias masas iniciales sorprendentemente pequeñas... siempre que los gases fueran expulsados del cohete a alta velocidad, y también siempre que la mayor parte del cohete consistiera en material propulsor". [22] : 338–9
Su primer objetivo fue construir un cohete sonda con el que estudiar la atmósfera. Esta investigación no sólo ayudaría a la meteorología, sino que era necesario determinar la temperatura, la densidad y la velocidad del viento en función de la altitud para diseñar vehículos de lanzamiento espacial eficientes. Era muy reacio a admitir que su objetivo final era, de hecho, desarrollar un vehículo para vuelos al espacio, ya que la mayoría de los científicos, especialmente en los Estados Unidos, no consideraban que tal objetivo fuera una búsqueda científica realista o práctica, ni tampoco ¿Estaba el público todavía dispuesto a considerar seriamente tales ideas? Más tarde, en 1933, Goddard dijo que "[E]n ningún caso debemos permitir que nos disuadan de realizar viajes espaciales, prueba tras prueba y paso a paso, hasta que un día lo logremos, cueste lo que cueste". [19] : 65, 67, 74, 101
A principios de 1913, Goddard enfermó gravemente de tuberculosis y tuvo que dejar su puesto en Princeton. Luego regresó a Worcester, donde inició un prolongado proceso de recuperación en casa. Sus médicos no esperaban que viviera. Decidió que debía pasar tiempo al aire libre y caminar para hacer ejercicio, y poco a poco mejoró. [16] : 61–64 Cuando su enfermera descubrió algunas de sus notas en su cama, las guardó, argumentando: "Tengo que vivir para hacer este trabajo". [19] : 66
Sin embargo, fue durante este período de recuperación cuando Goddard comenzó a producir algunas de sus obras más importantes. Cuando sus síntomas disminuyeron, se permitió trabajar una hora al día con sus notas tomadas en Princeton. Temía que nadie pudiera leer sus garabatos si sucumbía. [16] : 63
En el ambiente tecnológico y manufacturero de Worcester, las patentes se consideraban esenciales, no sólo para proteger el trabajo original sino como documentación del primer descubrimiento. Comenzó a ver la importancia de sus ideas como propiedad intelectual y, por lo tanto, comenzó a protegerlas antes de que alguien más lo hiciera, y tendría que pagar para usarlas. En mayo de 1913, escribió descripciones sobre sus primeras solicitudes de patentes de cohetes. Su padre los llevó a un abogado de patentes en Worcester, quien lo ayudó a refinar sus ideas para someterlas a consideración. La primera solicitud de patente de Goddard se presentó en octubre de 1913. [16] : 63–70
En 1914, se aceptaron y registraron sus dos primeras patentes históricas. La primera, la patente estadounidense 1.102.653 , describía un cohete de múltiples etapas alimentado con un "material explosivo" sólido. La segunda, la patente estadounidense 1.103.503 , describía un cohete alimentado con un combustible sólido (material explosivo) o con propulsores líquidos (gasolina y óxido nitroso líquido). Las dos patentes se convertirían con el tiempo en hitos importantes en la historia de los cohetes. [29] [30] En total, se publicaron 214 patentes, algunas de ellas póstumamente por su esposa.
En el otoño de 1914, la salud de Goddard había mejorado y aceptó un puesto a tiempo parcial como instructor e investigador en la Universidad Clark. [16] : 73 Su puesto en Clark le permitió avanzar en su investigación sobre cohetes. Encargó numerosos suministros que podrían usarse para construir prototipos de cohetes para su lanzamiento y pasó gran parte de 1915 preparándose para sus primeras pruebas. El primer lanzamiento de prueba de Goddard de un cohete de pólvora se produjo a primera hora de la tarde de 1915, después de sus clases diurnas en Clark. [16] : 74 El lanzamiento fue lo suficientemente fuerte y brillante como para despertar la alarma del conserje del campus, y Goddard tuvo que asegurarle que sus experimentos, aunque eran un estudio serio, también eran bastante inofensivos. Después de este incidente, Goddard llevó sus experimentos al interior del laboratorio de física para limitar cualquier perturbación.
En el laboratorio de física de Clark, Goddard realizó pruebas estáticas de cohetes de pólvora para medir su empuje y eficiencia. Encontró que sus estimaciones anteriores estaban verificadas; Los cohetes de pólvora convertían sólo alrededor del dos por ciento de la energía térmica de su combustible en energía de empuje y cinética. En este punto aplicó boquillas de Laval , que generalmente se usaban con motores de turbina de vapor, y estas mejoraron enormemente la eficiencia. (De las diversas definiciones de eficiencia de un cohete, Goddard midió en su laboratorio lo que hoy se llama eficiencia interna del motor: la relación entre la energía cinética de los gases de escape y la energía térmica disponible de la combustión, expresada como porcentaje) . 22] : 130 A mediados del verano de 1915, Goddard había obtenido una eficiencia promedio del 40 por ciento con una velocidad de salida de la boquilla de 6,728 pies (2,051 metros) por segundo . [16] : 75 Al conectar una cámara de combustión llena de pólvora a varias boquillas de expansión convergentes-divergentes (de Laval), Goddard pudo en pruebas estáticas lograr eficiencias del motor de más del 63% y velocidades de escape de más de 7,000 pies (2,134 metros). por segundo. [16] : 78
Pocos lo reconocerían en aquel momento, pero este pequeño motor supuso un gran avance. Estos experimentos sugirieron que se podrían fabricar cohetes lo suficientemente potentes como para escapar de la Tierra y viajar al espacio. Este motor y los experimentos posteriores patrocinados por el Instituto Smithsonian fueron el comienzo de los cohetes modernos y, en última instancia, de la exploración espacial. [31] Goddard se dio cuenta, sin embargo, de que se necesitarían propulsores líquidos más eficientes para llegar al espacio. [32]
Más tarde ese año, Goddard diseñó un elaborado experimento en el laboratorio de física de Clark y demostró que un cohete funcionaría en un vacío como el del espacio. Él creía que así sería, pero muchos otros científicos aún no estaban convencidos. [33] Su experimento demostró que el rendimiento de un cohete en realidad disminuye bajo la presión atmosférica.
En septiembre de 1906 escribió en su cuaderno sobre el uso de la repulsión de partículas cargadas eléctricamente (iones) para producir empuje. [22] : 13 De 1916 a 1917, Goddard construyó y probó los primeros propulsores de iones experimentales conocidos , que pensó que podrían usarse para la propulsión en las condiciones cercanas al vacío del espacio exterior . Los pequeños motores de vidrio que construyó se probaron a presión atmosférica, donde generaban una corriente de aire ionizado. [34]
En 1916, el coste de la investigación sobre cohetes de Goddard se había vuelto demasiado elevado para que pudiera soportarlo su modesto salario docente. [16] : 76 Comenzó a solicitar patrocinadores potenciales para obtener ayuda financiera, comenzando con la Institución Smithsonian , la Sociedad Geográfica Nacional y el Aero Club of America .
En su carta al Smithsonian en septiembre de 1916, Goddard afirmó que había logrado una eficiencia del 63% y una velocidad de la boquilla de casi 2438 metros por segundo . Con estos niveles de rendimiento, creía que un cohete podría levantar verticalmente un peso de 0,45 kg (1 libra) a una altura de 373 km (232 millas) con un peso de lanzamiento inicial de sólo 40,64 kg (89,6 libras) . [35] (Se puede considerar que la atmósfera de la Tierra termina a una altitud de 80 a 100 millas (130 a 160 km), donde su efecto de arrastre sobre los satélites en órbita se vuelve mínimo).
El Smithsonian se interesó y pidió a Goddard que explicara con más detalle su consulta inicial. Goddard respondió con un manuscrito detallado que ya había preparado, titulado Un método para alcanzar altitudes extremas . [16] : 79
En enero de 1917, el Smithsonian acordó conceder a Goddard una subvención de cinco años por un total de 5.000 dólares estadounidenses . [16] : 84 Posteriormente, Clark pudo contribuir con 3500 dólares estadounidenses y el uso de su laboratorio de física al proyecto. El Instituto Politécnico de Worcester también le permitió utilizar su laboratorio magnético abandonado en el borde del campus durante este tiempo, como un lugar seguro para realizar pruebas. [16] : 85 WPI también fabricó algunas piezas en su taller de maquinaria.
