Racheta în trepte

Racheta Saturn 5, care a dus omul pe Lună, avea 110 m înălţime (de două ori cât hotelul Hilton din Iaşi), 10 m diametru, o masă totală de aproximativ 3000 de tone şi o sarcină utilă de 118 tone (adică mai puţin de 4%). Bineînţeles că ridicarea pe orbită a unui imens rezervor care se goleşte progresiv nu este deloc eficientă, motiv pentru care racheta este compusă din mai multe trepte, care sunt formate din rezervoare de combustibil şi motoare, care se desprind de rachetă, pe măsură ce vehiculul cosmic ia altitudine. Saturn 5 avea trei trepte şi 11 motoare, cinci dintre acestea pentru propulsia primei trepte, alte cinci pentru cea de-a doua treaptă şi un motor pentru cea de-a treia treaptă.

Ideea rachetei în trepte nu este nouă. Multă vreme s-a crezut că aceasta a fost inventată la 1650, de generalul de artilerie lituanian Kazimierz Siemienowicz (1600-1651), absolvent al Universităţii din Vilnius. Asta până în 1961, când este descoperit, la Arhivele Statului din Sibiu, un manuscris cercetat ulterior de Dimitrie-Doru Todericiu (1921-2008), absolvent al politehnicii bucureştene, care publică în anul 1969, la Editura Academiei Române, lucrarea Preistoria Rachetei Moderne. Manuscrisul de la Sibiu (1400-1569). În acest manuscris apar, pentru prima oară, descrieri ale rachetelor în trepte, autorul fiind Conrad Rudolf Haas (1509-1576) ofiţer de artilerie austriac, care a fost, din 1551, şeful Arsenalului din Sibiu. Manuscrisul sibian, cunoscut sub denumirea de Varia II 374 sau Coligatul de la Sibiu, a fost redactat de Conrad Haas între anii 1529-1556. Este scris în germana medievală, legat în piele, conţine 392 de file şi 203 ilustraţii în culori (roşu, albastru, verde, galben, maro şi violet) şi trei studii de artă militară, primele două fiind scrise între anii 1417-1459, iar al treilea, scris de Haas, fiind dedicat construcţiei şi utilizării rachetelor cu două şi trei trepte. Înştiinţarea comunităţii internaţionale asupra acestei priorităţi este datorată unuia dintre cei mai mari savanţi români din toate timpurile, profesorul de aeronautică de la politehnica bucureşteană, Elie Carafoli (1901-1983). Acesta, fiind şi preşedintele Federaţiei Internaţionale de Astronautică, prezintă, în 1966, la Congresul Internaţional de Aeronautică de la Madrid, o comunicare ştiinţifică în care face cunoscute soluţiile tehnice ale lui Haas, în domeniul rachetelor în trepte.

Ideea a fost dezvoltată în timp, de mai mulţi oameni de ştiinţă, ajungându-se astfel la rachetele realizate de Wernher von Braun (1912-1977), absolvent de inginerie mecanică al Technische Hochschule din Berlin, cu un doctorat în fizică la Universitatea Friedrich-Wilhelm din Berlin şi, de asemenea, cu studii la ETH Zürrich. Von Braun a fost fascinat, în copilărie, de o carte scrisă de un profesor de fizică din Mediaş, Hermann Oberth, Racheta spre spaţiile planetare, apărută în 1923 la Editura Oldenbourg din München. Astfel, la 15 ani, cel care avea să proiecteze atât rachetele germane V2, cât şi racheta americană Saturn 5 îi scrie lui Oberth: Ştiu că dumneavoastră credeţi în viitorul rachetei. Asta fac şi eu, iar de aceea îmi permit să vă prezint ca anexă la scrisoare o mică cercetare pe care am făcut-o eu… La care Hermann Oberth îi răspunde: Ţineţi-o tot aşa, tinere! Dacă vă menţineţi interesul, din dumneavoastră poate ieşi ceva. Cei doi se vor întâlni în 1930, la Institutul de Cercetări Tehnico-Chimice din Reinuckendorf, Oberth ca cercetător, iar von Braun ca student practicant. Oberth i-a fost profesor şi mentor, iar când acesta a împlinit vârsta de 70 de ani, von Braun îi scrie: Eu însumi vă datorez dumneavoastră şi operei dumneavoastră steaua călăuzitoare a vieţii mele. Aţi fost genialul mentor care m-a ajutat pe mine, ca tânăr student la inginerie, să iau primul contact cu problemele teoretice şi practice ale tehnicii rachetei şi a pus pe drumul cel bun entuziasmul meu visător pentru cercetarea nemărginitelor întinderi ale spaţiului cosmic, drum pe care l-a făcut posibil realizarea dumneavoastră tehnică. Iată de ce, sunt cât se poate de conştient în ce măsură ideile dumneavoastră revoluţionare, cu care şi astăzi aţi luat-o cu mulţi ani înaintea lumii în care trăiţi, au contribuit la înfăptuirea proiectelor noastre ştiinţifice de navigaţie spaţială de până acum şi cât de mult se vor răsfrânge ele încă şi în viitor în înaintarea noastră mai departe în spaţiul cosmic. În 1963, cei doi obţin titlul de Doctor Honoris Causa al Universităţii Tehnice din Berlin. Cu această ocazie, von Braun spune că …Noi am fost întotdeauna numai tinichigiii. Hermann Oberth a fost acel creator care ne-a luat-o înainte tuturor cu douăzeci de ani. Profesorul Oberth ne este nouă tuturor superior cu douăzeci de ani!

Deci rachetele în trepte sunt indispensabile zborurilor cosmice. Dar ce se întâmplă atunci când treptele refuză să se desprindă de rachetă? Se întâmplă ceea ce s-a întâmplat cu cea mai mare rachetă construită vreodată, Starship, a companiei SpaceX deţinută de Elon Musk. Starship are (avea) 120 m înălţime şi 5000 tone, fiind compusă din două trepte. La câteva minute de la lansare, cele două secţiuni nu s-au separat şi a urmat explozia. În mod curios, inginerii de la SpaceX au fost foarte mulţumiţi de test, fiind bucuroşi, printre altele, că explozia nu s-a produs la sol, ceea ce ar fi distrus rampa de lansare. Tot acest proces de transformare a unui eşec într-un mare succes a avut un iz uşor balcanic. Este adevărat că testul în sine a oferit o grămadă de date care vor fi utilizate în viitor pentru a se realiza o rachetă mai fiabilă. Se ştie că siguranţa călătoriilor aeriene se bazează pe o mulţime de învăţăminte trase dintr-un şir nesfârşit de catastrofe produse de-a lungul timpului. Oricum, reacţia tehnicienilor americani m-a făcut să mă gândesc la Zorba Grecul şi mi-l pot închipui pe Adrew Rader, director de misiuni la SpaceX adresându-i lui Elon Musk una din celebrele replici ale personajului lui Nikos Kazantzakis: Hei boss, ai văzut vreodată o prăbuşire mai măreaţă?

Prof. univ. dr. ing. Neculai Eugen Seghedin, cadru didactic şi prorector responsabil cu activitatea didactică la Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi