Hermann Oberth

Hermann Julius Oberth (Nagyszeben, Austro-Ugarska, 25. juni 1894 – Nürnberg, 28. decembar 1989) je bio njemački fizičar i inženjer, kojeg mnogi smatraju jednim od pionira raketnih pogona i astronautike.

Hermann Oberth
Hermann Oberth 1961
Rođenje	(1894-06-25) 25. juni 1894. Nagyszeben, Austro-Ugarska
Smrt	28. decembar 1989(1989-12-28) (95 godina) Nürnberg, Njemačka

V-2 raketa postavljena na lanser

V-2 raketa Postavljanje na lanser

Wernher von Braun, 1970.

Život

Hermann Oberth je rođen je u malom mjestu Nagyszebenu, u Transilvaniji, u tadašnjoj Austro-Ugarskoj, a danas Sibiu u Rumuniji. Dvije godine kasnije preselio se s roditeljima u Sighișoara, gdje je pohađao osnovnu školu i gimnaziju. Oberthov interes za raketama započeo je kada mu je bilo 11 godina. Majka mu je nabavila djelo francuskog pisca Julesa Vernea "Put na Mjesec", koje je pročitao toliko puta da ga je znao gotovo napamet. Sadržaj romana zaista je bio neobičan. Jules Verne je ispripovjedio kako su tri čovjeka u topovskoj kugli ispaljena na Mjesec. Kao prijevozno sredstvo odabrao je topovsku kuglu, jer je ona bila najbrža letjelica koja je u njegovo vrijeme postojala. Astronomi su mu rekli da bi za izbacivanje nekog predmeta iz polja Zemljine sile teže u svemirski prostor, bila potrebna početna brzina od 11,2 kilometara u sekundi. Kabina njegovog svemirskog broda bila je šuplja topovska kugla, promjera 2,75 metara i stijenke debele 30 centimetara, a težila je 8720 kilograma. Top "Kolumbijada", iz kojeg je ispaljen, izliven iz željeza izravno u zemlju i dugačak 275 metara, nabijen je sa 181 tonom nitroglicerinskog baruta, koji je ispod projektila trebao razviti 6 milijardi litara plina. Jules Verne je time htio kazati da je let u svemir samo pitanje velikih brzina, dok je velika većina čitalaca to shvatila kao pitanje izgradnje vrlo velikih topova. Jules Verne je opisao da je žestoki udarac, kojem su putnici pri ispaljivanju iz topa bili izloženi, bio ublažen na taj način što su oni ležali na "jastuku" napunjenim vodom. Oberth je računao i konačno izračunao da bi jastuk koji bi ublažio takav nagli potisak morao biti debeo 1700 kilometara, da bi putnici pri tome ostali živi. Potom je zaključio da ako čovjek zaista želi ostvariti let u svemir, tada treba prije svega napravu koja bi se mogla polahko odvojiti od površine Zemlje i postepeno razviti potrebnu brzinu, umjesto da se to učini odjednom. U tom trenutku mladog Hermanna Obertha je zaokupila ideja o svemirskom letu u raketama i nikada ga više nije napustila.

Sa 14 godina Oberth je već zamislio svoju prvu raketu na tečno gorivo, ali nije imao dovoljno sredstava i znanja da je pokuša napraviti. Zbog toga je nastavio razvijati svoje teorije, te proučavajući različite knjige, usavršavati svoje znanje. Zanimao se za mnoga područja, od matematike i fizike, koje su mu bile prijeko potrebne za usavršavanje svojih teorija, do sociologije, psihologije i medicine (otac mu je bio ljekar).

Godine 1913. upisao se na medicinski fakultet Univerziteta u Münchenu, ali je Prvi svjetski rat prekinuo studij. Oberth je postao pješadija u austrougarskoj vojsci, ranjen je, a zatim premješten na bolnički odjel, gdje je shvatio da ne bi bio dobar ljekar. Godine 1917, Oberth je njemačkom ministarstvu rata predložio razvoj dalekometnih projektila na tečno gorivo, ali je njegov prijedlog odbijen.

Nekoliko mjeseci prije završetka rata oženio se Mathildom Hummel i imali su četvero djece. Nakon rata je nastavio sa studiranjem, koje je sada postalo još mnogostranije. Osim pedagogije, matematike, fizike, pa čak i teologije, studirao je i hemiju, meteorologiju i astronomiju, a provodio je i različite fizikalno-tehničke pokuse. U proljeće 1919, slušao je predavanja u Kluju (danas Cluj-Napoca). U međuvremenu je Erdelj pripao Rumuniji i Oberth je odjednom postao Rumun. Neko vrijeme ostao je u Kluju, a zatim je otputovao u Munchen, gdje je željan znanja upisao predavanja na Univerzitetu i Visokoj tehničkoj školi. Dva semestra slušao je predavanja na Univerzitetu u Göttingenu, a tri posljednja u Heidelbergu.

