Dnešné rakety sú pozoruhodné zbierky ľudskej vynaliezavosti, ktoré majú svoje korene vo vede a technike minulosti. Sú to prirodzené prírastky doslova tisícov rokov experimentovania a výskumu rakety a raketový pohon.
Jedným z prvých zariadení, ktoré úspešne využívali princípy letu rakiet, bol drevený vták. Grék menom Archytas žil v meste Tarentum, ktoré je dnes súčasťou južného Talianska, niekedy okolo 400 ° C. Archytas mystifikoval a pobavil obyvateľov Tarentum lietaním holuba z dreva. Unikajúca para poháňala vtáka, keď bolo zavesené na drôtoch. Holub použil princíp akcie a reakcie, ktorý nebol uvedený ako a vedecké právo do 17. storočia.
Hrdina Alexandrie, ďalší Grék, vynašiel podobné raketové zariadenie nazývané aeolipile asi tristo rokov po Archytasovom holubovi. Tiež použila paru ako hnací plyn. Hrdina namontoval guľu na hornú kanvicu. Oheň pod kanvicou premenil vodu na paru a plyn prešiel potrubím do gule. Dve trubice v tvare písmena L na opačných stranách gule umožnili plynu uniknúť a dali do gule tlak, ktorý spôsobil jeho rotáciu.
Číňania mali v prvom storočí jednoduchú formu strelného prachu vyrobeného zo slaného prachu, síry a prachu z aktívneho uhlia. A.D. Zmesou naplnili bambusové rúrky a hodili ich do ohňa, aby počas náboženstva vyvolali výbuchy festivaly.
Niektoré z týchto rúrok s najväčšou pravdepodobnosťou nevybuchli a namiesto toho sa roztrhli z plameňov, poháňané plynmi a iskrami produkovanými horiacim strelným prachom. Číňania potom začali experimentovať s trubicami naplnenými strelným prachom. Pripojili bambusové trubice k šípom a v určitom okamihu ich spustili luky. Čoskoro zistili, že tieto trubice strelného prachu sa môžu vypustiť len vďaka energii vyrobenej z unikajúceho plynu. Zrodila sa prvá skutočná raketa.
Prvé použitie skutočných rakiet ako zbraní sa uvádza, že sa vyskytuje v roku 1232. Číňania a Mongolov boli vo vzájomnej vojne a Číňania odporovali Mongolskí útočníci s výbojom "šípy lietajúceho ohňa" počas bitky o Kai-Keng.
Tieto šípky boli jednoduchou formou rakety na tuhé palivo. Trubica, uzavretá na jednom konci, obsahovala strelný prach. Druhý koniec bol ponechaný otvorený a skúmavka bola pripojená k dlhej tyči. Keď bol prášok zapálený, rýchle vypálenie prášku vyvolalo oheň, dym a plyn, ktorý unikol z otvoreného konca a spôsobil ťah. Palica fungovala ako jednoduchý vodiaci systém, ktorý držal raketu namierenú v jednom všeobecnom smere, keď lietala vzduchom.
Nie je jasné, ako efektívne boli tieto šípy lietajúceho ohňa ako zbrane ničenia, ale ich psychologické účinky na Mongolov museli byť hrozivé.
V Anglicku mních menom Roger Bacon pracoval na vylepšených formách strelného prachu, ktorý výrazne zvýšil dosah rakiet.
Vo Francúzsku Jean Froissart zistil, že presnejšie lety je možné dosiahnuť spustením rakiet trubicami. Froissartova myšlienka bola predchodcom modernej bazooky.
Rakety upadli do nepriaznivého stavu ako vojnové zbrane do 16. storočia, aj keď boli stále používané ohňostroj displeja. Nemecký výrobca ohňostrojov Johann Schmidlap vynašiel „stupňovú raketu“, viacstupňové vozidlo na zdvíhanie zábavnej pyrotechniky do vyšších nadmorských výšok. Veľké strešné okno prvého stupňa nieslo menšie strešné okno druhého stupňa. Keď veľká raketa vyhorela, tá menšia pokračovala do vyššej výšky a potom osvetlila žiariace škvary. Schmidlapova myšlienka je základom všetkých rakiet, ktoré dnes prichádzajú do vesmíru.
Menej známy čínsky predstaviteľ Wan-Hu predstavil rakety ako dopravný prostriedok. Zostavil raketové lietajúce kreslo s pomocou mnohých asistentov, ktorý pripevnil k kreslu dva veľké draky a 47 drakov so šípkami.
