POVIJEST ASTRONAUTIKE
Inž. Herman Potočnik – Noordung koji je među prvima osmislio put u svemir rođen je u Puli
Prvi koraci do zvijezda
Herman Potočnik, poznatiji u krugovima stručnjaka pod pseudonimom Noordung, austro-ugarski časnik i balističar K.u.K. artiljerije, najvažnija je figura pionirskog doba astronautike. Njegova jedina knjiga “Problem vožnje svemirom” iz 1929. godine je 75 godina nakon objavljivanja izašla i na hrvatskom jeziku. Tako su njegovi nacrti geostacionarnog satelita i orbitalne stanice, te matematički izračuni osnovnih balističkih solucija za let u svemir, postali dostupni sredini iz koje je potekao, prije nego što se preselio u Maribor, gdje je odrastao, te u Beč, gdje je studirao i radio.
Strateg prodora u svemir: inž. Herman Potočnik Noordung (1892 – 1929).
U to pionirsko vrijeme astronautike pojavljuju se i druge teorijske rasprave: ruski fizičar Konstantin Ciolkovski objavljuje teoriju o višestupanjskim raketama, američki fizičar i eksperimentator prof. Robert Goddard lansira pokusnu raketu s mjernim spravama, a njemački teoretičar Hermann Oberth izdaje svoju treću knjigu “Put do svemirskih letova”. Donedavno je tek malobrojnim pojedincima bilo poznato da je iste godine bila objavljena i Potočnikova knjiga.
Za nas je posebno zanimljivo da je inženjer Herman Potočnik rođen u Puli. Njegov otac, dr. Jože Potočnik, rodom iz okolice Slovenj Gradeca, mornarički je liječnik u Puli od 1866. godine a kasnije i general u austrougarskoj vojsci. Hermanova majka Minka, rođena Kokoschinegg, bila je kći mariborskog trgovca češkog podrijetla. Otac mu umire kad ima tek četrnaest mjeseci. Mlada udova Minka odlazi sa svoje četvoro djece u očevu kuću u Maribor. U Mariboru Herman završava osnovnu školu, a potom nižu vojnu realku u Fischau i višu školu istog smjera u Moravskoj, u Hranicama. U razdoblju od 1910 - 1913. godine pohađa tehničku vojnu akademiju u Mödlingu i završava je kao stručnjak za gradnju željezničkih pruga i mostova. Godinu dana nakon školovanja čeka ga svjetski rat. Graditelj mostova i pruga zadnju godinu rata proveo je na frontu između Soče i Piave (rijeka Po), gradeći mostove i pruge, ali i rušeći ih, ovisno o tome je li austrougarska vojska napredovala ili se povlačila. S obzirom da je bojišnici obolio od kronične upale pluća, umirovljen je u dobi od 26 godina kao satnik, kapetan prve klase. Nakon rata studirao je strojarstvo na Visokoj tehničkoj školi u Beču gdje je 1925. godine diplomirao kao inženjer - stručnjak za raketnu tehnologiju. U takvu specijalizaciju najvjerojatnije ga je usmjerilo sudjelovanje u radu sveučilišnog društva za zrakoplovnu tehniku koje je imalo i raketni odjeljak. Posljednje četiri godine živi kod brata u Beču i potpuno se posvećuje raketnoj i svemirskoj tehnici. Nažalost bolest nezadrživo napreduje.
Svoju knjigu “Das Problem der Befahrung des Weltraums” – Problem vožnje svemirom, pisao je već na samrtnoj postjelji. Ipak dočekao je njen izlazak iz tiska, 1929. godine. Umro je 27. kolovoza iste godine, u velikom siromaštvu, u dobi od 36 godina. Pokopan je u Beču, na evangelističkom djelu omanjeg groblja Wien Simmering. Zbog prekoračenja roka za produljenje najamnine, administracija je donijela odluku da se grob prekopa i danas nije vidljiv. Sve što je ostalo nakon Hermana Potočnika jest svjedočanstvo njegove jedine knjige.
Potočnik je svoju knjigu izdao u Berlinu, pod pseudonimom Noordung, pa je kasnija indentifikacija autora izazvala podosta teškoća. Tada se postavilo pitanje Potočnikove nacionalne pripadnosti. Njegovi preci su bili Slovenci, on se rodio u Puli, a živio je pretežno u Beču; imao je njemačku naobrazbu i škole, pa je pisao na njemačkom.