Doktorat

Saznavši za postojanje Goddardove knjige iz 1919, pod naslovom "Metoda postizanja velikih visina", pokušao ju je nabaviti, ali nije uspio. Međutim, 1922. godine Oberth je Goddardu poslao pismo i predložio mu da razvoj rakete na tečno gorivo bude međunarodni poduhvat. Iste godine napisao je prvu doktorsku disertaciju na svijetu o astronautici, međutim ona je odbijena. U to vrijeme nije postojao niti jedan naučnik koji bi za tu temu bio nadležan, a riječ "svemirska letjelica" u njemačkom jeziku službeno nije ni postojala. Oberth je odbio napisati novi rad, kritizirajući krutost i zaostalost obrazovnog sistema, pa tako službeno nije dobio doktorsku titulu. Ljeti 1923. položio je nastavnički ispit i dobio titulu "profesor secundar". Iste godine objavio je rad od 92 stranice, pod naslovom "Raketa u planetarni prostor". Izdavač R. Oldenburg dokazao je da ima inicijative, a ta okolnost bila je gotovo isto tako značajna kao i ona mala knjiga koju je izdao. Pa ipak, Oberth je sam morao snositi troškove štampanja za svoje prvo djelo. I autor i izdavači veoma su se začudili, kad je knjiga naišla na vrlo dobru prodaju. Međutim, za vrijeme inflacije, taj maleni dobitak se rastopio. Drugo izdanje istog djela izašlo je 1925. i bilo je isto prodano gotovo prije nego što su knjige izašle iz štamparije. Naslov "Raketa u planetarni prostor" izvršio je ono što se od njega očekivalo. Knjiga je sadržavala teorije o raketama slične onima Ciolkovskog i Goddarda, ali je također uključivala i razmatranja o učincima svemirskog leta na ljudsko tijelo. Ipak, Oberthova najveća zasluga je bila što je stvorio potrebnu podlogu i potaknuo daljnja njemačka i šira raketna istraživanja.

Višestepene rakete

U toj knjizi, nezavisno od Ciolkovskog i Goddarda, iznio je i poznatu raketnu formulu, zamisao o višestepenim raketama i pogonu na tečno gorivo. Također, u knjizi je skicirao i dvostepenu orbitalnu raketu nazvanu "Model B", u mnogo pojedinosti sličnoj kasnije poznatoj V-2 raketi. Oberth je razvio i prvu teoriju vještačkih satelita u svemiru, te opisao mogućnost raketnog leta kroz svemir u budućnosti. Čitavu 1924. bavio se odgovorima na kritike "stručne" javnosti, zbog koje je, između ostalog, izgubio i priliku da jedan bankar finansira njegov rad, a 1925. se vratio u Erdelj (Transilvanija sada u Rumunijii), gdje je iduće tri godine živio povučeno i predavao matematiku i fiziku u gimnaziji u Medijašu, te pripremao treće izdanje svog djela.

U Njemačkoj za to vrijeme Obertha nisu zaboravili. Neprekidno su izlazila nova djela o letu raketa i o astronautici, a pisci tih djela su po prirodi stvari morali citirati Obertha ili su ga slavili kao tvorca prve osnovne raketne teorije. Neka od tih djela bila su više stručna, a neka više fantastična. Naprimjer, građevni inženjer Walter Hohmann se od 1915. također bavio problemima astronautike, te je prvi put tačno izračunao potrebna pogonska goriva za brojne različite programe leta između Zemlje, Mjeseca, Venere i Marsa. Ti mnogobrojni radovi pobudili su pažnju desetak mladih stručnjaka, koji su se zaneseni zajedničkim ambicijama okupili u stražnjoj sobi neke gostionice, u gradu Breslau (Wrocław), u Njemačkoj i 5. juna 1927. osnovali "Udruženje za astronautiku" (njem. Verein fur Raumschiffahrt - VfR).