Los compañeros científicos de Goddard en Clark quedaron asombrados por la subvención inusualmente grande del Smithsonian para la investigación de cohetes, que pensaban que no era ciencia real. [16] : 85 Décadas más tarde, los científicos espaciales que sabían cuánto costaba investigar y desarrollar cohetes dijeron que habían recibido poco apoyo financiero. [36] [37]
Dos años más tarde, ante la insistencia de Arthur G. Webster, el mundialmente renombrado jefe del departamento de física de Clark, Goddard consiguió que el Smithsonian publicara el artículo Un método..., que documentaba su trabajo. [16] : 102
Mientras estaba en la Universidad Clark, Goddard investigó la energía solar utilizando un plato parabólico para concentrar los rayos del sol en una pieza mecanizada de cuarzo , que se rociaba con mercurio , que luego calentaba agua y accionaba un generador eléctrico. Goddard creía que su invento había superado todos los obstáculos que previamente habían derrotado a otros científicos e inventores, y publicó sus hallazgos en la edición de noviembre de 1929 de Popular Science . [38]
No todos los primeros trabajos de Goddard estaban orientados a los viajes espaciales. Cuando Estados Unidos entró en la Primera Guerra Mundial en 1917, las universidades del país comenzaron a prestar sus servicios al esfuerzo bélico. Goddard creía que su investigación sobre cohetes podría aplicarse a muchas aplicaciones militares diferentes, incluida la artillería móvil, armas de campaña y torpedos navales . Hizo propuestas a la Armada y al Ejército. No existe ningún registro en sus documentos de ningún interés de la Marina en la investigación de Goddard. Sin embargo, Army Ordnance estaba bastante interesado y Goddard se reunió varias veces con personal del ejército. [16] : 89
Durante este tiempo, Goddard también fue contactado, a principios de 1918, por un industrial civil en Worcester sobre la posibilidad de fabricar cohetes para el ejército. Sin embargo, a medida que crecía el entusiasmo del empresario, también crecían las sospechas de Goddard. Las conversaciones finalmente fracasaron cuando Goddard comenzó a temer que la empresa pudiera apropiarse de su trabajo. Sin embargo, un oficial del Cuerpo de Señales del Ejército intentó hacer que Goddard cooperara, pero fue cancelado por el general George Squier del Cuerpo de Señales, quien había sido contactado por el Secretario de la Institución Smithsonian, Charles Walcott . [16] : 89–91 Goddard desconfió de trabajar con corporaciones y tuvo cuidado de obtener patentes para "proteger sus ideas". [16] : 152 Estos eventos llevaron a que el Signal Corps patrocinara el trabajo de Goddard durante la Primera Guerra Mundial. [16] : 91
Goddard propuso al ejército una idea para un lanzacohetes basado en un tubo como arma de infantería ligera. El concepto de lanzador se convirtió en el precursor de la bazuca . [16] : 92 El arma sin retroceso propulsada por cohetes fue una creación de Goddard como un proyecto paralelo (bajo contrato con el Ejército) de su trabajo sobre propulsión de cohetes. Goddard, durante su mandato en la Universidad Clark y trabajando en el Observatorio Mount Wilson por razones de seguridad, diseñó el cohete de tubo para uso militar durante la Primera Guerra Mundial. Él y su compañero de trabajo Clarence N. Hickman demostraron con éxito su cohete en los EE. UU. Cuerpo de Señales del Ejército en Aberdeen Proving Ground , Maryland , el 6 de noviembre de 1918, utilizando dos atriles como plataforma de lanzamiento. El ejército quedó impresionado, pero el armisticio de Compiègne se firmó sólo cinco días después y se interrumpió el desarrollo posterior cuando terminó la Primera Guerra Mundial. [39]
El retraso en el desarrollo de la bazuca y otras armas fue resultado del largo período de recuperación requerido por el grave ataque de tuberculosis de Goddard. Goddard continuó siendo consultor a tiempo parcial para el gobierno de los Estados Unidos en Indian Head, Maryland , [16] : 121 hasta 1923, pero su atención se centró en otras investigaciones relacionadas con la propulsión de cohetes, incluido el trabajo con combustibles líquidos y oxígeno líquido.
Más tarde, el ex investigador de la Universidad Clark, Clarence N. Hickman , y los oficiales del ejército, el coronel Leslie Skinner y el teniente Edward Uhl, continuaron el trabajo de Goddard en la bazuca. Al cohete se le adjuntó una ojiva de carga moldeada , lo que dio origen al arma antitanques utilizada en la Segunda Guerra Mundial y a muchas otras poderosas armas de cohetes. [16] : 305
En 1919, Goddard pensó que sería prematuro revelar los resultados de sus experimentos porque su motor no estaba suficientemente desarrollado. Webster se dio cuenta de que Goddard había realizado un gran trabajo e insistió en que publicara su progreso hasta el momento o él mismo se encargaría de ello, por lo que Goddard preguntó a la Institución Smithsonian si publicaría el informe, actualizado con notas, que había hecho. presentado a finales de 1916. [16] : 102
A finales de 1919, el Smithsonian publicó el innovador trabajo de Goddard, Un método para alcanzar altitudes extremas . El informe describe las teorías matemáticas de Goddard sobre el vuelo de cohetes, sus experimentos con cohetes de combustible sólido y las posibilidades que vio de explorar la atmósfera de la Tierra y más allá. Junto con el trabajo anterior de Konstantin Tsiolkovsky , La exploración del espacio cósmico mediante dispositivos de reacción , [40] el informe de Goddard se considera uno de los trabajos pioneros de la ciencia de los cohetes, y se distribuyeron 1750 copias en todo el mundo. [41] Goddard también envió una copia a las personas que la solicitaron, hasta que se agotó su suministro personal. El historiador aeroespacial del Smithsonian, Frank Winter, dijo que este artículo fue "uno de los catalizadores clave detrás del movimiento internacional de cohetes de las décadas de 1920 y 1930". [42]
Goddard describió extensos experimentos con motores de cohetes de combustible sólido que quemaban polvo sin humo de nitrocelulosa de alta calidad . Un avance decisivo fue el uso de la boquilla de turbina de vapor inventada por el inventor sueco Gustaf de Laval . La boquilla de Laval permite la conversión más eficiente ( isentrópica ) de la energía de los gases calientes en movimiento hacia adelante. [43] Por medio de esta boquilla, Goddard aumentó la eficiencia de sus motores de cohetes del dos por ciento al 64 por ciento y obtuvo velocidades de escape supersónicas de más de Mach 7. [21] : 44 [44]
Aunque la mayor parte de este trabajo abordó las relaciones teóricas y experimentales entre el propulsor, la masa del cohete, el empuje y la velocidad, una sección final, titulada "Cálculo de la masa mínima requerida para elevar una libra a una altitud 'infinita'", analizó los posibles usos. de cohetes, no sólo para alcanzar la atmósfera superior sino para escapar por completo de la gravitación de la Tierra . [45] Determinó, utilizando un método aproximado para resolver su ecuación diferencial de movimiento para vuelo vertical, que un cohete con una velocidad de escape efectiva (ver impulso específico ) de 7000 pies por segundo y un peso inicial de 602 libras sería capaz de enviar una carga útil de una libra a una altura infinita. Se incluyó como experimento mental la idea de lanzar un cohete a la Luna y encender una masa de polvo flash en su superficie, para que fuera visible a través de un telescopio. Discutió el asunto seriamente, hasta llegar a una estimación de la cantidad de pólvora necesaria. La conclusión de Goddard fue que un cohete con una masa inicial de 3,21 toneladas podría producir un destello "apenas visible" desde la Tierra, suponiendo una carga útil final de 10,7 libras. [22]
Goddard evitó la publicidad porque no tenía tiempo para responder a las críticas a su trabajo, y sus imaginativas ideas sobre los viajes espaciales se compartían sólo con grupos privados en los que confiaba. Sin embargo, publicó y habló sobre el principio del cohete y los cohetes sonda , ya que estos temas no estaban demasiado "lejos". En una carta al Smithsonian, fechada en marzo de 1920, hablaba de: fotografiar la Luna y los planetas desde sondas de sobrevuelo propulsadas por cohetes, enviar mensajes a civilizaciones distantes en placas de metal con inscripciones, el uso de la energía solar en el espacio y la idea de Propulsión iónica de alta velocidad. En esa misma carta, Goddard describe claramente el concepto de escudo térmico ablativo , sugiriendo que el aparato de aterrizaje se cubra con "capas de una sustancia dura muy infusible con capas de un mal conductor de calor entre ellas" diseñadas para erosionarse de la misma manera que la superficie. de un meteoro. [46]
Toda visión es una broma hasta que el primer hombre la realiza; una vez realizado, se convierte en algo común.
–Respuesta a la pregunta de un periodista tras las críticas en The New York Times , 1920. [47] [48]
La publicación del documento de Goddard le ganó la atención nacional de los periódicos estadounidenses, la mayoría negativa. Aunque la discusión de Goddard sobre apuntar a la luna fue sólo una pequeña parte del trabajo en su conjunto (ocho líneas en la penúltima página de 69 páginas), y pretendía ser una ilustración de las posibilidades más que una declaración de intenciones, los artículos sensacionalizó sus ideas hasta el punto de tergiversarlas y ridiculizarlas. Incluso el Smithsonian tuvo que abstenerse de hacer publicidad debido a la cantidad de correspondencia ridícula recibida del público en general. [21] : 113 David Lasser, cofundador de la American Rocket Society (ARS), escribió en 1931 que Goddard fue sometido en la prensa a los "ataques más violentos". [49]
El 12 de enero de 1920, un artículo de primera plana en The New York Times , "Believes Rocket Can Reach Moon", informó un comunicado de prensa del Smithsonian sobre un "cohete de carga múltiple y alta eficiencia". La principal aplicación prevista era "la posibilidad de enviar aparatos de registro a altitudes moderadas y extremas dentro de la atmósfera terrestre", siendo la ventaja sobre los instrumentos transportados por globos la facilidad de recuperación, ya que "los nuevos aparatos de cohetes subirían y bajarían directamente". " Pero también mencionó una propuesta "para [enviar] a la parte oscura de la luna nueva una cantidad suficientemente grande del polvo de destello más brillante que, al encenderse al impactar, sería claramente visible con un telescopio potente. Este sería el "La única manera de demostrar que el cohete realmente había abandonado la atracción de la Tierra, ya que el aparato nunca regresaría una vez que hubiera escapado de esa atracción". [50]
El 13 de enero de 1920, el día después de su artículo de primera plana sobre el cohete de Goddard, un editorial anónimo del New York Times , en una sección titulada "Temas del Times", se burló de la propuesta. El artículo, que llevaba el título "Una grave tensión sobre la credulidad", [51] comenzó con aparente aprobación, pero pronto pasó a arrojar serias dudas:
Como método para enviar un misil a la parte más alta, e incluso más alta, de la envoltura atmosférica de la Tierra, el cohete de carga múltiple del profesor Goddard es un dispositivo practicable y, por tanto, prometedor. Un cohete de este tipo también podría llevar instrumentos de autorregistro, que se soltarían al final de su vuelo, y concebibles paracaídas los llevarían sanos y salvos al suelo. Sin embargo, no es obvio que los instrumentos regresarían al punto de partida; de hecho, es obvio que no lo harían, ya que los paracaídas se desplazan exactamente como lo hacen los globos. [52]
El artículo insistía más en la propuesta de Goddard de lanzar cohetes más allá de la atmósfera:
[Después de] que el cohete abandone nuestro aire y realmente comience su viaje más largo, su vuelo no sería acelerado ni mantenido por la explosión de las cargas que entonces podría haber dejado. Afirmar que así sería es negar una ley fundamental de la dinámica, y sólo el Dr. Einstein y su docena elegida, tan pocos y aptos, tienen licencia para hacerlo. ... Por supuesto, [Goddard] sólo parece carecer del conocimiento que se imparte diariamente en las escuelas secundarias. [53]
Sin embargo, el empuje es posible en el vacío. [54]
Una semana después del editorial del New York Times , Goddard publicó una declaración firmada a Associated Press , intentando devolver la razón a lo que se había convertido en una historia sensacionalista:
Se ha concentrado demasiada atención en el experimento de potencia flash propuesto y muy poca en la exploración de la atmósfera. ... Cualesquiera que sean las posibilidades interesantes que pueda haber del método propuesto, aparte del propósito para el que fue diseñado, ninguna de ellas podría emprenderse sin explorar primero la atmósfera. [55]
En 1924, Goddard publicó un artículo, "Cómo mi cohete veloz puede propulsarse en el vacío", en Popular Science , en el que explicaba la física y daba detalles de los experimentos en el vacío que había realizado para probar la teoría. [56] Pero, no importa cómo intentó explicar sus resultados, la mayoría no lo entendió. Después de uno de los experimentos de Goddard en 1929, un periódico local de Worcester publicó el titular burlón "El cohete lunar no alcanza el objetivo por 238.799 1 ⁄ millas ". [57]
Aunque el público poco imaginativo se rió del "hombre lunar", su innovador artículo fue leído seriamente por muchos coheteros de Estados Unidos, Europa y Rusia, que se sintieron motivados a construir sus propios cohetes. Este trabajo fue su contribución más importante a la búsqueda de "apuntar a las estrellas". [58] : 50
Goddard trabajó solo con su equipo de mecánicos y maquinistas durante muchos años. Esto fue el resultado de las duras críticas de los medios de comunicación y otros científicos, y de su comprensión de las aplicaciones militares que podrían utilizar las potencias extranjeras. Goddard empezó a sospechar cada vez más de los demás y a menudo trabajó solo, excepto durante las dos Guerras Mundiales, lo que limitó el impacto de gran parte de su trabajo. Otro factor limitante fue la falta de apoyo del gobierno, el ejército y el mundo académico estadounidenses, que no lograron comprender el valor del cohete para estudiar la atmósfera y el espacio cercano, ni para aplicaciones militares.
Sin embargo, Goddard tuvo cierta influencia y fue influenciado por pioneros europeos de la cohetería como Hermann Oberth y su alumno Max Valier , al menos como proponente de la idea de la cohetería espacial y fuente de inspiración, aunque cada lado desarrolló su tecnología y su base científica de forma independiente. En Europa los coheteros eran principalmente teóricos y visionarios. Goddard fue el experimentador más destacado y su informe fue el responsable de animar a muchos a construir sus propios cohetes.
A medida que Alemania se volvía cada vez más guerrera, Goddard se negó a comunicarse con los experimentadores de cohetes alemanes, aunque recibió cada vez más correspondencia de ellos. [16] : 131 Oberth hizo traducir el artículo de Goddard de 1919 y Wernher von Braun lo leyó. Por lo tanto, sabían que con el diseño del motor de Goddard se podían lograr eficiencias al menos treinta veces mayores que las de los cohetes convencionales. A través de la incorporación de von Braun y su equipo a los programas estadounidenses de posguerra, existe una línea indirecta de tradición científica y tecnológica desde la NASA hasta Goddard.
Cuarenta y nueve años después de su editorial burlándose de Goddard, el 17 de julio de 1969, el día después del lanzamiento del Apolo 11 , The New York Times publicó un breve artículo bajo el título "Una corrección". La declaración de tres párrafos resumió su editorial de 1920 y concluyó:
Investigaciones y experimentos posteriores han confirmado los hallazgos de Isaac Newton en el siglo XVII y ahora está definitivamente establecido que un cohete puede funcionar tanto en el vacío como en la atmósfera. El Times lamenta el error. [59]
Goddard comenzó a considerar los propulsores líquidos, incluidos el hidrógeno y el oxígeno, ya en 1909. Sabía que el hidrógeno y el oxígeno eran la combinación más eficiente de combustible y oxidante. Sin embargo, el hidrógeno líquido no estaba disponible en 1921 y seleccionó la gasolina como el combustible más seguro para manejar. [22] : 13
Goddard comenzó a experimentar con oxidantes líquidos y cohetes de combustible líquido en septiembre de 1921, y probó con éxito el primer motor de propulsor líquido en noviembre de 1923. [22] : 520 Tenía una cámara de combustión cilíndrica y utilizaba chorros impactantes para mezclar y atomizar oxígeno líquido y gasolina . [22] : 499–500
En 1924-25, Goddard tuvo problemas para desarrollar una bomba de pistón de alta presión para enviar combustible a la cámara de combustión. Quería ampliar los experimentos, pero su financiación no le permitiría tal crecimiento. Decidió prescindir de las bombas y utilizar un sistema de alimentación de combustible presurizado aplicando presión al depósito de combustible desde un depósito de gas inerte , técnica que todavía se utiliza en la actualidad. El oxígeno líquido, parte del cual se evaporaba, proporcionaba su propia presión.
El 6 de diciembre de 1925 probó el sistema de alimentación a presión más sencillo. Realizó una prueba estática en el puesto de tiro del laboratorio de física de la Universidad Clark. El motor levantó con éxito su propio peso en una prueba de 27 segundos en bastidor estático. Fue un gran éxito para Goddard, ya que demostró que era posible un cohete de combustible líquido. [16] : 140 La prueba acercó a Goddard un paso importante hacia el lanzamiento de un cohete con combustible líquido.
Goddard realizó una prueba adicional en diciembre y dos más en enero de 1926. Después de eso, comenzó a prepararse para un posible lanzamiento del sistema de cohetes.
Goddard lanzó el primer cohete de combustible líquido ( gasolina y oxígeno líquido ) del mundo el 16 de marzo de 1926 en Auburn, Massachusetts . En el lanzamiento estuvieron presentes su jefe de equipo, Henry Sachs, Esther Goddard y Percy Roope, profesor asistente de Clark en el departamento de física. La entrada del evento en el diario de Goddard se destacó por su subestimación:
16 de marzo. Fui a Auburn con S[achs] por la mañana. E[sther] y el señor Roope salieron a las 13.00. Probaron el cohete a las 14.30. Se elevó 41 pies y subió 184 pies, en 2,5 segundos, después de que se quemara la mitad inferior de la boquilla. Materiales traídos al laboratorio. ... [16] : 143
La entrada de su diario al día siguiente detallaba:
17 de marzo de 1926. Ayer se realizó el primer vuelo con un cohete que utiliza propulsores líquidos en la granja de la tía Effie en Auburn. ... Aunque se retiró el disparador, el cohete no se elevó al principio, pero la llama salió y se escuchó un rugido constante. Después de varios segundos, subió, lentamente hasta que salió del marco, y luego a velocidad de tren expreso, girando hacia la izquierda y golpeando el hielo y la nieve, todavía yendo a gran velocidad. [16] : 143
El cohete, que más tarde fue apodado "Nell", se elevó sólo 41 pies (12,5 metros) durante un vuelo de 2,5 segundos que terminó a 184 pies (56 metros) de distancia en un campo de coles, [60] pero fue una demostración importante de que el líquido Los combustibles y oxidantes eran posibles propulsores para cohetes más grandes. El sitio de lanzamiento es ahora un Monumento Histórico Nacional , el Sitio de Lanzamiento de Cohetes Goddard .
A los espectadores familiarizados con los diseños de cohetes más modernos les puede resultar difícil distinguir el cohete de su aparato de lanzamiento en la conocida imagen de "Nell". El cohete completo es significativamente más alto que Goddard, pero no incluye la estructura de soporte piramidal que está agarrando. La cámara de combustión del cohete es el pequeño cilindro en la parte superior; la boquilla es visible debajo. El tanque de combustible, que también forma parte del cohete, es el cilindro más grande opuesto al torso de Goddard. El tanque de combustible está directamente debajo de la boquilla y está protegido del escape del motor por un cono de amianto . Tubos de aluminio envueltos en asbesto conectan el motor a los tanques, proporcionando soporte y transporte de combustible. [61] Este diseño ya no se utiliza, ya que el experimento demostró que no era más estable que colocar la cámara de combustión y la boquilla en la base. En mayo, después de una serie de modificaciones para simplificar las tuberías, la cámara de combustión y la boquilla se colocaron en la posición ahora clásica, en el extremo inferior del cohete. [62] : 259
Goddard determinó tempranamente que las aletas por sí solas no eran suficientes para estabilizar el cohete en vuelo y mantenerlo en la trayectoria deseada frente a los vientos en altura y otras fuerzas perturbadoras. Añadió paletas móviles en el escape, controladas por un giroscopio, para controlar y dirigir su cohete. (Los alemanes utilizaron esta técnica en su V-2.) También introdujo el motor giratorio más eficiente en varios cohetes, básicamente el método utilizado hoy en día para dirigir grandes misiles y lanzadores de propulsor líquido. [62] : 263-6
Después de que el lanzamiento de uno de los cohetes Goddard en julio de 1929 llamara nuevamente la atención de los periódicos, [63] Charles Lindbergh se enteró de su trabajo en un artículo del New York Times . En ese momento, Lindbergh había comenzado a preguntarse qué sería de la aviación (incluso de los vuelos espaciales) en un futuro lejano y se había decidido por la propulsión a reacción y los vuelos con cohetes como probable siguiente paso. Después de consultar con el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y asegurarse de que Goddard era un físico auténtico y no un chiflado, llamó a Goddard en noviembre de 1929. [21] : 141 Goddard conoció al aviador poco después en su oficina de la Universidad Clark. . [64] Al conocer a Goddard, Lindbergh quedó inmediatamente impresionado por su investigación, y Goddard quedó igualmente impresionado por el interés del aviador. Habló abiertamente de su trabajo con Lindbergh, formando una alianza que duraría el resto de su vida. Aunque desde hacía mucho tiempo se había mostrado reacio a compartir sus ideas, Goddard mostró total apertura con aquellos pocos que compartían su sueño y en quienes sentía que podía confiar. [64]
A finales de 1929, Goddard había ido ganando notoriedad adicional con cada lanzamiento de cohete. Le resultaba cada vez más difícil realizar su investigación sin distracciones no deseadas. Lindbergh discutió la búsqueda de financiación adicional para el trabajo de Goddard y prestó su famoso nombre al trabajo de Goddard. En 1930, Lindbergh hizo varias propuestas de financiación a la industria y a inversores privados, que resultaron casi imposibles de encontrar tras la reciente caída del mercado de valores estadounidense en octubre de 1929. [64]
En la primavera de 1930, Lindbergh finalmente encontró un aliado en la familia Guggenheim . El financiero Daniel Guggenheim acordó financiar la investigación de Goddard durante los próximos cuatro años por un total de 100.000 dólares (~2,2 millones de dólares en la actualidad). La familia Guggenheim, especialmente Harry Guggenheim , continuaría apoyando el trabajo de Goddard en los años siguientes. Los Goddard pronto se mudaron a Roswell, Nuevo México [64]
Debido al potencial militar del cohete, Goddard, Lindbergh, Harry Guggenheim, el Instituto Smithsonian y otros intentaron en 1940, antes de que Estados Unidos entrara en la Segunda Guerra Mundial, convencer al ejército y a la marina de su valor. Se ofrecieron los servicios de Goddard, pero inicialmente no hubo interés. Dos oficiales militares jóvenes e imaginativos finalmente obtuvieron los servicios para intentar firmar un contrato con Goddard justo antes de la guerra. La Armada se adelantó al Ejército y consiguió sus servicios para construir motores de cohetes de combustible líquido de empuje variable para el despegue asistido por jet (JATO) de aviones. [16] : 293–297 Estos motores de cohetes fueron los precursores de los motores de avión cohete estrangulados más grandes que ayudaron a lanzar la era espacial. [sesenta y cinco]
El astronauta Buzz Aldrin escribió que su padre, Edwin Aldrin Sr. "fue uno de los primeros partidarios de Robert Goddard". El mayor de los Aldrin era estudiante de física con Goddard en Clark y trabajó con Lindbergh para obtener la ayuda de los Guggenheim. Buzz creía que si Goddard hubiera recibido apoyo militar como el que había disfrutado el equipo de Wernher von Braun en Alemania, la tecnología de cohetes estadounidense se habría desarrollado mucho más rápidamente en la Segunda Guerra Mundial. [66]
Antes de la Segunda Guerra Mundial había una falta de visión y de interés serio en Estados Unidos respecto del potencial de los cohetes, especialmente en Washington . Aunque la Oficina Meteorológica estuvo interesada desde 1929 en el cohete de Goddard para la investigación atmosférica, la Oficina no pudo conseguir financiación gubernamental. [22] : 719, 746 Entre las guerras mundiales, la Fundación Guggenheim fue la principal fuente de financiación para la investigación de Goddard. [67] : 46, 59, 60 El cohete de combustible líquido de Goddard fue descuidado por su país, según el historiador aeroespacial Eugene Emme , pero fue notado y avanzado por otras naciones, especialmente los alemanes. [41] : 63 Goddard mostró una notable presciencia en 1923 en una carta al Smithsonian. Sabía que los alemanes estaban muy interesados en los cohetes y dijo que "no se sorprendería si la investigación se convirtiera en algo parecido a una carrera", y se preguntaba cuándo comenzarían los "teóricos" europeos a construir cohetes. [16] : 136 En 1936, el agregado militar estadounidense en Berlín pidió a Charles Lindbergh que visitara Alemania y aprendiera lo que pudiera sobre sus avances en la aviación. Aunque la Luftwaffe le mostró sus fábricas y se mostró abierta sobre su creciente poder aéreo, guardó silencio sobre el tema de los cohetes. Cuando Lindbergh le contó a Goddard sobre este comportamiento, Goddard dijo: "Sí, deben tener planes para el cohete. ¿Cuándo entrará en razón nuestra propia gente en Washington?" [16] : 272
La mayoría de las universidades más grandes de Estados Unidos también tardaron en darse cuenta del potencial de los cohetes. Justo antes de la Segunda Guerra Mundial, el jefe del departamento de aeronáutica del MIT, en una reunión celebrada por el Cuerpo Aéreo del Ejército para discutir la financiación del proyecto, dijo que el Instituto de Tecnología de California (Caltech) "puede asumir el trabajo de Buck Rogers [investigación de cohetes] ". [68] En 1941, Goddard intentó contratar a un ingeniero del MIT para su equipo, pero no pudo encontrar uno que estuviera interesado. [16] : 326 Hubo algunas excepciones: el MIT al menos enseñaba cohetes básicos, [16] : 264 y Caltech tenía cursos de cohetes y aerodinámica. Después de la guerra, Jerome Hunsaker del MIT, tras estudiar las patentes de Goddard, afirmó que "todo cohete de combustible líquido que vuela es un cohete Goddard". [16] : 363
Mientras estaba en Roswell, Goddard todavía era jefe del departamento de física de la Universidad Clark, y Clark le permitió dedicar la mayor parte de su tiempo a la investigación de cohetes. Asimismo, la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) permitió al astrónomo Samuel Herrick realizar investigaciones sobre guía y control de vehículos espaciales y, poco después de la guerra, impartir cursos sobre guía de naves espaciales y determinación de órbitas. Herrick comenzó a mantener correspondencia con Goddard en 1931 y le preguntó si debería trabajar en este nuevo campo, al que llamó astrodinámica . Herrick dijo que Goddard tuvo la visión de aconsejarlo y alentarlo en el uso de la mecánica celeste "para anticipar el problema básico de la navegación espacial". El trabajo de Herrick contribuyó sustancialmente a que Estados Unidos estuviera preparado para controlar el vuelo de los satélites terrestres y enviar hombres a la Luna y regresar. [69]
Con nuevo respaldo financiero, Goddard finalmente se mudó a Roswell, Nuevo México , en el verano de 1930, [58] : 46 donde trabajó con su equipo de técnicos casi aislado y en relativo secreto durante años. Había consultado a un meteorólogo sobre la mejor zona para realizar su trabajo y Roswell parecía ideal. Aquí no pondrían en peligro a nadie, no serían molestados por los curiosos y disfrutarían de un clima más moderado (lo que también era mejor para la salud de Goddard). [16] : 177 Los lugareños valoraban la privacidad personal, sabían que Goddard deseaba la suya y cuando los viajeros preguntaban dónde estaban ubicadas las instalaciones de Goddard, probablemente serían mal dirigidos. [16] : 261
En septiembre de 1931, sus cohetes tenían la ahora familiar apariencia de una carcasa lisa con aletas en la cola. Comenzó a experimentar con guía giroscópica e hizo una prueba de vuelo de dicho sistema en abril de 1932. Un giroscopio montado sobre cardanes controlaba eléctricamente las paletas de dirección en el escape, similar al sistema utilizado por el V-2 alemán más de 10 años después. Aunque el cohete se estrelló después de un breve ascenso, el sistema de guía funcionó y Goddard consideró la prueba un éxito. [16] : 193–5
