Das Problem der Befahrung des Weltraums

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    08-Mar-2016

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Das Problem der Befahrung des Weltraums

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HERMANN NOORDUNG DAS PROBLEM DER BEFAHRUNG DES WELTRAUMS * DER RAKETEN-MOTOR RICHARD CARL SCHMIDT & CO. / BERLIN ' M V Pv v , v isf m i l D a s P r o b l e m d e r B e f a h r u n g des W e l t r a u m s Der Raketen-Motor von H. N o o r d u n g DAS PROBLEM DER B E F A H R U N G DES W E L T R A U M S DER R A K E T E N - M O T O R H E R M A N N N O O R D U N G Hauptmann a. D. , Dipl.-Ing. Mit lOO zum Teil farbigen Abbildungen 1 R I C H A R D C A R L S C H M I D T 'S) C O . B E R L I N W 6 2 o / A l l e Rechte, auch das der bersetzung und Verviel flt igung der Abbildungen, vorbehalten. Nachdruck verboten! Published 1929 Copyr ight 1929 by Ridiard C a r l Sdimidt ' S ) C o . , Berlin W 6 2 4 0 2 8 7 3 23. III. 1989 Buchdrucierei J u l i u s K l i n k h a r d t Leipzig Inhaltsverzeichnis. Seite Einleitung 7 Die Macht der Schwere 9 Die praktische Schweregrenze der Erde 12 Die freie Umlaufbahn 13 Das Manvrieren in den Schwerefeldern des Weltraums . 15 Der Panzer der Erdlufthlle 17 Die bisher erreichten uersten Hhen 18 Der Kanonenschu in den Weltraum 19 Der Rcksto 20 Das Rckstofahrzeug 23 Die Rakete 24 Die bisherigen Bearbeiter des Raumfahrtproblems. . . . 25 Die Fahrgeschwindigkeit und der Wirkungsgrad bei Ra-keten-Fahrzeugen 27 Der Aufstieg 36 Allgemeines ber den Aufbau der Raumrakete 44 Die bisherigen Vorschlge J4 Bemerkungen zu den bisherigen Konstruktionsvorschlgen 68 Die Rckkehr zur Erde 71 Das Hohmannsche Landungsmanver 75 Landung in erzwungener Kreisbewegung 77 Landung in Bremsellipsen 80 Das Oberthsche Landungsmanver 81 Das bisherige Ergebnis 82 Noch zwei wichtige Fragen 83 Die Raumrakete im schiefen Wurf 84 Die Raumrakete als Flugzeug 88 Eine Warte im leeren Weltraum 96 Das Wesen der Schwere und ihre Beeinflubarkeit . . . 100 Der Einflu der Schwerefreiheit auf den menschlichen Or-ganismus 104 Das physikalische Verhalten der Krper bei Fehlen der Schwere 107 Seite Ohne Luft i i 8 Im leeren "Weltraum herrscht ewiges Schweigen . . . . 1 1 9 Sonnenschein bei nchtlichem Dunkel 120 Unbegrenzte Fernsicht 120 Wrmelos 121 Die Ausgestaltung der Raumwarte 125 Das Sonnenkraftwerk 127 Die Lichtversorgung 129 Die Luft- und Wrmeversorgung 130 Die Wasserversorgung 13 1 Die Fernverstndigung 131 Mittel zur Einstellung der Raumwarte 132 Anordnung der Raumwarte in 3 Objekten 134 Das Wohnrad 136 Das Observatorium und das Maschinenhaus 144 Vorsorgen fr die Fernverstndigung und Sicherheit. . . 148 Anordnung der Raum warte in 2 Objekten 148 Der Raumanzug 149 Die Reise zur Raumwarte 152 Besondere physikalische Untersuchungen 156 Teleskope von ungeheurer Gre 157 Beobachtung und Erforschung der Erdoberflche . . . . 157 Erforschung der Sternenwelt 158 Ein schwebender Riesenspiegel 160 Das furchtbarste Kampfmittel 161 Zu fremden Himmelskrpern 163 Die Fahrtechnik 165 Start von der Erdoberflche aus 169 Die Raumwarte als Basis fr den Weltraumverkehr. . . 170 Die Erreichbarkeit der benachbarten Gestirne 172 Ferne Welten 174 Knnten Fixsterne jemals erreicht werden? 179 Der voraussichtliche Entwicklungsgang der Raumfahrt . . 183 Schluwort 187 Einleitung. Seit altersher hat der Mensch in der Tatsache, an die Erde ge-bunden zu sein, in der Unfhigkeit, sich von den geheimnisvollen Fesseln der Schwere befreien zu knnen, einen Ausdruck seiner irdischen Schwche und Unzulnglichkeit erblickt. Nicht umsonst wurde daher der Begriff des Ubersinnlichen stets verbunden mit dem Gedanken der Schwerelosigkeit, der Macht sich frei in den Himmel erheben zu knnen". Und auch heute noch gilt es fr die meisten Menschen sozusagen als Dogma, da es fr irdische Wesen wohl undenkbar sei, die Erde jemals verlassen zu knnen. Ist diese Ansicht auch wirklich berechtigt? Erinnern wir uns nur: noch vor wenigen Jahrzehnten war der ebenfa l l s wie unauslschlich eingeprgte Glaube verbreitet, es sei Vermessenheit zu hoffen, da wir jemals den Vgeln gleich die Luft durcheilen knnten. Und heute! Sollte die Menschheit an-gesichts dieses und hnlicher glnzender Beweise der Leistungs-fhigkeit von Wissenschaft und Technik, sich nicht erkhnen drfen, nun auch an das letzte Verkehrsproblem heranzugehen, das uns die Lsung noch schuldig geblieben ist: an das Problem der Welt-raumfahrt? Und folgerichtig: aus dem technischen Traum", der bisher nur Stoff fr phantasievolle Romane abgab, ist in den letzten Jahren eine technische Frage" geworden, die in nchternen Arbeiten von Gelehrten und Ingenieuren mit allem Rstzeug mathe-matischen, physikalischen und technischen Wissens untersucht und als lsbar befunden wird. lin m -gm Die Macht der Schweife. Das ausschlaggebendste Hindernis, das der Weltraumbefahrung im Wege steht, ist die A n z i e h u n g s k r a f t der E r d e , die wir als S dl were jederzeit empfinden. Denn ein Fahrzeug, weldies den Weltraum befahren soll, mu nicht nur sich f o r t b e w e g e n knnen. Es mu vor allem und zuerst sich von der Erde ent-fernen, d. h. es mu sich selbst und seine Nutzlast entgegen der Schwerkraft viele Tausende, ja Hunderttausende von Kilometern hoch emporheben knnen! Da die Schwerkraft