U jesen 1928. sjedio je profesor Hermann Oberth u brzom vozu i vozio se ususret novoj zadaći u Berlinu. Poznati filmski režiser Fritz Lang pozvao ga je na snimanje UFA-inog filma "Žena na Mjesecu", kao tehničkog savjetnika. Jedan od prvih koji ga je po dolasku posjetio bio je i Willy Ley, marljivi 22-godišnji član VfR-a. Trebalo je napraviti nepomični model rakete i unutrašnjeg prostora svemirskog broda u kojem bi glumci glumili (scenografija), a Oberth i članovi VfR-a došli su na zamisao da se napravi i lansira u reklamne svrhe i jedna prava raketa na tečno gorivo. Međutim, nitko nije mogao garantirati da će raketa biti napravljena u roku, pa je novac ipak potrošen na oglase. Međutim, režiser Fritz Lang posegao je u vlastiti džep i ponudio da će platiti polovinu troškova, pa je Oberth mogao početi graditi svoju raketu.

Prvo je načinjena scenografija unutrašnjosti svemirskog broda, koja je trebala na što objektivniji način dočarati stvarno stanje, a u isto vrijeme biti prikladna za glumu. Nakon toga, počelo se sa izgradnjom prave rakete. Kao pogonsko gorivo, Oberth je odabrao benzin i tečni kisik, tečnosti koje nisu bile skupe i mogle su se lahko nabaviti. Oberth je nabavio nekoliko litara tečnog kisika i postavio posudu s njim na sred radionice. Zatim je u tu tečnost ubrizgao tanki mlaz benzina. Mješavina je gorjela razlijevajući se i bacajući iskre na sve strane. Po Oberthovu mišljenju nije moglo doći do eksplozije, dokle god se ne koriste prevelike količine tečnosti u jedan prostor. Oberth je nastavio s pokusima. Kod drugog pokušaja došlo je do žestoke eksplozije. Oba su mu oka bila teško ozlijeđena, a jedan mu je bubnjić puknuo. Odmah je pozvan ljekar, koji je obećao da će desno oko biti spašeno. Bubnjić mu je polahko ponovno srastao, ali se Oberth neko vrijeme bojao da će izgubiti vid na lijevom oku.

Nakon nekoliko sedmica, Oberth je ponovio isti pokus uz veći oprez i otkrio da se zapaljene kapljice raspadaju nevjerovatnom brzinom u sve manje kapljice, tako da se gorenje odvija mnogo brže, nego što je on to pretpostavio. U UFA-inoj mehaničkoj radionici mehaničari su u međuvremenu izgradili prvu raketnu komoru za gorenje. Na gornjem dijelu je završavala šiljkom, a na donjem širem dijelu imala proširenu mlaznicu, kraj koje su se nalazila priključna mjesta za dovod benzina i kisika. Priključena je stožasta mlaznica. Oberth i njegov pomoćnik, ratni pilot Nebel, čvrsto privijaju cijevi kroz koje će u u komoru izgaranja i sapnicu pritjecati benzin i kisik. Motor je upaljen i umjesto eksplozije, sve se odvijalo u skladu s očekivanjima. Međutim, usprkos grozničavom radu Obertha i njegovih saradnika, raketa nije pravovremeno dovršena, čak niti nakon što je film već doživio svoju premijeru i požnjeo veliki uspjeh širom svijeta. Vremena jednostavno nije bilo dovoljno. Međutim, steknuto je mnogo novog znanja i iskustva, te je rad trebalo nastaviti.

Odlučeno je da će se to učiniti u okviru "Udruženja za astronautiku" (VfR), koje je potom otkupilo (novcem članova kojih je u vrhuncu bilo i više od 700) od proizvođača pojedine dijelove koji još nisu bili plaćeni, a UFA im je predala alat, uređaje i veliko startno postolje za raketu. Sada je trebalo pronaći novac za daljnja istraživanja, pa su Oberth i Nebel počeli obilaziti različite institute i društva da izmole podršku. Međutim, bez uspjeha. U teškoj ekonomskoj krizi onog doba imali su oni i drugih briga, a ponajmanje novaca za neke rakete.

U ljeto 1929. izašlo je u Münchenu treće izdanje Oberthove knjige, pod naslovom "Putovi ka astronautici", koje je obuhvatalo 420 stranica. Ta knjiga je ponovno pobudila veliki interes i kasnije postala osnovno teoretsko djelo brojnih raketnih inženjera i tehničara. Oberth je potom dobio nagradu "Prix International D`Astronautique", kojeg su godinu dana ranije u Parizu raspisali Robert Esnault-Pelterie i Andre Hirsch. Ono sistematsko prosjačenje kod naučnih instituta pokazalo se na kraju ipak korisnim.