Una pérdida temporal de financiación por parte de los Guggenheim, como resultado de la depresión, obligó a Goddard en la primavera de 1932 a regresar a sus tan odiadas responsabilidades docentes en la Universidad Clark. [70] Permaneció en la universidad hasta el otoño de 1934, cuando se reanudó la financiación. [71] Debido a la muerte del padre Daniel Guggenheim, la gestión de la financiación pasó a manos de su hijo, Harry Guggenheim. [71] A su regreso a Roswell, comenzó a trabajar en su serie A de cohetes, de 4 a 4,5 metros de largo, propulsados por gasolina y oxígeno líquido presurizado con nitrógeno. El sistema de control giroscópico estaba alojado en el centro del cohete, entre los tanques de propulsor. [5] : XV, 15–46
El A-4 utilizó un sistema de péndulo más simple como guía, mientras se reparaba el sistema giroscópico. El 8 de marzo de 1935, voló hasta 300 metros, luego giró hacia el viento y, según informó Goddard, "rugió en un poderoso descenso a través de la pradera, a una velocidad cercana o igual a la del sonido". El 28 de marzo de 1935, el A-5 voló con éxito verticalmente a una altitud de (0,91 millas; 4800 pies) utilizando su sistema de guía giroscópica. Luego giró hacia una trayectoria casi horizontal, voló 13.000 pies y alcanzó una velocidad máxima de 550 millas por hora. Goddard estaba eufórico porque el sistema de guía mantuvo muy bien el cohete en una trayectoria vertical. [16] : 208 [22] : 978–9
En 1936-1939, Goddard comenzó a trabajar en los cohetes de las series K y L, que eran mucho más masivos y estaban diseñados para alcanzar altitudes muy elevadas. La serie K consistió en pruebas en banco estático de un motor más potente, logrando un empuje de 624 libras en febrero de 1936. [67] Este trabajo estuvo plagado de problemas con el quemado de la cámara. En 1923, Goddard había construido un motor refrigerado de forma regenerativa , que hacía circular oxígeno líquido por el exterior de la cámara de combustión, pero consideraba que la idea era demasiado complicada. Luego utilizó un método de enfriamiento por cortina que implicaba rociar el exceso de gasolina, que se evaporaba alrededor de la pared interior de la cámara de combustión, pero este esquema no funcionó bien y los cohetes más grandes fallaron. Goddard volvió a un diseño más pequeño y su L-13 alcanzó una altitud de 2,7 kilómetros (1,7 millas; 8900 pies), la más alta de cualquiera de sus cohetes. El peso se redujo mediante el uso de tanques de combustible de paredes delgadas enrollados con alambre de alta resistencia a la tracción. [5] : 71-148
Goddard experimentó con muchas de las características de los grandes cohetes actuales, como múltiples cámaras de combustión y toberas. En noviembre de 1936, voló el primer cohete del mundo (L-7) con múltiples cámaras, con la esperanza de aumentar el empuje sin aumentar el tamaño de una sola cámara. Tenía cuatro cámaras de combustión, alcanzaba una altura de 200 pies y corrigió su trayectoria vertical usando paletas explosivas hasta que una cámara se quemó. Este vuelo demostró que un cohete con múltiples cámaras de combustión podía volar de manera estable y ser guiado fácilmente. [5] : 96 En julio de 1937 reemplazó las paletas de guía con una sección de cola móvil que contenía una única cámara de combustión, como sobre cardanes ( vectorización de empuje ). El vuelo fue a baja altura, pero una gran perturbación, probablemente causada por un cambio en la velocidad del viento, se corrigió de nuevo a la vertical. En una prueba realizada en agosto, la trayectoria de vuelo fue corregida siete veces por la cola móvil y fue capturada en película por la señora Goddard. [5] : 113-116
De 1940 a 1941, Goddard trabajó en la serie P de cohetes, que utilizaban turbobombas propulsoras (también propulsadas por gasolina y oxígeno líquido). Las bombas livianas produjeron presiones de propulsor más altas, lo que permitió un motor más potente (mayor empuje) y una estructura más liviana (tanques más livianos y sin tanque de presurización), pero dos lanzamientos terminaron en accidentes después de alcanzar una altitud de sólo unos pocos cientos de pies. Sin embargo, las turbobombas funcionaron bien y Goddard estaba satisfecho. [5] : 187–215
Cuando Goddard mencionó la necesidad de turbobombas, Harry Guggenheim sugirió que se pusiera en contacto con los fabricantes de bombas para que le ayudaran. Ninguno estaba interesado, ya que el coste de desarrollo de estas bombas en miniatura era prohibitivo. Por lo tanto, el equipo de Goddard se quedó solo y desde septiembre de 1938 hasta junio de 1940 diseñó y probó las pequeñas turbobombas y generadores de gas para operar las turbinas. Esther dijo más tarde que las pruebas de la bomba fueron "la fase más difícil y desalentadora de la investigación". [16] : 274–5
Goddard pudo probar en vuelo muchos de sus cohetes, pero muchos resultaron en lo que los no iniciados llamarían fallas, generalmente como resultado de un mal funcionamiento del motor o una pérdida de control. Sin embargo, Goddard no los consideró fracasos porque sentía que siempre aprendía algo de una prueba. [58] : 45 La mayor parte de su trabajo involucró pruebas estáticas, que son un procedimiento estándar hoy en día, antes de una prueba de vuelo. Le escribió a un corresponsal: "No es una cuestión sencilla diferenciar los experimentos fallidos de los exitosos... [La mayoría de] los trabajos que finalmente tienen éxito son el resultado de una serie de pruebas fallidas en las que las dificultades se eliminan gradualmente". [16] : 274
Jimmy Doolittle conoció el campo de la ciencia espacial en una etapa temprana de su historia. Recuerda en su autobiografía: "Me interesé en el desarrollo de cohetes en la década de 1930, cuando conocí a Robert H. Goddard, quien sentó las bases... Mientras trabajaba con Shell Oil, trabajé con él en el desarrollo de un tipo de combustible... .. " [72] Harry Guggenheim y Charles Lindbergh hicieron arreglos para que (entonces mayor) Doolittle discutiera con Goddard una mezcla especial de gasolina. Doolittle voló él mismo a Roswell en octubre de 1938 y realizó un recorrido por la tienda de Goddard y un "curso corto" de cohetes. Luego escribió un memorando, que incluía una descripción bastante detallada del cohete de Goddard. Para concluir, dijo: "El transporte interplanetario es probablemente un sueño de un futuro muy lejano, pero con la Luna a sólo un cuarto de millón de millas de distancia, ¡quién sabe!". En julio de 1941, le escribió a Goddard que todavía estaba interesado en su investigación sobre la propulsión de cohetes. En ese momento, el Ejército sólo estaba interesado en JATO. Sin embargo, Doolittle y Lindbergh estaban preocupados por el estado de los cohetes en Estados Unidos y Doolittle permaneció en contacto con Goddard. [22] : 1208–16, 1334, 1443
Poco después de la Segunda Guerra Mundial, Doolittle habló sobre Goddard en una conferencia de la American Rocket Society (ARS) a la que asistió un gran número de interesados en los cohetes. Más tarde afirmó que en ese momento "nosotros [en el campo de la aeronáutica] no habíamos dado mucho crédito al tremendo potencial de los cohetes". [73] En 1956, fue nombrado presidente del Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA) porque el presidente anterior, Jerome C. Hunsaker , pensaba que Doolittle era más comprensivo que otros científicos e ingenieros con el cohete, que estaba ganando importancia. como herramienta científica además de arma. [72] : 516 Doolittle jugó un papel decisivo en la transición exitosa de la NACA a la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) en 1958. [74] Le ofrecieron el puesto como primer administrador de la NASA, pero lo rechazó. [73]
Entre 1926 y 1941 se lanzaron los siguientes 35 cohetes: [3]
Como instrumento para alcanzar altitudes extremas, los cohetes de Goddard no tuvieron mucho éxito; no alcanzaron una altitud superior a 2,7 km en 1937, mientras que una sonda de globo ya había alcanzado 35 km en 1921. [22] : 456 Por el contrario, los científicos de cohetes alemanes habían alcanzado una altitud de 2,4 km con el cohete A-2 en 1934, [32] : 138 8 km en 1939 con el A-5, [75] : 39 y 176 km en 1942 con el A-4 ( V-2 ) lanzado verticalmente, alcanzando los límites exteriores de la atmósfera y al espacio. . [76] : 221
El ritmo de Goddard fue más lento que el de los alemanes porque no tenía los recursos que ellos tenían. Simplemente alcanzar grandes altitudes no era su objetivo principal; Estaba intentando, con un enfoque metódico, perfeccionar su motor de combustible líquido y sus subsistemas como guía y control para que su cohete pudiera alcanzar grandes altitudes sin caer en la rara atmósfera, proporcionando un vehículo estable para los experimentos que eventualmente llevaría a cabo. Había construido las turbobombas necesarias y estaba a punto de construir cohetes más grandes, más ligeros y más fiables para alcanzar altitudes extremas llevando instrumentos científicos cuando intervino la Segunda Guerra Mundial y cambió el rumbo de la historia estadounidense. Esperaba volver a sus experimentos en Roswell después de la guerra. [16] : 206, 230, 330–1 [22] : 923–4
Aunque al final de los años de Roswell gran parte de su tecnología había sido replicada de forma independiente por otros, introdujo nuevos desarrollos en los cohetes que se utilizaron en esta nueva empresa: turbobombas livianas, motores de empuje variable (en EE. UU.), motores con múltiples cámaras de combustión. y toberas, y cortina de refrigeración de la cámara de combustión.