eine Massenkraft ist, mssen wir uns vor-erst auch ber die anderen in der Natur noch vorkommenden Massenkrfte Klarheit verschaffen und uns ferner mit den Ur-sachen dieser Krfte, nmlich den beiden mechanischen Grund-eigenschaften der Masse kurz befassen; denn auf diesen Fragen fut das ganze Raumfahrtproblem. Die eine dieser Eigenschaften besteht darin, da alle Massen sich gegenseit ig anziehen (Gravitat ionsgesetz) . Die Folge dieser Erscheinung ist, da jede Masse auf jede andere Masse eine sogenannte Massenanziehungskraft" ausbt. Die Anziehungskraft, welche die Himmelskrper vermge ihrer gesamten Masse auf andere Massen ausben, wird Schwerkra f t genannt. Die von der Erde ausgebte Erdschwerkraft" ist die Ursache, da alle auf der Erde befindlichen Krper eben schwer" sind, also mehr oder weniger Gewicht" haben, je nach dem, ob sie selbst eine grere oder kleinere Masse besitzen. Denn die Massenanziehungskraft (Schwerkraft) ist umso bedeutender, je grer die Masse der Kr-per ist, zwischen welchen sie wirkt. Hingegen aber nimmt ihre Strke ab mit zunehmender Entfernung (und zwar mit dem Qua-drate der letzteren), doch ohne da ihr Wirkungsbereich eine ausgesprochene Grenze htte (Abb. i). Sie wird also theoretisch erst in unendlicher Entfernung zu Null. Ebenso wie die Erde bt natrlich auch die Sonne, der Mond und berhaupt jeder Himmelskrper eine seiner Gre entsprechende Schwerkraft aus. Ma fr die Sc/twerkraff der Erde 'in t. i l l l i n i Abb. D e r V e r l a u f d e r M a s s e n a n z i e h u n g s k r a f t ( S d i w e r k r a f t ) d e r E r d e . Die mit zunehmender Entfernung quadratisch abnehmende S t r k e d e r A n z i e h u n g ist durch den Abstand der Sdiwerkraftkurve von der wagerediten Achse darge:t;Ilt. Die zweite grundlegende Eigenschaft der Masse besteht darin, da jede Masse stets bestrebt ist, in dem B e w e g u n g s z u -stand, in welchem sie sich eben be f indet , auch wei ter zu verhar ren (Trgheitsgesetz). Demzufolge wird jede Masse, Krer Mreibende Kraft deren Bewegung man beschleu-nigen, verzgern oder der Rich-tung nach ndern will, diesem Bestreben Widerstand entge-gensetzen, indem sie durch Ent-wicklung entgegenwirkender, sogenannter Massentrgheits-'^ bb. 2. krfte" antwortet (Abb. 2). Man bezeichnet dieselben im allgemeinen als T r g h e i t s w i d e r -stand, oder in besonderem Falle auch als F l i ehkra f t . Letzteres dann, wenn sie dadurch entstehen, da eine Masse gezwungen wird, sich in gekrmmter Bahn zu bewegen. Die Fliehkraft ist bekannt-lich stets von der Bewegungskurve senkrecht nach auswrts ge-richtet (Abb. 3). Alle diese Krfte: die Schwerkraft, der Trg-heitswiderstand und diegFliehkraft sind Massenkr f te . Wie frher erwhnt, erstreckt sich die Wirkung der Erdschwer-kraft, immer schwcher werdend, bis in unendliche Entfernung. Wir knnen demnach den An- aetrei Ziehungsbereich (das Schwere-feld) der Erde niemals vllig verlassen, nie die wirkl iche Schweregrenze der Erde er-reichen. Wohl aber lt sich errechnen, welche Arbeits-leistung theoretisch notwen-dig wre, um das ganze ^ ^^^ Schwerefeld der Erde zu ber-winden. Es mte hierzu eine Energie von nicht weniger als 6380 Metertonnen fr jedes Kilogramm der Last aufgewendet werden. Weiterhin lt sich ermitteln, mit welcher Geschwindig-keit ein Krper von der Erde fortgeschleudert werden mte, da-mit er nicht mehr zu ihr zurckkehre. Sie betrgt 1 1 180 Meter Je Sekunde. Es ist dies dieselbe Geschwindigkeit, mit welcher ein Krper auf der Oberflche der Erde auftreffen wrde, wenn er aus unendlicher Entfernung frei auf sie zufiele. Um der Masse eines Kilogrammes diese Geschwindigkeit zu erteilen, ist eben dieselbe Arbeit von 6380 Metertonnen erforderlich, die zur ber-windung des ganzen Erdschwerefeldes je Kilogramm der Last laut Frherem aufgewendet werden mte. Doch wenn auch der Anziehungsbereich der Erde nie tatsch-lich verlassen werden knnte, so gbe es trotzdem Mglichkeiten, einen Krper der S c h w e r e w i r k u n g der Erde zu entziehen, und zwar dadurch, da man ihn auch der Einwirkung anderer Massenkrfte unterwirft, welche der Erdschwerkraft entgegen-wirken. Als solche kommen, gem unseren frheren Betrachtun-gen ber die Grundeigenschaften der Masse, nur in Frage: entweder die Massenanz iehungskr f te benachbarter Gestirne oder in dem betreffenden Krper selbst erweckte Massentrghei t skr f te . Die praktische Scliweregrenze der Kr de. Wir wollen uns zuvor mit der erstgenannten Mglichkeit be-fassen. Da ebenso wie die Erde auch jeder andere Himmelskrper ein Schwerefeld besitzt, das sich, an Strke immer mehr abneh-mend, bis in unendliche Entfernung erstreckt, so stehen wir wenigstens theoretisch eigentlich stets unter der gleichzeitigen Schwerewirkung aller Gestirne. Hiervon ist fr uns jedoch nur Abb. 4. Der Verlauf der Sdhwerefelder der beiden" benadibarten Gestirne G j und G2 ist wie in Abb. i dargestellt, nur da die Sdiwerekurve des kleineren Himmels-krpers G2 nadi abwrts gezeidinet wurde, weil seine Anziehungskraft der des greren Gestirns G j e n t g e g e n wirkt. Dort, wo die beiden Schwerefelder ein-ander entgegengesetzt gleich sind und sidi daher in ihrer Wirkung aufheben, be-findet sich der s c h w e r e f r e i e P u n k t . die Schwerewirkung der Erde und zum Teil auch die unseres Mon-des wahrnehmbar. Denn im Bereiche der