Rakete na pogon tečno gorivom

Hemijskotehnički državni zavod u Plotzenseeu, kraj Berlina, uprkos nedostatku novca, stavio je Oberthu na raspolaganje jednu radionicu, radi službenog demonstriranja i potvrđivanja rezultata rada raketnog motora na tečno gorivo u akciji. Oberth i Nebel započeli su s radom, a pomagali su im mladi inženjer Klaus Riedel, te dva nova člana VfR-a, student tehnike Rolf Engel iz Brandenburga, te njegov vršnjak, koji je upravo položio maturu, Wernher von Braun.

Dana 23. jula iste godine Oberthova kuglasta mlaznica bila je spremna za vršenje pokusa. Visoka količina vlage u zraku, tog tmurnog oblačnog dana, zadavala je teškoće. Gledaoci su opazili, da je tečni kisik, čija temperatura iznosi gotovo 200 °C ispod nule, dovodio do smrzavanja vlage iz zraka, pa su se za samo nekoliko minuta na cijevima nataložili slojevi leda debeli nekoliko centimetara. Uz to su se smrzavali otvori i ventili kroz koje je gorivo trebalo strujati u komoru za sagorijevanje. Na kraju je sagorijavanje uspijelo. Za vrijeme od 96,5 sekundi izgorjelo je 6,6 kilograma tečnog kisika i 1 kilogram benzina, a vaga je izmjerila gotovo konstantni pogon od 7 kilograma u trajanju od 50,8 sekundi, te maksimalni pogon od 7,7 kilograma. Brzina izbijanja mlaza ispušnih gasova iznosila je 756 metara u sekundi (m/s), što nije bilo mnogo, čak i u usporedbi s barutnim raketama, ali je pokus dokazao da je tečno gorivo prikladno za pogon raketa.

Na taj način raketa na pogon tečnim gorivom je konačno dobila svoju naučnu potvrdu. Oberth se vratio u Medijaš (u Rumuniji), jer mu je istekao dopust, a raketni pioniri u Berlinu nastavili su s radom. Oberth je s vremena na vrijeme pokušavao pridobiti Ministarstvo vojske i zrakoplovstva za svoje projekte, ali je neprekidno doživljavao neuspjeh. Tek 1933. primio je zadatak od Naučnog društva za zrakoplovstvo, što ga je dovelo u Visoku tehničku školu u Beč, koji je već bio pod Hitlerovom vlašću. Svi njegovi radovi su se od sada odvijali u strogoj tajnosti.

V-2 raketa

U Peenemundeu su se u međuvremenu izrađivali nacrti za V-2 raketu, pri čemu je lista Obertovih podataka upotrijebljenih pri njenoj izradi bila vrlo dugačka, pa on nikako nije smio ostati u inostranstvu i baviti se istraživanjem raketa za neku drugu zemlju. Usprkos nezgodnim okolnostima, Oberth je započeo s radom i u Felixdorfu, nedaleko od Beča, uredio pokusno polje za rakete. Ovdje je, oprezno trošeći novac, vršio testiranja i rješavao probleme koji su već dugo vremena tražili praktično rješenje.

Godine 1935. premješten je u Visoku tehničku školu u Dresdenu sa zadaćom da ondje riješi neke probleme vezane uz pumpu za dovod pogonskog goriva za V-2 raketu, ali njegov trud je uzaludan, jer je u Peenemundeu već konstuirana turbopumpa. Odlučuje da će prekinuti s radom i vratiti se u Erdelj, međutim Gestapo ga poziva i ultimativno mu nudi njemačko državljanstvo ili sabirni logor. Nakon što je prihvatio njemačko državljanstvo, poslan je u Peenemunde u svojstvu savjetnika, gdje mu je nadređeni postao, njegov bivši mlađi asistent Wernher von Braun.

Kasnije radi u aerodinamičkom tunelu za ispitivanje supersoničnih brzina, piše rad o protivavionskim raketama i potom provodi velika teoretska istraživanja o najpovoljnijoj podjeli višestepenih raketa, čiji su rezultati vrlo bitni za buduće modele raketa koje su trebale nadmašiti V-2. Godine 1943. premješten je u Wittenberg na Elbi, gdje je u tvornici eksploziva trebao ostvariti svoju staru zamisao o raketi pogonjenoj amonij-nitratom. U proljeće 1944. tvornica Leunawerke u Nordrhein-Westfallen-Anhaltu je tako žestoko bombardirana, da Oberth više ne može dobivati amonijeve salitre i tako raketa nije dovršena.