Herman Potočnik je u svojoj knjizi “Problem vožnje svemirom” dao cjelovit pregled svih značajnijih ideja i iskustava iz astronautike. Svemu tome dodao je mnogo svojih rješenja, ili u najmanju ruku stručno obrazloženih pretpostavki. Na ruski jezik Potočnikova knjiga prevedena je još 1935. Prvi pokušaj prijevoda na engleski 1963. je propao i tek 1995. NASA je izdaje na engleskom, potpisanu pseudonimom Hermann Noordung. 75 godina nakon objavljivanja, Potočnikova knjiga napokon izlazi i na hrvatskom u izdanju Labin Art Expressa. Urednik i izdavač hrvatskog izdanja Noordungove knjige je Dean Zahtila, knjigu je preveo i tehnički uredio pisac ovih redaka.
Svoju knjigu u kojoj je skupljeno podosta rješenja za let u svemir i boravak ljudi u svemiru počeo je s gravitacijskim problemima i raketnim pogonom kao rješenjima za svemirski motor. Nastavio je s problemima uzlijetanja i spuštanja svemirske rakete, predložio je neka konkretna rješenja te naznačio pravce kasnijeg razvoja. Posebno se zadržao na konstrukcijskim pitanjima umjetnog satelita i svemirske stanice. Dok je geostacionarni satelit nesporni Potočnikov izum, svemirske stanice se dosjetio prema nekim ranijim prijedlozima, ali do takvih pojedinosti i do tako zrelog stupnja da svi kasniji projekti u osnovi samo precrtavaju Potočnikov projekt. U posljednjem dijelu svoje knjige Potočnik je, istina, više načelno, pa ipak izvanredno vizionarski, pisao o mogućnostima ljudskog prodora u izvanzemaljski prostor, prema nebeskim tijelima, drugim planetima i dalje prema zvijezdama.
Naslovnica Noordungove knjige iz 1929.
Nakon 1929. godine, u oblasti raketne tehnike nastavljen je teorijski rad, ali su započeta i ubrzana praktična nastojanja za prodor u svemirski prostor. Za poznavaoce Potočnikove knjige nijedno od tih dostignuća nije bilo nenajavljen događaj. Potočnik ih je već sve uglavnom podrobno razmotrio i za mnoge dao iznenađujuće originalna rješenja.
U prvom, pretežno teorijskom dijelu svoje knjige podrobno je raščlanio dvije najkritičnije faze u raketnom letenju: uspon i povratak na Zemlju. U razmatranju uspona polazio je, prije svega, od ekonomičnijeg korištenja goriva: što prije svemirska raketa dosegne bestežinsko stanje tim manje potroši goriva. Međutim, postoje praktična ograničenja, jer kod rakete s posadom treba uzeti u obzir još i granice čovjekove izdržljivosti. Iz tih uvjeta proizlaze i tehnički zahtjevi: raketa mora imati oblik sličan metku, gorivo treba uz što veću potisnu brzinu osiguravati postojanost tlaka, te mora sadržavati, s obzirom na zapreminu i masu, što više energije. On se odlučio za rakete na tekuće gorivo, jer daju više razvojnih mogućnosti od onih na čvrsto gorivo. Među raketnim motorima pravio je razliku između eksplozivnih i onih sa stalnim tlakom u prostoru za sagorjevanje. Koji od njih će imati prednost zavisit će od budućeg razvoja i posebnih zahtjeva.
U nastavku, Potočnik razmatra odnos između korisnog tereta i potrebne količine goriva. Za jednu raketu taj odnos je nepovoljan, ali višestupanjska raketa daje sasvim ostvarljive mogućnosti.
Potočnik je u svojoj knjizi, zatim, kritički obradio neke konkretnije prijedloge za konstrukciju svemirskih raketa. Poznavao je Goddardove pokušaje s raketama na tekuće i kruto gorivo. Temeljito je obradio Oberthove prijedloge za rakete s ljudskom posadom i bez nje. Uzeo je u obzir Hofmanova izračunavanja potrebnih količina goriva za let na Mjesec i natrag, u trajanju od 30 dana. Raketa koja bi se koristila u tom poduhvatu u startu bi imala masu od 2.800 tona.
Preteča space shuttlea
Nije zaobišao ni tada više fantastična nego realna razmišljanja o iskorištenju svemirskog “etera” i Einsteinove jednadžbe o masi i energiji. Čime bi trebalo utjecati na pogon svemirskog broda. Iz kritičke rasprave tih prijedloga Potočnik je izuzeo kao prvenstvene zadatke konkretne odgovore na slijeća pitanja: kako raketa treba nositi gorivo; kako gorivo treba dospjevati u prostor za sagorijevanje; kako spriječiti pregrijavanje, koje bi oštetilo prostor za sagorijevanje i ispusne mlaznice. Potočnik, dakle, nije uopće sumljao u ostvarljivost svemirskih letova. Za njihovo ostvarenje trebalo bi pronaći još samo odgovarajuća tehnička rješenja.