Erdoberflche, in dem unser Leben sich abspielt, ist die Kraft der Erdanziehung so ber-wiegend gro, da dagegen die Schwerewirkung, welche die an-deren Himmelskrper dortselbst ausben, praktisch verschwindet. Anders aber, sobald wir uns von der Erde entfernen. Deren Anziehungskraft nimmt in ihrer Wirkung dann fortwhrend ab. die der benachbarten Gestirne hingegen bestndig zu. Da letztere der Erdschwerkraft entgegen wirkt, mu sich von der Erde aus in jeder Richtung schlielich eine Stelle ergeben, an welcher sich diese Anziehungskrfte der Strke nach das Gleichgewicht halten. Diesseits dieses Ortes beginnt dann die Schwerewirkung der Erde, jenseits die eines Nachbargestirns zu berwiegen. Man kann dies als praktische Grenze des Schwerefeldes der Erde bezeidinen, ein Begriff, der allerdings nicht streng genommen werden darf, mit Rcksicht auf die groe Verschiedenheit und fortwhrende Ver-nderung der Lage der Nachbargestirne gegenber der Erde. In einzelnen Punkten der praktischen Schweregrenze (im all-gemeinen in jenen, welche auf der Verbindungsgeraden zwisdien der Erde und einem Nachbargestirne liegen), heben sich die An-ziehungskrfte auch der Richtung nach auf, so da dort vllig schwereloser Zustand herrscht. Eine solche Stelle des Weltraums bezeichnet man als sogenannten schwerefreien Punkt" (Abb. 4). Allerdings befnde man sich daselbst in einem nur unsicheren, rein labilen Zustande der Schwerelosigkeit. Denn schon bei geringstem Abweichen nach der einen oder der an-deren Seite, drohte der Ab-sturz, entweder auf die Erde oder das Nachbargestirn. Die freie Umlaufbahn. Um einen sicheren, stabi-len Zustand der Schwerelosig-keit zu erlangen, mten wir uns der Schwerkraftwirkung auf die zweite Art, nmlich durch Zuhilfenahme von T r g h e i t s k r f t e n ent-FMkraff Umlaufender Krper Abb. 5. K r e i s f r m i g e r f r e i e r U m -l a u f eines Krpers um die Erde. Das Ge-wicht desselben wird durch die dabei er-zeugte Fliehkraft a u f g e h o b e n . Er befin-det sich daher gegenber der Erde in einem s t a b i l e n Z u s t a n d f r e i e n S d i w e b e n s . ziehen. Dies wird erreicht, wenn der anziehende Himmelskrper^ also z. B. die Erde, mit entsprechender Geschwindigkeit in einer f re ien U m l a u f b a h n u m f a h r e n wird (Gravitationsbewegung). Die dabei entstehende, stets nach auen gerichtete Fliehkraft, hlt dann der Anziehungskraft das Gleichgewicht, und zwar nur sie allein, wenn die Bewegung kreisfrmig ist (Abb. 5), oder gleichzeitig mit noch weiteren hierbei auf-tretenden Trgheitskrften, wenn die Umlaufbahn eine andere Form besitzt (Ellipse, Hyperbel, Parabel Abb. 6). Auf hnliche Weise erfolgen alle Mond- und Planetenbewegungen. Da beispielsweise unser Mond die Erde mit einer mittleren Geschwin-digkeit von etwa 1000 Meter je Sekunde stndig umluft, fllt er nicht auf sie herunter, obwohl er sich in ihrem Anziehungsbereich befindet, sondern schwebt frei ber ihr. Und ebenso strzt auch die Erde nur deshalb nicht in das Glutmeer der Sonne ab, weil sie dieselbe mit einer mittleren Ge-schwindigkeit von etwa 3 o 000 Me-ter je Sekunde fortdauernd um-fhrt. Durch die dabei erzeugte Abb. 6. Versdiiedene f r e i e U m l a u f -b a h n e n um einen Himmelskrper. N a d i den Gesetzen der Gravitations-bewegung mu stets ein Brennpunkt der Bahn (beim Kreis der Mittelpunkt) mit dem Massenmittelpunkt (Sdiwer-punkt) des umlaufenen Himmelskr-pers zusammenfallen. Fliehkraft wird die Schwerkraft-wirkung der Sonne auf die Erde aufgehoben und deshalb verspren wir auch nichts von ihrem Vorhandensein. "Wir sind gegenber der Sonne schwerelos" in stabilem Schwebezustand", wir sind praktisch genommen ihrer Schwerkraftwirkung entzogen". In je geringerer Entfernung vom anziehenden Himmelskrper dieser Umlauf erfolgt, desto strker ist dortselbst auch die Wir-kving der Anziehungskraft. Desto grer mu daher auch die entgegenwirkende Fliehkraft und demzufolge die Umlaufgeschwin-digkeit sein (denn die Fliehkraft nimmt zu mit dem Quadrate der Umlauf geschwindigkeit). Wh-rend beispielsweise in der Ent-fernung des Mondes von der Erde eine Umlaufgeschwindigkeit von nur etwa looo Meter je Se-kunde gengt, mte diese fr einen Krper, der die Erde nahe der Oberflche schwebend um-laufen soll, den "Wert von etwa 8000 Meter je Sekunde erreichen. (Abb. 7). Um einem Krper diese Geschwindigkeit zu erteilen, ihn also auf solche Weise gegen-ber der Erde in einen stabilen Schwebezustand zu bringen und dadurch von der Erdschwere zu befreien, ist ein Arbeitsaufwand von rund 3200 Metertonnen je Kilogramm seines Gewichtes erforderlich. Abb. 7. Die Umlaufgesdiwindigkeic ist um so grer, je nher zum An-ziehungszentrum die freie U m l a u f -bewegung erfolgt. Das Manvrieren in den Schwerefeldern des Weltraums. Es bestehen also zwei grundstzliche Mglichkeiten, um sich der Schwerewirkung der Erde oder eines anderen Gestirnes zu entziehen: Erreichung der praktischen Schweregrenze oder bergang in eine f re ie U m l a u f b a h n . Wovon man fallweise Gebrauch machen wird, hngt von dem jeweils beabsichtigten Zwecke ab. So wrde es z. B. bei einer F e r n f a h r t durch den Weltraum im allgemeinen darauf ankommen, derart zu manvrieren, da jene Himmelskrper, in deren Anziehungsbereich (Schwerefeld) die Reise gerade vor sich geht, in einer freien Umlaufbahn schwebend (also ohne Antrieb durch knstliche Kraft, nur im Shwung) umfahren werden, wenn man nicht beabsichtigt, auf ihnen zu landen. Eine lngere Reisestrecke wrde sich somit aus Teilen solcher Umlaufbahnen (Schwebestrecken) zusammen-setzen, wobei der bergang aus dem Schwerefeld eines Gestirnes in das eines benachbarten im allgemeinen mit Antrieb durch knstliche Kraft bewirkt werden mike. Wollte man sich lngere Zeit in irgendeiner gewnschten Hhe ber einem H i m m e l s k r p e r (z. B. der Erde) au fha l ten , dann wird man ihn in einer freien, womglich kreisfrmigen Umlaufbahn mit entsprechender Geschwindigkeit stndig umfahren und somit also in stabilem Schwebezustand ber ihm verharren. Beim A u f s t i e g von der Erde oder von einem anderen Ge-stirn endlich wird man trachten mssen, entweder die praktische Schweregrenze und damit die gnzliche Loslsung" (bei Verzicht auf stabilen Schwebezustand) oder den bergan^ in eine freie Umlaufbahn und damit den stabilen Schwebezustand" (unter Ver-zicht auf gnzliche Loslsung) zu erreichen oder schlielidi, man wird berhaupt nicht beabsichtigen, das Fahrzeug beim Aufstieg auch der Schwerewirkung dauernd zu entziehen, sondern sich damit begngen, es bis auf eine bestimmte Hhe emporzubringen und nach Erreichung derselben sofort wieder zur Erde rckkehren zu lassen (normaler Wurf). In Wirklichkeit werden diese verschiedenen Flle natrlich nicht immer streng von einander zu trennen sein, sondern hufig sich ergnzend zur Anwendung kommen. Stets aber wird der Auf-stieg mit Antrieb durch knstliche Kraft erfolgen mssen und eine bedeutende Energieaufwendung erfordern, welche im Falle der aufsteigenden Krper auch der Schwerewirkung entzogen werden soll fr die Erde den gewaltigen Wert von rund 3200 bis 6400 Metertonnen je Kilogramm der zu hebenden Last erreicht, oder was das gleiche ist die Erteilung der riesigen, bereits kosmischen Geschwindigkeit von ungefhr 8000 bis 1 1 200 Me-ter je Sekunde, d.i . die annhernd 12fache Geschwindigkeit eines Artilleriegeschosses, erfordert! Der Panzer der Erdlufthlle. Auer der Schwerkraft spielt auch die L u f t h l l e , welche manche Himmelskrper besitzen ganz besonders aber natr-lidi jene der Erde fr die Raumfahrt eine uerst wichtige Rolle. Whrend dieselbe fr die Landung sehr wertvoll ist, bildet sie hingegen fr den Aufstieg ein recht bedeutendes Hindernis. Die Hhe der gesamten Erdlufthlle wird nach Beobachtungen an Meteorfllen und Nordlic+iterscheinungen auf einige loo (vielleidit 400) Kilometer geschtzt (Abb. 8). Doch nur in ihren tiefsten, einige Kilometer hoch ber der Erde la-gernden Schichten, sozusagen nur am Grunde des Luftmeeres" ist auch jene Luftdichte vorhanden, die fr das Bestehen irdischen Lebens not-wendig ist. Denn dieselbe vermin-dert sich mit zunehmender Hhe sehr rasch und betrgt beispielsweise in einer Hhe von 5 km bereits die ^ b b . 8. Das Bild zeigt die L u f t -Halfte, von 15 km gar nur mehr h l l e , unter der Voraussetzung, Vb der Didite ber dem Meeresspie- da sie etwa 400 km hoch ist, im g e l ( A b b . 9 ) . richtigen Verhltnis zur Erdkugel. Dieser Umstand ist fr die Raumfahrtfrage von ausschlag-gebender Bedeutung und kommt ihr sehr zu statten. Denn be-kanntlich setzt die Luft jedem bewegten Krper einen Widerstand entgegen. Letzterer steigt aber bei Vergrerung der Bewegungs-gesdiwindigkeit sehr rasch und zwar in quadratischem Verhltnis. Er erreicht bei den fr die Raumfahrt in Betracht kommenden auerordentlichen Geschwindigkeiten innerhalb ider dichten erd-nahen Luftschichten bereits so hohe Werte, da hierdurch die Arbeit, welche beim Aufstieg zur berwindung des Schwere-feldes nach Frherem notwendig ist, noch um ein betrchtlic+ies vermehrt wird und auch beim Bau des Fahrzeuges in weit-N o o r d n n g . 2 gehendem Mae darauf Rcksicht genommen werden mu. Da jedoch zum Glck die Dichte der Luft mit zunehmender Hhe rasch abnimmt, wird auch ihr Widerstand sehr bald kleiner und kann dadurch in ertrglichen Grenzen gehalten werden. Trotz-dem bedeutet die Lufthlle fr die Raumfahrt beim A u f s t i e g ein mchtiges Hindernis. Sie bildet gleichsam einen Panzer, der die Erde allseits umgibt. Ihre Bedeutung fr die Rckkehr zur Erde werden wir spter kennen lernen. Die bisher erreichten uersten Hhen. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, in hchste Hhen vorzu-dringen. Durch Menschen konnten bisher im Flugzeug 1 1800, fur die LufldMe den verschiedenen h/ormaie IM ff dichte ber dem Abb. 9. Mit zunehmender Hhe vermindert sidi die Luftdichte auerordentlidi rasch, wie aus der rechts gezeichneten Kurve und aus der Strke der Schattierung zu ersehen ist. im Freiballon 12000, und alpinistisch (am Mount Everest) 8600 Meter Hhe erreicht werden (Abb. 9). Noch weiter gelangten sogenannte Bal lonsonden. Es sind dies unbemannte Gummi-ballone, die sehr leicht gebaute Megerte mglichst hoch empor-tragen sollen. Da sich mit zunehmender Hhe der Luftdruck stndig verringert, dehnt sich der Ballon beim Aufstieg immer mehr aus, bis er schlielich zerplatzt. Die Megerte sinken dann an einem Fallschirme langsam herunter, wobei sie selbstttig Druck, Temperatur und Feuchtigkeit der Luft aufnehmen. Solche Ballonsonden konnten bis auf etwa 35 Kilometer Hhe empor-gebracht werden. Darber hinaus, auf etwa 40 Kilometer Hhe, gelangten die Geschosse der