Nakon primirja zapao je Oberth u jedan od mnogih logora za internirce, i to baš u jedan od onih, u kojem su bili zatvoreni poznati naučnici i istraživači. Iz logora je izašao razmjerno brzo, ali ni na slobodi mu nije bilo lahko. Otputovao je u Feucht kod Nürnberga, gdje ga je s mnogo čežnje čekala njegova supruga Mathilda. U Feuchtu je Oberthov otac imao veliku kuću, ali je ona bila pretrpana izbjeglicama. Pošto je provedena monetarna reforma, Oberth je praktično bankrotirao. Spreman preuzeti svaki posao, međutim tu su bili i milioni drugih, također u potrazi.

Oberth zbog toga putuje (ilegalno) u Švicarsku. Švicarska i njen slobodni narod nisu ga razočarali. Godinu dana životario je od savjetovanja i davanja stručnih mišljenja i članaka u novinama, godinu dana uživao gostoprimstvo tvorničara vatrometnih raketa, te mu konačno italijanska ratna mornarica daje nalog da izvede tačne nacrte za raketu punjenu amonij-nitratom, što ju je započeo još u Wittenbergu. U tu svrhu dobiva Oberth 120.000 švicarskih franaka i odlazi u La Speziu. U proljeće 1953. posao je završen i Oberth se vraća u Njemačku.

Ljeti 1955. pozvao ga je Wernher von Braun u Središnji institut za istraživanje raketa SAD-a u Huntsvilleu. Tri godine kasnije otišao je u penziju i vratio se u Njemačku, gdje dalje nastavlja raditi na popularizaciji astronautike.

Literatura

• Hans Barth: Hermann Oberth – Leben Werk Wirkung. Uni-Verlag Dr. E. Roth-Oberth, Feucht 1985, ISBN 3-924899-00-2. (de)
• Hans Barth: Hermann Oberth. „Vater der Raumfahrt“. Autorisierte Biographie.Bechtle, Esslingen u.a. 1991. ISBN 3-7628-0498-2. (de)
• Alfred Fritz: Der Weltraumprofessor. Hermann Oberth – ein Leben für die Astronautik und das Abenteuer der Raumfahrt. Mit einem Vorwort von Wernher von Braun. Ensslin & Laiblin, Reutlingen 1969. (de)
• Hans Hartl: Hermann Oberth. „Vorkämpfer der Weltraumfahrt“. Autorisierte Biographie. Theodor Oppermann Verlag, Hannover-Kirchrode 1958 (de)
• Rolf Hochhuth: Hitlers Dr. Faust. Tragödie. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 2000, ISBN 3-499-22872-6. Das Theaterstück thematisiert am Beispiel von Hermann Oberths Forschungen das Dilemma des Naturwissenschafters (friedliche und militärische Nutzung der Raketentechnik).(de)
• Karl-Heinz Ingenhaag: Oberth, Hermann Julius. In: Neue Deutsche Biographie (NDB). Band 19, Duncker & Humblot, Berlin 1999, ISBN 3-428-00200-8, S. 400–402 (Digitalisat). (de)
• Pascual Jordan: Begegnungen: Albert Einstein, Karl Heim, Hermann Oberth, Wolfgang Pauli, Walter Heitler, Max Born, Werner Heisenberg, Max von Laue, Niels Bohr. Stalling, Oldenburg 1971, ISBN 3-7979-1934-4. (de)
• Michael Kroner: Hermann Oberth. Der Bund der Vertriebenen gratuliert mit dieser Schrift Hermann Oberth, einem der bedeutendsten Pioniere der Raumfahrt zu seinem 90. Geburtstag. Hrsg.: Bund der Vertriebenen – Vereinigte Landsmannschaften und Landesverbände. Bund der Vertriebenen, Bonn 1984. (Arbeitshilfe Bund der Vertriebenen, Vereinigte Landsmannschaften und Landesverbände, Nr. 41) (de)
• Boris Rauschenbach: Hermann Oberth 1894–1989. Über die Erde hinaus. Eine Biographie. Boris Rauschenbach. Mit einem Vorwort von Ernst Stuhlinger. Aus dem Russischen übersetzt in Zusammenarbeit mit dem Verfasser, bearbeitet von Erna Roth-Oberth und Adolf Oberth. Böttiger, Wiesbaden 1995, ISBN 3-925725-23-7. Deutsche Übersetzung der 1993 in Moskau erschienenen Biographie. (de)

Također pogledajte

• Wernher von Braun