Aunque Goddard había llamado la atención del ejército de los Estados Unidos sobre su trabajo en cohetes , entre guerras mundiales fue rechazado, ya que el ejército en gran medida no logró comprender la aplicación militar de los grandes cohetes y dijo que no había dinero para nuevas armas experimentales. [16] : 297 La inteligencia militar alemana, por el contrario, había prestado atención al trabajo de Goddard. Los Goddard notaron que se había abierto parte del correo y que algunos informes enviados habían desaparecido. Un agregado militar acreditado en Estados Unidos, Friedrich von Boetticher, envió un informe de cuatro páginas a la Abwehr en 1936, y el espía Gustav Guellich envió una mezcla de hechos e información inventada, afirmando haber visitado Roswell y presenciado un lanzamiento. La Abwehr se mostró muy interesada y respondió con más preguntas sobre el trabajo de Goddard. [77] : 77 [21] : 227–8 Los informes de Guellich incluían información sobre las mezclas de combustible y el importante concepto de enfriamiento de la cortina de combustible, [78] : 39–41 , pero a partir de entonces los alemanes recibieron muy poca información sobre Goddard.
La Unión Soviética tenía un espía en la Oficina de Aeronáutica de la Marina de los Estados Unidos. En 1935, les entregó un informe que Goddard había escrito para la Armada en 1933. Contenía resultados de pruebas y vuelos y sugerencias para usos militares de sus cohetes. Los soviéticos consideraron que se trataba de información muy valiosa. Proporcionó pocos detalles de diseño, pero les dio dirección y conocimiento sobre el progreso de Goddard. [79] : 386–7
El teniente de la Armada Charles F. Fischer, que había visitado a Goddard en Roswell anteriormente y se había ganado su confianza, creía que Goddard estaba haciendo un trabajo valioso y pudo convencer a la Oficina de Aeronáutica en septiembre de 1941 de que Goddard podía construir la unidad JATO que la Armada deseaba. Mientras todavía estaba en Roswell, y antes de que el contrato de la Marina entrara en vigor, Goddard comenzó en septiembre a aplicar su tecnología para construir un motor de empuje variable para acoplarlo a un hidroavión PBY . En mayo de 1942, tenía una unidad que podía cumplir con los requisitos de la Armada y poder lanzar un avión muy cargado desde una pista corta. En febrero, recibió parte de un PBY con agujeros de bala aparentemente adquiridos en el ataque a Pearl Harbor . Goddard escribió a Guggenheim que "no se me ocurre nada que me dé mayor satisfacción que contribuir a la inevitable represalia". [16] : 322, 328–9, 331, 335, 337
En abril, Fischer notificó a Goddard que la Marina quería realizar todo su trabajo con cohetes en la Estación Experimental de Ingeniería de Annapolis. Esther, preocupada de que mudarse al clima de Maryland hiciera que la salud de Robert se deteriorara más rápido, se opuso. Pero el patriótico Goddard respondió: "Esther, ¿no sabes que hay una guerra?" Fischer también cuestionó la medida, ya que Goddard podría trabajar igual de bien en Roswell. Goddard simplemente respondió: "Me preguntaba cuándo me lo preguntarías". Fischer había querido ofrecerle algo más grande (un misil de largo alcance), pero JATO fue todo lo que pudo manejar, con la esperanza de un proyecto mayor más adelante. [16] : 338, 9 Se trataba de un caso de una clavija cuadrada en un agujero redondo, según un decepcionado Goddard. [21] : 209
Goddard y su equipo ya llevaban un mes en Annapolis y habían probado su motor JATO de empuje constante cuando recibió un telegrama de la Marina, enviado desde Roswell, ordenándole que fuera a Annapolis. El teniente Fischer pidió un esfuerzo urgente. En agosto, su motor producía 800 libras de empuje durante 20 segundos y Fischer estaba ansioso por probarlo en un PBY. En la sexta prueba, con todos los errores resueltos, el PBY, pilotado por Fischer, fue lanzado al aire desde el río Severn. Fischer aterrizó y se preparó para lanzar nuevamente. Goddard había querido comprobar la unidad, pero se había perdido el contacto por radio con el PBY. Al séptimo intento, el motor se incendió. El avión estaba a 150 pies de altura cuando se abortó el vuelo. Debido a que Goddard había instalado un elemento de seguridad en el último minuto, no hubo explosión ni muertes. La causa del problema se remonta a una instalación apresurada y un manejo brusco. Las fuerzas armadas finalmente seleccionaron motores JATO de combustible sólido más baratos y seguros. Un ingeniero dijo más tarde: "Poner el cohete [de Goddard] en un hidroavión fue como enganchar un águila a un arado". [16] : 344–50
El primer biógrafo de Goddard, Milton Lehman, señala:
En su esfuerzo de 1942 por perfeccionar un propulsor de avión, la Armada estaba empezando a aprender a manejar los cohetes. En esfuerzos similares, el Cuerpo Aéreo del Ejército también estaba explorando el campo [con GALCIT ]. En comparación con el programa masivo de Alemania, estos comienzos fueron pequeños, pero esenciales para el progreso posterior. Ayudaron a desarrollar un núcleo de ingenieros de cohetes estadounidenses capacitados, los primeros de la nueva generación que seguirían al profesor en la Era del Espacio. [16] : 350
En agosto de 1943, el presidente Atwood de Clark le escribió a Goddard que la universidad estaba perdiendo al jefe interino del departamento de física, que estaba asumiendo "trabajos de emergencia" para el ejército y que debía "presentarse al servicio o declarar el puesto vacante". Goddard respondió que creía que la marina lo necesitaba, que se acercaba a la edad de jubilación y que no podía dar conferencias debido a su problema de garganta, que no le permitía hablar más que en un susurro. Lamentablemente renunció como profesor de física y expresó su más profundo agradecimiento por todo lo que Atwood y los fideicomisarios habían hecho por él e indirectamente por el esfuerzo bélico. [22] : 1509–11 En junio había ido a ver a un especialista en garganta en Baltimore, quien le recomendó que no hablara en absoluto para que su garganta descansara. [22] : 1503
La estación, bajo el mando del teniente comandante Robert Truax, estaba desarrollando otro motor JATO en 1942 que utilizaba propulsores hipergólicos , eliminando la necesidad de un sistema de encendido. El químico Alférez Ray Stiff había descubierto en la literatura en febrero que la anilina y el ácido nítrico ardían ferozmente inmediatamente cuando se mezclaban. [22] : 1488 [32] : 172 El equipo de Goddard construyó las bombas para el combustible de anilina y el oxidante de ácido nítrico y participó en las pruebas estáticas. [22] : 1520, 1531 La Marina entregó las bombas a Reaction Motors (RMI) para usarlas en el desarrollo de un generador de gas para las turbinas de la bomba. Goddard fue a RMI para observar las pruebas del sistema de bomba y almorzaría con los ingenieros de RMI. [22] : 1583 (RMI fue la primera empresa formada para construir motores de cohetes y construyó motores para el avión cohete Bell X-1 [10] : 1 y Viking (cohete) . [10] : 169 RMI ofreció a Goddard una quinta parte de interés en la empresa y una sociedad después de la guerra [22] : 1583 ) Goddard fue con gente de la Marina en diciembre de 1944 para consultar con RMI sobre la división del trabajo, y su equipo debía proporcionar el sistema de bomba de propulsor para un interceptor propulsado por cohetes porque. Tenían más experiencia con bombas. [10] : 100 Consultó con RMI desde 1942 hasta 1945. [62] : 311 Aunque anteriormente era competidor, Goddard tenía una buena relación de trabajo con RMI, según el historiador Frank H. Winter. [80]
La Marina hizo que Goddard construyera un sistema de bomba para uso de Caltech con propulsores de anilina ácida. El equipo construyó un motor de empuje de 3000 libras utilizando un grupo de cuatro motores de empuje de 750 libras. [22] : 1574, 1592 También desarrollaron motores de 750 libras para el misil interceptor guiado Gorgon de la Marina ( Proyecto experimental Gorgon ). Goddard continuó desarrollando el motor de empuje variable con gasolina y salmón ahumado debido a los peligros que implicaban los hipergólicos. [22] : 1592 [16] : 355, 371