berhmten deutschen Fernkanone, mit welcher Paris beschossen wurde. Doch was ist dies alles, verglichen mit den ungeheuren Hhen, die wir erklimmen m-ten, um in den leeren Weltraum oder gar zu fremden Himmels-krpern zu gelangen! Der Kanonenschu in den Weltrauni. Es schiene naheliegend, auf der Suche nach einem Mittel, um den Fesseln der Erde zu entgehen, an den Schu aus einer ent-sprechend gewaltigen Riesenkanone zu denken. Bei diesem Verfahren mte dem Gescho jene enorme Energie, die es zur berwindung der Schwere und fr die Durchdringung der Luft-hlle bentigt, in der Gnze als lebendige Kraft, also in Form von Geschwindigkeit, mitgegeben werden. Dies erfordert aber, da das Gescho bereits beim Verlassen des Erdbodens eine Ge-schwindigkeit von nicht weniger als rund 12000 Metern je Se-kunde erlangt haben mu, wenn nebst der Hebearbeit auch jene zur berwindung des Luftwiderstandes bercksichtigt wird. Selbst wenn die heutigen Mittel der Technik es gestatten wr-den, eine solche Riesenkanone zu schaffen und den Schu. in den Weltraum zu wagen (in Wirklichkeit besitzen wir zurzeit noch keinen Treibstoff, der fr diesen Zweck gengend krftig wre, wie Prof. H. Lorenz, Danzig nachgewiesen hat) das Ergebnis dieses Unternehmens wrde die ungeheueren Geldmittel nicht aufwiegen, die dazu notwendig wren. Bestenfalls knnte solch ein ltra-Artillerist" sich rhmen, der Erste gewesen zu sein, dem es gelungen ist, einen Gegenstand von der Erde fort-Erdboden Ti^imm, Druck deA Pulvergati I mm geschleudert oder vielleicht auch den Mond beschossen zu haben. Mehr liee sich dabei kaum je gewinnen, weil'alles, was man diesem Geschofahrzeug" auf die IReise mitgbe, an Fracht, Megerten oder gar an Fahrgsten, sich schon in der ersten Se-kunde der Reise zu Brei verwandelt haben wrde; denn wohl nur massiver Stahl knnte dem unge-heueren Trgheitsdruck widerstehen, der auf alle Teile des Geschosses wh-rend der Zeit des Abschusses einwir-ken wrde, whrend welcher es aus der Ruhelage auf die Geschwindigkeit von I2 000 Meter je Sekunde beschleu-nigt werden mu, in einem Zeitraum von nur wenigen Sekunden (Abb. lo). Ganz abgesehen von der groen Hitze, die durch die Reibung im Kanonen-rohr und besonders in der zu durch-dringenden Luft entstnde. fTrgheifswiderstand des eschosses 4 iPulvergase Der Rcksto. Dieses Verfahren ist also praktisch nicht brauchbar. Dem Raumfahrzeug mu jene Energie, welche es zur ber-windung der Schwere und des Luft-widerstandes, sowie zur Fortbewegung im leeren Weltraum bentigt, in an-derer Art zugefhrt werden, also bei-spielsweise gebunden in Betriebsstoffen, die man dem Fahrzeug auf die Reise mitgibt. Es mu ferner ein Antriebsmotor vorhanden sein, der gestattet, die Antriebskraft whrend der'Fahrt zu ndern oder auch stillzusetzen, [die Fahrtrichtung zu wechseln und sich nur langsam, ohne Gefhrdung von Fahrgsten und Fracht auf jene hohen, bereits kosmischen Geschwindigkeiten hinaufzuarbeiten, die fr die Raumfahrt ntig sind. Abb. lo. Die Jules Vernesdie Riesenkanone zur Beschieung des Mondes. Das G e s c h o ist hohl und zur Befrderung von Menschen bestimmt. Das K o h r ist als Schacht in den Erdboden eingelassen. Abb. I I . Der Rcksto" beim Abfeuern eines Gewehrs. Aber wie dies alles? jWie soll die Fortbewegung denn ber-haupt ermglicht werden, da im leeren Weltraum weder Luft noch sonstige Krper zur Verfgung stehen, an welchen sich das Fahrzeug fortarbei-ten, gewissermaen abstoen knnte, um seine Weiterbe-wegung nach einer der bisher gebruch-lichen Methoden zu bewirken? (Fube-wegung bei Tier und Mensch, Flgelschlag der Vgel, angetrie-bene Rder bei rollenden Kraftfahrzeugen, Schiffsschraube, Luft-schraube usw.). Das Mittel hierzu bietet eine allgemein bekannte physikalische Erscheinung.^Wer einmal einen schar-fen Schu abgab (und an solchen drfte es in der jetzt lebenden Ge-neration kaum mangeln) hat hierbei gewi deutlich, nicht selten vielleicht sogar in recht unliebsamer Weise, den sogenannten R c k s t o " versprt. Es ist dies ein mchtiger Sto, den das Gewehr dem Schtzen beim Ab-feuern entgegen der Abschurichtung versetzt. Er kommt dadurch zustan-de, da die Pulvergase mit derselben Kraft, mit welcher sie das Gescho nach vorwrts treiben, auch zurck Abb. 12 . Audi wenn man mit der auf das G e w e h r drcken und es Hand einen leicht beweglichen, mas-somit nach rckwrts zu bewegen g^ren Gegenstand (z. B eine frei , / . , , , hngende Eisenkugel) rasch von sidi suchen (Abb. 11). i -i j , ^ _ ' wegstot, erhalt man selbst dabei Aber auch im alltglichen Leben einen merklichen Rcksto". M mckstoB kann man den Rckstovorgang, wenn auch zumeist nicht in so vollkommener Weise, immer wieder beobachten: so z. B. wenn man einen beweglichen Gegenstand mit der Hand von sich weg-stik (Abb. 12); denn genau denselben Sto, welchen man dabei dem Gegenstand erteilt, erhlt man bekanntlich zugleich auch selbst in entgegengesetzter Richtung, und zwar ist dieser R c k s t o " desto s trker , und man wird infolgedessen selbst auch umso mehr zurckprallen, je krftiger man gestoen hat. Umso grer ist dann aber auch die Abs toungsgeschwind igke i t " , welche der betreffende fortgestoene Krper hierbei erlangt. Anderseits wird man mit ein und derselben K r a f t dem fortgestoenen Gegenstand eine umso grere Geschwindigkeit erteilen knnen, je ge-ringeres Gewicht