V deň letu Wan-Hu sedel na stoličke a vydal rozkaz rozsvietiť rakety. Štyridsaťsedem raketových asistentov, z ktorých každý bol vyzbrojený vlastnou baterkou, sa ponáhľal vpred, aby zapálil poistky. Bol tam obrovský rev, ktorý sprevádzali žiariace oblaky dymu. Keď sa dym uvoľnil, Wan-Hu a jeho lietajúca stolička boli preč. Nikto nevie s istotou, čo sa stalo s Wan-Hu, ale je pravdepodobné, že on a jeho stolička boli fúkané na kusy, pretože ohnivé šípy boli rovnako schopné explodovať ako lietať.
Vedecký základ pre moderné vesmírne cestovanie položil veľký anglický vedec Sir Isaac Newton v druhej polovici 17. storočia. Newton usporiadal svoje chápanie fyzického pohybu do troch vedeckých zákonov, ktoré vysvetlili, ako fungujú rakety a prečo sú schopné tak robiť vo vákuu vesmíru. Newtonove zákony čoskoro začali mať praktický dopad na navrhovanie rakiet.
Experti a vedci v Nemecku a Rusku začali v 18. storočí pracovať s raketami s hmotnosťou viac ako 45 kilogramov. Niektorí boli takí silní, že ich unikajúce plameňové plamene vŕtali hlboké diery do zeme pred tým, ako sa odhodili.
Koncom 18. storočia a začiatkom 19. storočia rakety zažili krátke oživenie ako vojnové zbrane. Úspech indických raketových hádok proti Britom v roku 1792 a znovu v roku 1799 zaujal delostreleckého experta plukovníka Williama Congreve, ktorý sa rozhodol navrhnúť rakety na použitie pre Britov armáda.
Rakety Congreve boli v boji veľmi úspešné. Používané britskými loďami na úder Fort McHenry vo vojne roku 1812, inšpirovali Francisa Scott Keya, aby vo svojej básni napísal „červené žiarenie rakiet“, ktoré by sa neskôr stalo Banner označený hviezdičkou.
Aj pri práci Congreve však vedci nezlepšili presnosť rakiet od začiatku veľmi. Ničivou povahou vojnových rakiet nebola ich presnosť alebo sila, ale ich počet. Počas typického obliehania môžu byť na nepriateľa prepustené tisíce ľudí.
Vedci začali experimentovať so spôsobmi, ako zlepšiť presnosť. Anglický vedec William Hale vyvinul techniku nazývanú stabilizácia rotácie. Unikajúce výfukové plyny zasiahli malé lopatky na spodku rakety, čo spôsobilo, že sa točila, rovnako ako strela za letu. Variácie tohto princípu sa používajú dodnes.
Rakety sa naďalej úspešne používali v bitkách na celom európskom kontinente. Rakúske raketové brigády sa však stretli vo vojne s Pruskom proti novo navrhnutým delostreleckým dielam. Delá s nábojmi s nábojmi a puškovanými hlavňami a vybuchujúcimi hlavicami boli oveľa účinnejšími zbraňami ako tie najlepšie rakety. Opäť boli rakety zaradené do mierového použitia.
Konstantin Tsiolkovsky, ruský učiteľ a vedec, prvýkrát navrhol myšlienku prieskumu vesmíru v roku 1898. V roku 1903 Tsiolkovsky navrhol použitie kvapalných palív pre rakety na dosiahnutie väčšieho doletu. Uviedol, že rýchlosť a dosah rakety boli obmedzené iba rýchlosťou výfukových plynov unikajúcich plynov. Tsiolkovsky bol označený za otca modernej astronautiky pre svoje nápady, starostlivý výskum a veľkú víziu.
Robert H. Goddard, americký vedec, uskutočnil praktické experimenty v oblasti raketovej techniky začiatkom 20. storočia. Zaujímal sa o dosiahnutie vyšších nadmorských výšok, ako bolo možné pre balóny ľahšie ako vzduch a v roku 1919 vydal brožúru, Metóda dosahovania extrémnych nadmorských výšok. Bola to matematická analýza toho, čo sa dnes nazýva meteorologická sondážna raketa.
Goddardove prvé experimenty boli s raketami na tuhé palivo. V roku 1915 začal skúšať rôzne druhy tuhých palív a merať rýchlosť výfukových plynov horiacich plynov. Presvedčil sa, že raketa by mohla lepšie poháňať kvapalné palivo. Nikto predtým nikdy nevytvoril úspešnú raketu na kvapalné palivo. Bol to oveľa ťažší podnik ako rakety na tuhé palivo, vyžadujúce palivové a kyslíkové nádrže, turbíny a spaľovacie komory.
Goddard dosiahol prvý úspešný let s raketou na kvapalné palivo 16. marca 1926. Jeho raketa poháňaná tekutým kyslíkom a benzínom letela iba dve a pol sekundy, ale vyšplhala na 12,5 metra a pristála v metre 56 metrov. Let bol podľa dnešných štandardov nevýrazný, ale Goddardova benzínová raketa bola predchodcom úplne novej éry raketového letu.