A pesar de los esfuerzos de Goddard por convencer a la Armada de que los cohetes de combustible líquido tenían un mayor potencial, dijo que la Armada no tenía ningún interés en misiles de largo alcance. [22] : 1554 Sin embargo, la Armada le pidió que perfeccionara el motor JATO acelerable. Goddard realizó mejoras en el motor y en noviembre se lo demostró a la Armada y a algunos funcionarios de Washington. Fischer invitó a los espectadores a operar los controles; El motor arrancó sobre el Severn a toda velocidad sin dudarlo, se detuvo y volvió a rugir en varios niveles de empuje. La prueba fue perfecta, superando los requisitos de la Marina. La unidad se pudo detener y reiniciar, y produjo un empuje medio de 600 libras durante 15 segundos y un empuje total de 1000 libras durante más de 15 segundos. Un comandante de la Armada comentó que "era como ser Thor, jugando con rayos". Goddard había producido el sistema de control de propulsión esencial del avión cohete. Los Goddard celebraron asistiendo al partido de fútbol entre el ejército y la marina y asistiendo al cóctel de los Fischer. [22] : 350-1
Este motor fue la base del motor de empuje variable Curtiss-Wright XLR25-CW-1 de dos cámaras y 15.000 libras que impulsó el avión cohete de investigación Bell X-2 . Después de la Segunda Guerra Mundial, el equipo de Goddard y algunas patentes pasaron a manos de Curtiss-Wright Corporation. "Aunque su muerte en agosto de 1945 le impidió participar en el desarrollo real de este motor, era un descendiente directo de su diseño". [22] : 1606 La Universidad Clark y la Fundación Guggenheim recibieron los derechos de autor por el uso de las patentes. [81] En septiembre de 1956, el X-2 fue el primer avión en alcanzar los 126.000 pies de altitud y en su último vuelo superó Mach 3 (3,2) antes de perder el control y estrellarse. El programa X-2 avanzó en tecnología en áreas como aleaciones de acero y aerodinámica con altos números de Mach. [82]
¿No conoces a tu propio pionero de los cohetes? El Dr. Goddard estaba por delante de todos nosotros.
– Wernher von Braun , cuando se le preguntó sobre su trabajo, después de la Segunda Guerra Mundial [42]
En la primavera de 1945, Goddard vio un misil balístico alemán V-2 capturado en el laboratorio naval de Annapolis, Maryland, donde había estado trabajando bajo contrato. El cohete no lanzado había sido capturado por el ejército estadounidense de la fábrica Mittelwerk en las montañas de Harz en Alemania y la Misión Especial V-2 comenzó a enviar muestras el 22 de mayo de 1945. [75]
Después de una inspección minuciosa, Goddard quedó convencido de que los alemanes le habían "robado" su obra. Aunque los detalles del diseño no eran exactamente los mismos, el diseño básico del V-2 era similar a uno de los cohetes de Goddard. El V-2, sin embargo, era técnicamente mucho más avanzado que el cohete más exitoso diseñado y probado por Goddard. El grupo de cohetes Peenemünde liderado por Wernher von Braun pudo haberse beneficiado hasta cierto punto de los contactos anteriores a 1939, [16] : 387–8, pero también había partido del trabajo de su propio pionero espacial, Hermann Oberth ; también tuvieron el beneficio de una financiación estatal intensiva, instalaciones de producción a gran escala (que utilizaban mano de obra esclava) y repetidas pruebas de vuelo que les permitieron perfeccionar sus diseños. Oberth era un teórico de los vuelos espaciales y nunca había construido un cohete, pero probó pequeñas cámaras de propulsión de propulsor líquido en 1929-1930 que no constituían avances en el "estado de la técnica". [62] : 273, 275 En 1922, Oberth le pidió a Goddard una copia de su artículo de 1919 y le envió una, aunque Goddard desconfiaba de los militaristas alemanes. [21] : 96 Más tarde, Oberth creyó erróneamente que Goddard carecía de visión, estaba interesado sólo en estudiar la atmósfera y no comprendía el futuro de los cohetes para la exploración espacial.
Sin embargo, en 1963, von Braun, reflexionando sobre la historia de los cohetes, dijo de Goddard: "Sus cohetes... pueden haber sido bastante toscos para los estándares actuales, pero abrieron el camino e incorporaron muchas características utilizadas en nuestros cohetes más modernos". cohetes y vehículos espaciales". [83] Una vez recordó que "los experimentos de Goddard con combustible líquido nos ahorraron años de trabajo y nos permitieron perfeccionar el V-2 años antes de que hubiera sido posible". [84] Después de la Segunda Guerra Mundial, von Braun revisó las patentes de Goddard y creyó que contenían suficiente información técnica para construir un misil grande. [85]
Tres características desarrolladas por Goddard aparecieron en el V-2: (1) se usaban turbobombas para inyectar combustible en la cámara de combustión; (2) las paletas controladas giroscópicamente en la boquilla estabilizaron el cohete hasta que las paletas externas en el aire pudieron hacerlo; y (3) se introdujo un exceso de alcohol alrededor de las paredes de la cámara de combustión, de modo que una capa de gas en evaporación protegiera las paredes del motor del calor de la combustión. [86]
Los alemanes habían estado observando el progreso de Goddard antes de la guerra y se convencieron de que los grandes cohetes de combustible líquido eran factibles. El general Walter Dornberger , jefe del proyecto V-2, utilizó la idea de que estaban en una carrera con los EE.UU. y que Goddard había "desaparecido" (para trabajar con la Marina) como una forma de persuadir a Hitler para que elevara la prioridad del V-2.
Goddard evitó compartir detalles de su trabajo con otros científicos y prefirió trabajar solo con sus técnicos. [87] Frank Malina , que entonces estudiaba cohetes en el Instituto de Tecnología de California , visitó Goddard en agosto de 1936. Goddard dudó en discutir cualquiera de sus investigaciones, aparte de la que ya había sido publicada en Liquid-Propellant Rocket Development . Theodore von Kármán , mentor de Malina en ese momento, no estaba contento con la actitud de Goddard y más tarde escribió: "Naturalmente, en Caltech queríamos toda la información que pudiéramos obtener de Goddard para nuestro beneficio mutuo. Pero Goddard creía en el secreto... El problema con el secreto es que uno puede fácilmente ir en la dirección equivocada y nunca saberlo." [88] : 90 Sin embargo, en un momento anterior, von Kármán dijo que Malina estaba "muy entusiasmada" después de su visita y que Caltech hizo cambios en su cohete de propulsor líquido, basándose en el trabajo y las patentes de Goddard. Malina recordó su visita como amistosa y que vio todos los componentes, excepto unos pocos, en el taller de Goddard. [21] : 178
Las preocupaciones de Goddard sobre el secreto llevaron a críticas por no cooperar con otros científicos e ingenieros. Su postura en aquel momento era que el desarrollo independiente de sus ideas, sin interferencias, produciría resultados más rápidos, aunque recibiera menos apoyo técnico. George Sutton, que se convirtió en un científico espacial trabajando con el equipo de von Braun a finales de la década de 1940, dijo que él y sus compañeros de trabajo no habían oído hablar de Goddard ni de sus contribuciones y que habrían ahorrado tiempo si hubieran conocido los detalles de su trabajo. Sutton admite que puede haber sido culpa suya por no buscar las patentes de Goddard y depender del equipo alemán para obtener conocimientos y orientación; Escribió que la información sobre las patentes no estaba bien distribuida en Estados Unidos en ese período posterior a la Segunda Guerra Mundial, aunque Alemania y la Unión Soviética tenían copias de algunas de ellas. (La Oficina de Patentes no publicó patentes de cohetes durante la Segunda Guerra Mundial.) [62] Sin embargo, Aerojet Engineering Corporation, una rama del Laboratorio Aeronáutico Guggenheim en Caltech (GALCIT), presentó dos solicitudes de patente en septiembre de 1943 haciendo referencia a la patente estadounidense 1.102.653 de Goddard. para el cohete multietapa.