d. h. je kleinere Masse er besitzt. Und ebenso wird man auch selbst hierbei umso mehr zurckweichen je leichter (und um so we-niger je schwerer) man ist. Das physikalische Ge-setz, welches diese Erschei-l/or dem Mschu Gemeinsamer Schwerpunkt von Gewehr und Gescho Nach dem MschuB Abb. 13 . Wird der Rcksto" des Gewehres n i d i t aufgefangen, dann bewegt sidi das letztere (nadi dem Absdiu) nach rckwrts fort, und zwar so da der gemeinsame Schwerpunkt von Gewehr und Gescho in R u h e verbleibt. nung erfat, heit der Satz von der Erhaltung des Schwerpunk-tes". Er besagt, da der gemeinsame Schwerpunkt eines Systems von Krpern stets in Ruhe bleibt, wenn dieselben nur durch innere , d. h. nur zwischen diesen Krpern wirkende Krfte, be-wegt werden. In unserem ersten Beispiel ist der Druck der Pulvergase die innere Kraft, die zwischen den beiden Krpern: Gescho und Ge-wehr wirkt. Whrend unter ihrem Einflu das nur sehr kleine Gescho eine Geschwindigkeit von etlichen hundert Metern je Sekunde annimmt, ist dagegen die Geschwindigkeit, welche das viel schwerere Gewehr in entgegengesetzter Richtung erlangt so gering, da der hierdurch verursachte Rcksto vom Schtzen mit der Schulter aufgefangen werden kann. Wrde man letzteres unter-lassen und dem Gewehr gestatten, sich ungehemmt nach rck-wrts zu bewegen (Abb. 13), dann bliebe der gemeinsame Schwer-punkt von Gescho und Gewehr tatschlich in Ruhe (dort wo er vor dem Abschu war), und das Gewehr wrde sich nun nach rckwrts fortbewegen. Das Rcksto fahr zeug. Wrde man nun das Gewehr auf einem leichten Wagen be-festigen (Abb. 14) und abfeuern, so wrde sich derselbe durch die Kraft des Rckstoes in Bewegung setzen. Wrde man so in rascher Aufeinanderfolge fortgesetzt schieen, hnlich etwa wie mit einem Maschinen-gewehr, dann wrde _ ^ ^richfung der Wagen sich be- 'ie abgestoenen Massen schleunigen, knnte auch Steigungen neh- " men usw. Dies wre Abb. 14. Ein primitives F a h r z e u g m i t R c k s t o -ein Fahrzeu' mit a n t r i e b : Der Wagen wird durdi andauerndes Ab-, , .. , ,-, . , schieen eines Gewehres, vermge des dabei erzeugten R u c k s t o a n t r i e b , Mdcstoes" , fortbewegt, nicht das vollkom-menste allerdings. Die Fortbewegung eines solchen Fahrzeuges er-folgt also dadurch, da es Teile seiner eigenen Masse (im frheren Beispiel: die Geschosse) entgegengesetzt der Bewegungsrichtung von sich fortschleudert und sich dabei an diesen f o r t g e -schleuderten Massetei len abstt. Es ist darnach klar, da diese Antriebsart auch dann brauch-bar sein wird, wenn das Fahrzeug sich im leeren R a u m be-findet, in seiner Umgebung also weder Luft noch etwas anderes vorhanden ist, an dem eine Abstoung mglich wre. Ja der Antrieb wird sogar gerade dann erst seine grte W i r k s a m -keit entfalten knnen, weil alle ueren Widerstnde entfallen. Bei der technischen Ausgestaltung eines derartigen Fahrzeuges wird man nun anstreben mssen, da zur Erzeugung einer be-stimmten Antriebsleistung einerseits nur mglichst wenig Massen abgestoen werden mssen und anderseits, da ihre Abstoung in tunlichst e in facher und betr iebss icherer Weise vor sic+i gehe. Zur Erfllung der ersten Forderung ist vor allem notwendig, da die A b s t o u n g s g e s c h w i n d i g k e i t mgl ichst gro sei. Dies ist nach dem bereits Gesagten auch ohne rechnerische Be-weisfhrung, allein durch berlegung, leicht einzusehen: denn mit je grerer G e s c h w i n d i g k e i t ich einen Krper von mir fortstoen will, mit desto grerer Kraft mu ich hierbei auf ihn drcken; desto grer wird nach Frherem dann aber auch die Gegenkraft sein, welche infolgedessen auf mich zurckwirkt, das ist der R c k s t o , der durch die Abstoung eben dieser Masse erzeugt wurde. Ferner ist erforderlich,- da nicht etwa grere Massenteile in lngeren Zeitabschnitten, sondern da mgl ichst kleine Mas-sen in ununterbrochener Folge abgestoen werden. War-um dies ebenfalls zur Geringhaltung der abzustoenden Masse bei-trgt, geht aus rechnerischen Untersuchungen hervor, die hier jedoch nicht gebracht werden sollen. Wie aber ohne weiteres zu verstehen ist, mu letzteres auch im Interesse der Betriebssicher-heit gefordert werden; denn der Vortrieb wrde sonst ruckweise erfolgen, was fr das Fahrzeug und dessen Inhalt schdlich wre. Nur eine mglichst stetig wirkende Antriebskraft ist praktisch brauchbar. Die Rakete. Diesen Bedingungen kann am besten entsprochen werden, wenn man die Abstoung der Massen dadurch bewirkt, da man ge-eignete, im Fahrzeug mitgefhrte Stoffe erst verbrennen und die dadurch entstehenden Verbrennungsgase dann nach rckwrts aus-strmen auspuffen" lt. Die Massen gelangen so in kleinsten Teilchen (Molekle der Verbrennungsgase) zur Abstoung und die bei der Verbrennung freiwerdende und sich in Gasdruck umsetzende Energie liefert die hierzu notwendige innere Kraft". Ein Fahrzeug solcher Art in einfach-ster Ausfhrung stellt die bekannte F e u e r w e r k r a k e t e dar (Abb. 15). Ihr Zweck ist der.einen sogenannten Kunst-emporzutragen: das sind aller-\Kunstsak gase satz' lei Feuerwerkkrper, welche nach er-reichter Steighhe dann zur Entzndung gelangen, um entweder in prchtigem Feuerspiel das Auge zu erfreuen, oder (wie beispielsweise in der Kriegfhrung) zu Leucht- und Signalgebungszwecken zu dienen. Die Fortbewegung (Emporhebung) einer solchen Feuerwerkrakete