S takvim uvjerenjem također razmatra i fazu povratka. Tu se javlja problem kako se riješiti velike brzine koja je bila potrebna za uzlet i plovidbu po svemiru, ali je neodgovarajuća za pristajanje na Zemlju. Potočnik je razmišljao o raketnom i zračnom kočenju: raketno bi zahtjevalo previše dodatnog goriva koje bi bilo potrebno najprije dovesti u svemir, a zračno kočenje bi prouzrokovalo pretjerano zagrijavanje ako bi se računalo samo s njime. Potrebna je dakle kombinacija oba načina.
Potočnik se ponovno prihvaća ispitivanja postojećih prijedloga. Oberthov prijedlog za padobran s kojim bi bilo moguće, uz uporabu dodatnog pogona u vodoravnom smjeru, i klizno pristajati, nije mu se činilo pogodnim rješenjem. Više se zauzeo za raketu s nosećim površinama – krilima. Ta krila bi u gornjim zračnim slojevima pružala negativan potisak i tako nagonila plovilo u gušće donje slojeve, gdje bi narastajući zračni otpor sve više usporavao let. Kod određene brzine promjenio bi se upadni kut krila i izvršilo spuštanje u uobičajnom avijacijskom kliznom letu.
Potočnikova vizionarska predviđanja u velikoj mjeri su se već ostvarila: lansiranje NASA-inog space shuttlea Atlantis.
Nakon višegodišnjih, uglavnom uspješnih letova NASA-inih raketoplana, raketa s krilima, ne treba posebno naglašavati kako je toj zamisli bio blizu već Potočnik, koji je, doduše, preuzeo tuđe prijedloge ali ih je dogradio i spojio u cjelovit pristup. U nečemu je Potočnik otišao dalje od space shutlea: raketu s krilima je predvidio i za brze avionske linije koje bi takva vozila u kliznom letu iz visina savladavala kozmičkim brzinama. Toj problematici posvetio je posebno poglavlje svoje knjige.
Uspon i povratak na Zemlju, međutim, za Potočnika predstavljaju samo potrebno ispunjenje uvjeta za najvažnije: putovanje svemirom. Potočnik se zadržava najprije na kruženju po bestežinskoj putanji oko Zemlje. Umjetne satelite našeg planeta razmatrao je već Oberth, pa ipak je Potočnik tome dodao novu ideju za satelit koji treba kružiti s jednakom kutnom brzinom kao Zemlja, stalno nad istom točkom Zemljine površine. Takvo kretanje je nazvao “stojeće kretanje”, a izračunao je i njegove elemente: na visini od 35.900 km nad površinom Zemlje (42.300 km od središta Zemlje) morao bi takav satelit kružiti brzinom od 3.080 m/s. Potočnik ga je slikovito označio kao ”jednostavno kružeće tijelo koje kao vrh zamišljenog ogromnog tornja čvrsto stoji nad zemaljskom površinom”, i u stvari je “svemirska stanica s nadmorskom visinom od 35.900.000 m”. Kad je američki geostacionarni telekomunikacijski satelit “Syncom” godine 1963. zauzeo upravo takav položaj, koji je izračunao Potočnik, čuveni Verner Von Braun, tvorac zloglasne rakete V2, je uspjeh povezan s tim satelitom ovako komentirao: “Udaljenost od Zemlje i približnu točku u svemiru sa zavidnom je točnošću odredio još 1928. umirovljeni satnik austrijske vojske inž. Herman Potočnik. Njegova knjiga “Problem vožnje svemirom” povijesna je prekretnica u svjetskoj svemirskoj i raketnoj tehnici”.
Najoriginalniji Potočnikov rad - projekt geostacionarnog satelita: američki telekomunikacijski satelit Syncom iz 1963.
Zasad neostvaren projekt: kolo za stanovanje – reprodukcija iz Potočnikove knjige iz 1929. godine.
Mnogobrojne su koristi čovjekovog boravka u stanicama “na rubu svemira”piše Potočnik: mogu se opažati nebeska tijela bez smetnji izazvanih zemljinom atmosferom, može se promatrati i kartografirati Zemljina površina, u svemiru mogu se izvoditi kemijski pokusi kakvi na Zemlji nisu mogući. Zahvaljujući bestežinskom stanju u svemiru postoje uvjeti za gradnju golemih teleskopa i zrcala kojima bi noć mogli pretvoriti u dan i time mijenjati klimatske uvjete.
Prva svemirska stanica, ruski Saljut, bila je u nisku orbitu oko Zemlje postavljena godine 1971. Pred nama je prva faza realizacije programa poznatog kao Međunarodna svemirska stanica, International Space Station (ISS), koja će biti sagrađena po Noordunogovoj zamisli. To je dosad najopsežniji međunarodni projekt, u kojem sudjeluje šesnaest država. ISS bit će znatno veća od svog prethodnika Mir i omogućit će mnoga istraživanja u bestežinskom prostoru. Kada 2006. godine svemirska stanica bude završena, bit će to jedno od najsvjetlijih tijela na našem noćnom nebu.