En 1939, el GALCIT de von Kármán había recibido financiación del Cuerpo Aéreo del Ejército para desarrollar cohetes que ayudaran en el despegue de los aviones. Goddard se enteró de esto en 1940 y expresó abiertamente su disgusto por no haber sido considerado. [88] Malina no podía entender por qué el ejército no organizó un intercambio de información entre Goddard y Caltech ya que ambos tenían contrato con el gobierno al mismo tiempo. Goddard no pensó que podría ser de mucha ayuda para Caltech porque estaban diseñando motores de cohetes principalmente con combustible sólido, mientras que él usaba combustible líquido.
Goddard estaba preocupado por evitar las críticas públicas y el ridículo que había enfrentado en la década de 1920, que creía que habían dañado su reputación profesional. También carecía de interés en las discusiones con personas que tenían menos conocimientos de cohetes que él, [16] : 171 sintiendo que su tiempo era extremadamente limitado. [16] : 23 La salud de Goddard frecuentemente era mala, como resultado de su anterior ataque de tuberculosis, y no estaba seguro de cuánto tiempo le quedaría de vida [16] : 65, 190 Sintió, por lo tanto, que no tenía la tiempo de sobra para discutir con otros científicos y la prensa sobre su nuevo campo de investigación, o ayudar a todos los coheteros aficionados que le escribieron. [16] : 61, 71, 110–11, 114–15 En 1932, Goddard escribió a HG Wells:
No sé cuántos años más podré trabajar en el problema; Espero, mientras viva. No se puede pensar en terminar, porque "apuntar a las estrellas", tanto en sentido literal como figurado, es un problema que ocupa a generaciones, de modo que no importa cuánto progreso se haga, siempre queda la emoción de empezar. [19]
Goddard habló con grupos profesionales, publicó artículos y artículos y patentó sus ideas; pero aunque discutía los principios básicos, no estaba dispuesto a revelar los detalles de sus diseños hasta que hubiera hecho volar cohetes a grandes altitudes y así hubiera demostrado su teoría. [16] : 115 Tendía a evitar cualquier mención de vuelos espaciales y hablaba sólo de investigaciones a gran altitud, ya que creía que otros científicos consideraban el tema como poco científico. [16] : 116 GALCIT vio los problemas publicitarios de Goddard y que la palabra "cohete" era "de tan mala reputación" que usaron la palabra "jet" en el nombre del JPL y de la Aerojet Engineering Corporation relacionada. [89]
Muchos autores que escriben sobre Goddard mencionan su secreto, pero ignoran las razones del mismo. Algunas razones se han señalado anteriormente. Gran parte de su trabajo fue para el ejército y fue clasificado. [22] : 1541 Hubo algunos en los EE.UU. antes de la Segunda Guerra Mundial que pedían cohetes de largo alcance, y en 1939 el Mayor James Randolph escribió un "artículo provocativo" defendiendo un misil de alcance de 3000 millas. Goddard estaba "molesto" por el documento no clasificado porque pensaba que el tema de las armas debería "discutirse en estricto secreto". [90]
Sin embargo, la tendencia de Goddard al secretismo no era absoluta ni se mostraba totalmente poco cooperativo. En 1945 GALCIT estaba construyendo el Cabo WAC para el Ejército. Pero estaban teniendo problemas con el rendimiento de su motor de cohete de propulsor líquido (encendido y explosiones suaves y oportunos). Frank Malina fue a Annapolis en febrero y consultó con Goddard y Stiff, y llegaron a una solución al problema (propulsor hipergólico: ácido nítrico y anilina), que resultó en el lanzamiento exitoso del cohete de investigación de gran altitud en octubre de 1945. [91]
Durante la Primera y Segunda Guerra Mundial, Goddard ofreció sus servicios, patentes y tecnología al ejército e hizo algunas contribuciones importantes. Justo antes de la Segunda Guerra Mundial, varios oficiales jóvenes del ejército y algunos de alto rango creían que la investigación de Goddard era importante, pero no pudieron generar fondos para su trabajo. [92]
Hacia el final de su vida, Goddard, al darse cuenta de que ya no podría lograr avances significativos solo en su campo, se unió a la American Rocket Society y se convirtió en director. Hizo planes para trabajar en la incipiente industria aeroespacial estadounidense (con Curtiss-Wright), llevándose consigo a la mayor parte de su equipo. [16] : 382, 385
El 21 de junio de 1924, Goddard se casó con Esther Christine Kisk (31 de marzo de 1901 – 4 de junio de 1982), [93] secretaria de la oficina del rector de la Universidad Clark, a quien había conocido en 1919. Ella se entusiasmó con los cohetes y fotografió algunos de su trabajo y también lo ayudó en sus experimentos y trámites, incluida la contabilidad. Disfrutaban yendo al cine en Roswell y participaban en organizaciones comunitarias como el Rotary y el Woman's Club. Pintó paisajes de Nuevo México, a veces con el artista Peter Hurd , y tocó el piano. Ella jugaba al bridge mientras él leía. Esther dijo que Robert participó en la comunidad y aceptó fácilmente invitaciones para hablar en la iglesia y en grupos de servicio. La pareja no tuvo hijos. Después de su muerte, resolvió los documentos de Goddard y obtuvo 131 patentes adicionales sobre su trabajo. [94]
En cuanto a las opiniones religiosas de Goddard, fue criado como episcopal , aunque no era aparentemente religioso. [95] Los Goddard estaban asociados con la Iglesia Episcopal en Roswell, y él asistía ocasionalmente. Una vez habló ante un grupo de jóvenes sobre la relación entre ciencia y religión. [16] : 224
El grave ataque de tuberculosis de Goddard debilitó sus pulmones, afectando su capacidad para trabajar, y fue una de las razones por las que le gustaba trabajar solo, para evitar discusiones y confrontaciones con los demás y utilizar su tiempo de manera fructífera. Trabajó con la perspectiva de una vida más corta que la media. [16] : 190 Después de llegar a Roswell, Goddard solicitó un seguro de vida, pero cuando el médico de la empresa lo examinó, dijo que Goddard debía estar en una cama en Suiza (donde podría recibir la mejor atención). [16] : 183 La salud de Goddard comenzó a deteriorarse aún más después de mudarse al clima húmedo de Maryland para trabajar para la Marina. Le diagnosticaron cáncer de garganta en 1945. Continuó trabajando, pudiendo hablar sólo en un susurro hasta que fue necesaria la cirugía, y murió en agosto de ese año en Baltimore, Maryland . [16] : 377, 395 [96] Fue enterrado en el cementerio Hope en su ciudad natal de Worcester, Massachusetts. [97]
Goddard recibió 214 patentes por su trabajo, de las cuales 131 fueron concedidas tras su muerte. [98] Entre las patentes más influyentes se encuentran:
La Fundación Guggenheim y el patrimonio de Goddard presentaron una demanda en 1951 contra el gobierno de Estados Unidos por infracción previa de tres de las patentes de Goddard. [98] En 1960, las partes resolvieron la demanda, y las fuerzas armadas estadounidenses y la NASA pagaron una indemnización de 1 millón de dólares: la mitad de la indemnización fue para su esposa, Esther. En ese momento, fue el acuerdo gubernamental más grande jamás pagado en un caso de patentes. [98] [16] : 404 El monto del acuerdo excedió el monto total de todos los fondos que Goddard recibió por su trabajo, a lo largo de toda su carrera.
Washington , 11 de enero de 1920. Esta noche la
Institución Smithsonian
autorizó el anuncio
de que el profesor Robert H. Goddard del
Clark College
había inventado y probado un nuevo tipo de cohete de carga múltiple y alta[-]eficiencia de naturaleza completamente nueva. Diseño para explorar las regiones desconocidas del aire superior.
Como método para enviar un misil a la parte más alta, e incluso más alta, de la envoltura atmosférica de la Tierra, el cohete de carga múltiple del profesor Goddard es un dispositivo practicable y, por tanto, prometedor.
Como método para enviar un misil a la parte más alta, e incluso más alta, de la envoltura atmosférica de la Tierra, el cohete de carga múltiple del profesor Goddard es un dispositivo practicable y, por tanto, prometedor.
Goddard no era personalmente religioso; su motivación más inmediata y constante fue el deseo de ser reconocido como el genio fundador de la ciencia espacial.
Baltimore
, 10 de agosto de 1945. El Dr. Robert H. Goddard, pionero internacionalmente conocido en la propulsión de cohetes y jefe de investigaciones de la Marina sobre aviones propulsados a reacción, murió hoy en el Hospital Universitario.