Jeho experimenty s raketami na kvapalné palivo pokračovali mnoho rokov. Jeho rakety sa zväčšili a lietali vyššie. Vyvinul gyroskopický systém na riadenie letu a priestor pre užitočné zaťaženie pre vedecké prístroje. Na bezpečný návrat rakiet a nástrojov boli použité záchranné systémy padákov. Goddard bol pre svoje úspechy nazývaný otcom modernej raketovej techniky.
Tretí priekopník veľkého vesmíru, Hermann Oberth z Nemecka, vydal v roku 1923 knihu o cestovaní do vesmíru. Mnoho malých raketových spoločností sa rozrástlo po celom svete kvôli jeho spisom. Vytvorenie jednej takejto spoločnosti v Nemecku, Vereinskej kože Raumschiffahrt alebo Spoločnosti pre vesmírne cestovanie, viedlo k rozvoju Raketa V-2 použitý proti Londýne v druhej svetovej vojne.
Nemeckí inžinieri a vedci, vrátane Oberthu, sa zišli v Peenemunde na pobreží Baltského mora More v roku 1937, kde bola postavená najmodernejšia raketa svojej doby a letel pod vedením Wernher von Braun. Raketa V-2, nazývaná A-4 v Nemecku, bola v porovnaní s dnešnými návrhmi malá. Svoj veľký ťah dosiahol spaľovaním zmesi tekutého kyslíka a alkoholu rýchlosťou asi jednej tony každých sedem sekúnd. V-2 bola impozantná zbraň, ktorá mohla zničiť celé mestské bloky.
Našťastie pre Londýn a spojenecké sily prišiel V-2 príliš neskoro na to, aby zmenil svoj výsledok. Napriek tomu nemeckí raketoví vedci a inžinieri už stanovili plány pre moderné rakety schopné preklenúť sa Atlantický oceán a pristátie v USA. Tieto rakety by mali okrídlené horné stupne, ale veľmi malé užitočné zaťaženie kapacity.
Spojenci spojili s pádom Nemecka veľa nepoužitých V-2 a ich komponentov. Mnoho nemeckých raketových vedcov prišlo do USA, zatiaľ čo iní išli do Sovietskeho zväzu. USA aj Sovietsky zväz si uvedomili potenciál rakety ako vojenskej zbrane a začali rôzne experimentálne programy.
USA začali program s atmosférickými sondážnymi raketami vo vysokých nadmorských výškach, jedným z prvých Goddardových nápadov. Neskôr boli vyvinuté rôzne medzikontinentálne balistické rakety stredného a dlhého doletu. Tieto sa stali východiskovým bodom vesmírneho programu USA. Rakety, ako sú Redstone, Atlas a Titan, nakoniec vypustia astronautov do vesmíru.
Svet bol ohromený správami o umelej družici obiehajúcej okolo Zeme, ktorú vypustil Sovietsky zväz 4. októbra 1957. Satelit s názvom Sputnik 1 bol prvým úspešným vstupom do pretekov o priestor medzi dvoma supervelmocenskými národmi, Sovietom Únia a USA Sovieti nasledovali s vypustením satelitu nesúceho psa menom Laika na palube menej ako mesiac neskôr. Laika prežila vo vesmíre sedem dní predtým, ako bola spaná predtým, ako sa vyčerpal jej prívod kyslíka.
USA nasledovali Sovietsky zväz s vlastným satelitom niekoľko mesiacov po prvom Sputniku. Prieskumník I bol zahájený americkou armádou 31. januára 1958. V októbri toho roku USA formálne zorganizovali svoj vesmírny program vytvorením NASA, Národná správa pre letectvo a vesmír. NASA sa stala civilnou agentúrou s cieľom mierového prieskumu vesmíru v prospech celého ľudstva.
Zrazu sa do vesmíru dostalo veľa ľudí a strojov. Astronauti obiehali okolo Zeme a pristáli na Mesiaci. Robotická kozmická loď cestovala na planéty. Zrazu sa otvoril priestor na prieskum a komerčné využitie. Satelity umožnili vedcom skúmať náš svet, predpovedať počasie a okamžite komunikovať po celom svete. Muselo sa vybudovať široké spektrum výkonných a univerzálnych rakiet, pretože sa zvyšoval dopyt po väčšom a väčšom užitočnom zaťažení.
Rakety sa vyvinuli z jednoduchých strelných zbraní na obrovské vozidlá, ktoré sú schopné cestovať do vesmíru už od prvých dní objavovania a experimentovania. Otvorili vesmír na priame skúmanie ľudstvom.