Međunarodna svemirska stanica (ISS).
Još prije nego što se prihvatio rješavanja tehničkih problema za boravak i rad čovjeka u svemiru, Potočnik se opširno bavio osnovama svemirske medicine. Smatrao je da kraći boravak u bestežinskom prostoru neće pričinjavati veće poteškoće, ali da pri dužem boravku mogu nastupiti neke promjene u čovječem organizmu. Tako mogu oslabiti neke skupine mišića, koje bi za vrijeme svemirske vožnje trebalo ojačati sustavnim treningom na odgovarajućim spravama. Poremećaji ravnoteže će stvarati i psihičke teškoće: strah od padanja u dubinu, nervnu napetost, svemirsko “pijanstvo” i slično. Ipak prethodnim treningom i privikavanjem, teškoće će se moći smanjiti na prihvatljivu mjeru.
Osim uređenja zatvorenih prostora za boravak u svemiru, Potočnik je planirao i odijela i opremu za otvoreni svemir. Planirao je iskorištavanje tvari neophodnih za život (voda, zrak) i njihovo obnavljanje u zatvorenom krugu.
Konačni cilj svemirskih putovanja, prema Potočniku, nije samo obljetanje Zemlje, nego potpuno odvajanje od matičnog planeta i dosezanje drugih nebeskih tijela: Mjeseca, drugih planeta, pa i zvijezda. S povećanjem usavršenosti raketne tehnike, a prije svega poboljšanjem pogona za veću potisnu brzinu i snagu, bit će moguće poletjeti do susjednih planeta. Bilo bi uputno izgraditi tvornicu za raketno gorivo na Mjesecu (za vodik i kisik, ako tamo ima vode) ili pripremiti depoe na bestežinskoj putanji. Svemirske stanice na bestežinskoj putanji oko Zemlje bile bi tako baza sveukupnog svemirskog prometa.
Potočnik najavljuje letove već u dogledno vrijeme, uglavnom s tada postojećom tehnologijom, ipak ostvarenje letova do drugih zvijezda odgađa za budućnost. On ide još dalje i najavljuje fuzijski i fotonski raketni pogon koji bi omogućio dosezanje relativističkih brzina sasvim bliskih svjetlosnoj. S takvim pogonom čovjek bi u 30-godišnjem letu mogao posjetiti najbliže zvijezde. Buduća civilizacija koja će lansirati ovakve brodove u svemir morat će prije toga riješiti mnoštvo tehničkih i drugih zasad nesagledivih problema.
Potočnikova vizionarska predviđanja u velikoj mjeri su se već ostvarila: geostacionarni satelit, raketoplan, svemirska stanica itd. Čovjek može živjeti i raditi u svemiru na način koji je predviđao Potočnik. Svemirsko kolo za stanovanje s umjetnom gravitacijom još čeka na realizaciju, a razni prijedlozi za njega veoma su slični Potočnikovom. Predstoje letovi dalje od Mjeseca, prema Marsu i drugim planetima. Potočnik je vjerovao da još negdje u svemiru ima inteligentnog života. Proširenje čovjeku dostupnog svemira, smatra on, povećava mogućnost da se susretne s vanzemaljskim životom koji bi vjerojatno bio posve drugačiji od našeg. Zemljani će u dalekoj budućnosti naseliti i druga nebeska tijela, predviđa Potočnik. U tom smislu svemirske stanice mogle bi biti osnova za umjetno naselje u svemiru, uporišta i pristaništa za svemirske brodove kojima bi naši potomci putovali prema dalekim drugim svjetovima.
Spoj tehničke inovativnosti i vizionarstva osigurao je Potočniku stalno mjesto u svjetskoj povijesti astronautike.
Marino Fonović
PROBLEM VOŽNJE SVEMIROM
Prijevod: Marino Fonović
Izdavač: Labin Art Express
Više o hrvatskom prijevodu Noordungove knjige ovdje
Dostupno u KGZ i u knjižarama Profil Megastore
Početkom 2009. godine, koju su Ujedinjeni narodi proglasili Međunarodnom godinom astronomije, iz tiska je izašla knjiga SVEMIR: Sunčev sustav, zvijezde, galaksije, život u svemiru autora Marina Fonovića.
Knjiga je formata 21 x 28,5 cm, ima 304 stranice, ilustrirana je s 416 izvrsnih fotografija i crteža. Tiskana je na kvalitetnom 115 g papiru, djelomice u boji. Dostupna je u mekom i tvrdom uvezu.
Opširnije o knjizi - narudžbe na