erfolgt durch eine mitgefhrte Pul Verladung: Treibsatz" genannt. Derselbe wird beim Ablassen der Rakete entzndet und brennt dann whrend des Auf-stieges allmhlich ab, wobei die ent-stehenden Verbrennungsgase nach rck-wrts (unten) ausstrmen und dadurch vermge ihrer Rckstowirkung eine stetige nach vorn (oben) gerichtete Antriebskraft erzeugen, in gleicher Weise wie dies schon frher besprochen wurde. Nun, eine Rakete, die als Fahrzeug fr den Weltraum dienen soll, wrde allerdings wesentlich anders aussehen mssen als eine einfache Feuerwerkrakete. Abb. 15 . F e u e r w e r k r a k e t e im Lngsschnitt. Der daran befestigte Stab dient dazu, das Sichberschlagen der Rakete zu verhindern. T)ie bisherigen Bearbeiter des Raumfalirt-problems. Der Gedanke, da das Rckstoprinzip fr den Antrieb von Weltraumfahrzeugen geeignet sei, ist nicht neu. Schon um das Jahr 1660 erzhlt, allerdings in recht phantastischer Aufmachung, der Franzose C y r a n o de Bergerac in seinen Romanen von Weltraumreisen auf Fahrzeugen, die durch Raketen gehoben werden. Nicht viel spter weist der berhmte englische Gelehrte Isaac N e w t o n bereits in wissenschaftlicher Form auf die Mg-lichkeiten hin, sich mit Hilfe der Rckstoerscheinung auch im luftleeren Raum fortbewegen zu knnen. 1841 meldet der Eng-lnder Char les G o l i g h t l y ein Patent auf eine Raketenflug-maschine an. Um 1890 gibt der Deutsche Hermann Gans-windt und wenige Jahre danach erstmalig der Russe Z i o l -k o w s k y hnliche Vorschlge der ffentlichkeit kund. Des-gleichen hat der bekannte franzsische Schriftsteller Ju les Verne in einer seiner Erzhlungen, wenn auch nur nebenbei, die An-wendung von Raketen zu Fortbewegungszwecken erwhnt. Schon sehr deutlich aber tritt der Gedanke des durch Raketenwirkung angetriebenen Raumschiffes in einem Roman des deutschen Phy-sikers K u r t L a w i t z hervor. Doch erst in neuester Zeit wurden in diesem Sinne auch ernste wissenschaftliche Schritte unternommen, und zwar ziem-lich gleichzeitig von mehreren Seiten: 1919 erschien eine dies-bezgliche Arbeit des Amerikaners Professor Dr. R o b e r t H. G o d d a r d . 1923 folgte die des Siebenbrger Sachsen Professor H e r m a n n Oberth . Das Jahr 1924 brachte eine gemeinver-stndliche Darstellung des Mnchner Schriftstellers Max Val ier , 1925 eine Studie des Essener Ingenieurs Dr. Walter Hohmann. 1926 erfolgten Verffentlichungen des Wiener Chemikers Dr. Franz Edler von H o e f f t . 1925 und 1927 kamen neue dies-bezgliche Schriften de russischen Professors Z i o l k o w s k y heraus. Auch einige Romane, welche auf den Ergebnissen der vorge-nannten, neuesten wissenschaftlichen Arbeiten aufbauend das Raum-fahrtproblem behandeln, sind in den letzten Jahren erschienen, wor-unter besonders jene von Otto Wi l l i Gai l hervorzuheben wren. Bevor wir uns nun der Errterung der verschiedenen, bisher bekannt gewordenen Vorschlge zuwenden, mu erst noch Eini-ges ber das G r u n d s t z l i c h e der Fahrtechnik und des A u f -baues von Raketen-Raumfahrzeugen gesagt werden. Die Falu'gescliwindigkeit und der Ifirhungsgrad hei Kaheten-Fahrzeugen. Es ist sehr wichtig und fr das Rckstofahrzeug eigentm-hch, da bei diesem die Fahrgeschwindigkeit nicht willkrlich ge-whlt werden darf, sondern durch die besondere Art seines An-triebes im allgemeinen schon gegeben ist. Da nmlich die Fort-bewegung eines solchen Fahrzeuges dadurch erfolgt, da es Teile seiner eigenen Masse von sich abstt, mu dieser Vorgang so eingerichtet werden, da alle Massen nach erfolgter Abstoung womglich ihre gesamte Energie an das Fahrzeug abgegeben haben; denn was sie davon mit sich nehmen, ist unwiederbringlich ver-loren. Eine derartige f^f^', FahrgeschmndigkeH 'imrf/fi^'fm.^^fm, Wagen mit cks/oanfrid) Abb. i6 . Die Fahrgesdiwindigkeit ist g l e i d i der Abstoungsgeschwindigkeit. Infolgedessen ist nadi der Abstoung die Geschwindigkeit der abgestoenen Massen gleich N u l l , was man in der Abb. daraus ersieht, da sie l o t r e c h t herunterfallen. Energie bildet unter anderem die lebendige Kraft, welche bekannt-lich jedem Krper innewohnt, der sich in Bewegung befindet. Soll nun davon in den abgestoenen Massen nichts mehr vorhanden sein, dann mssen sich dieselben nach erfolgter Abstoung gegenber der Umgebung (richtiger gesagt: bezglich ihres Bewegungszustandes vor der Ab-fahrt) in Ruhe befinden. Um dies aber zu erreichen, mu die Fahrgeschwindigke i t von gleicher Gre wie die A b -stoungsgeschwindigkei t sein; denn dann wird die Geschwin-digkeit, welche die Massen v o r ihrer Abstoung (also noch als Teile des Fahrzeuges) besessen haben, gerade aufgehoben durch jene Geschwindigkeit, welche ihnen bei der Abstoung in ent-gegengesetzter Richtung erteilt wurde (Abb. i6). Sie gelangen demnach durch die Abstoung in relativen Ruhezustand und sinken als frei fallende Krper lotrecht zu Boden. Unter dieser Voraussetzung geht beim Rckstovorgang keine Energie verloren, der Rcksto selbst arbeitet dann mit einem (mechanischen) W i r k u n g s g r a d von loo Prozent (Abb. i6). Wrde die Fahrgeschwindigkeit hingegen kleiner oder grer sein als ' die Abstoungs-Absto- Fahrgeschmndigkeit GesdimndigM j Massen P msfo-6esdimndigkeit/i Fahrgeschwindigkeit Wagen mit ficksioanfrieb Abb. 17 . Die Fahrgeschwindigkeit ist k l e i n e r (oberes Bild) oder g r e r (unteres Bild) als die Abstoungs-geschwindigkeit. Die abgestoenen Massen b e s i t z e n daher nadi erfolgter Abstoung noch immer einen Teil ihrer Abstoungsgeschwindigkeit (oberes Bild) oder ihrer Fahrgesdiwindigkeit (unteres Bild), was man in der Abbildung daraus erkennt, da sie s c h i e f p j . J g j W i r k u n o - S -zu Boden fallen. , , grades tur das Ka-keten-Fahrzeug zukommt. Wendet man nmlich den allgemeinen Ausdruck fr den Wirkungsgrad: Verhltnis der gewonnenen zur aufgewendeten Energie" auf den vorliegenden Fall an'"'"), so gelangt man zu der Formel v \ V geschwindigkeit, dann wre auch dieser Wir-kungsgrad des Rck-s toes" entsprechend geringer (Abb. 17). Er ist gnzlich Null, so-bald das Fahrzeug bei arbeitendem Antrieb st i l l s teht . Dies lt sich in ein-facher Weise rechne-rischverfolgen, was wir hier auch tun wollen mit Rcksicht auf die entscheidende Be-deutung, welche der 11r = nr^ Gewonnene Energie Aufgewendete Energie Aufgewendete Energie Verlorene Energie Aufgewendete Energie Aufgewendete Energie = , Verlorene Energie = als Ausdruck fr den Wirkungsgrad des Rckstoes i^ r in Ab-hngigkeit von dem jeweiligen Verhltnis zwischen Fahrgeschwin-digkeit V und Abstoungsgeschwindigkeit c. T a b e l l e i. Verhltnis der Fahr-gesdiwindigkeit v zur Wirkungsgrad des Rdestoes nr Abstoungsgeschwin-digkeit c digkeit c T(v in Prozenten V c abgerundet 0 0 0 0 , 0 1 0,0199 2 0,05 0 , 0 9 7 5 1 0 0 , 1 0,19 1 9 0,2 0,36 3 6 0 . 5 0 , 7 5 7 5 0,8 0,96 96 1 1 1 0 0 1 , 2 0,96 96 I>5 0 , 7 5 7 5 1,8 0,36 3 6 2 0 0 1 , 2 5 1 2 5 3 3 300 4 8 800 5 1 5 1500 wobei m die betraditete Abstoungsmassc und (c v) deren nadi der Abstoung nodi verbliebene Bewegungsgesdiwindigkeit darstellt (diese bedeutet ja nach Fr-herem fr das Fahrzeug v e r l o r e n e lebendige Kraft). Daraus f o l j t m c^ m (c v)-2 2 In der Tabelle i ist nun fr verschiedene Gren dieses Ver-hltnisses J der Wirkungsgrad des Rckstoes T\r mit Hilfe obiger Formel errechnet. Wre also z. B. das Verhltnis ^ = (d. h. v = o,i c, somit die Fahrgeschwindigkeit nur /^m so gro wie die Abstoungsgeschwindigkeit), dann wrde der Wirkungsgrad des Rckstoes nur 19 Prozent betragen; bei ^ = 0,5 (also wenn die Fahrgeschwindigkeit V' so gro wie die Abstogeschwindigkeit ist) wre derselben aber schon 75, und bei ^ = i (gleich groe Fahr-und Abstoungsgeschwindigkeit) in bereinstimmung mit un-serer frheren berlegung sogar 100 Prozent. Wird das Ver-hltnis ^ grer als i (bersteigt demnach die Fahrgeschwindig-keit bereits die Abstoungsgeschwindigkeit), dann verringert sich der Wirkungsgrad des Rckstoes wieder, geht schlielich bei J = 2 abermals durch Null und wird dann (also bei Fahrgeschwindig-keiten, die mehr als doppelt so gro wie die Abstoungsgeschwin-digkeit sind) sogar negativ . Letzteres erscheint auf den ersten Blick paradox, da das Fahrzeug durdi die Abstoung doch an Fahrgeschwindigkeit und damit schein-bar auch an lebendiger Kraft gewinnt ! Da aber der Energieabgang,, welcher sich durch die Abtrennung der infolge der groen Fahr-geschwindigkeit jetzt sehr stark mit lebendiger Kraft beladenen Abstoungsmasse ergibt, den durch die Abstoung erzielten Energie-gewinn nunmehr berwiegt, resultiert aus dem ganzen Vorgang fr das Fahrzeug trotz der dadurch hervorgerufenen Geschwin-digkeitsvermehrung desselben doch ein Energieverlust, was eben in dem negativen Vorzeichen des Wirkungsgrades mathe-matisch zum Ausdruck kommt. Immerhin aber haben diese fr groe Werte des Verhltnisses ^ sich ergebenden Wirkungsgrad-zahlen eigentlich nur einen mehr oder weniger theoretischen Wert. Sehr klar und deutlich erkennt man jedoch aus der Tabelle wie sehr es von Vorteil und daher wichtig ist, da die Gre der Fahrgeschwindigkeit sich mglichst jener der Abstoungsgeschwin-digkeit nhere, um einen guten "Wirkungsgrad des Rckstoes zu erzielen, wobei jedoch gewisse Unterschiede (selbst bis zu v = 0,5 c bzw. v = 1,5 c) immerhin noch nicht so sehr ins Gewicht fallen, weil die Schwankungen des Wirkungsgrades in der Nhe seines Maximums ziemlich gering sind. Man kann demnach sagen, da die wirtschaft l iche Fahrgeschwindigke i t eines Raketen-Fahr-Fahrsesdmindigkeil 'im f^-'r-'fUf/z'T^ ' "i-v Wagen mit Raketenonfnieb Abb. 18. Bei einem R a k e t e n f ahrzeug mu die Fahrgesdiwindigkeit mglidist gleich der A u s p u f f g e s d i w i n d i g k e i t sein. Zeuges so ungefhr zwischen dem und i Y , fachen Wert sei-ner Abstoungsgeschwindigkeit liegt. Wenn nun wie hier das Rckstofahrzeug ein Raketen-Fahrzeug ist, die Massenabstoung demnach durch geeignetesVerbrennen-und A u s p u f f e n l a s s e n von mitgefhrten Betriebsstoffen erfolgt, dann mu also im Sinne der soeben erkannten Forderung: die Fahrgeschwindigke i t soweit als mglich v o n gleicher Gre wie die A u s p u f f g e s c h w i n d i g k e i t sein (Abb. 18). Dies bedingt aber wieder, da sich die Fahrgeschwindigkeit gewissermaen nach der Art des jeweils verwendeten Betriebsstoffes richtet, da jedem eine andere hchst erreichbare Auspuffgeschwindigkeit eigen ist. Diese grundlegende Forderung der Raketenfahrtechnik ist nun bestimmend fr die Anwendungsmglichkeit von Raketen-Fahr-zeugen berhaupt. Denn nach Frherem soll ja die Abstoungs-geschwindigkeit mglichst gro sein. Tatschlich betragen auch die in Frage kommenden Auspuffgeschwindigkeiten tausende von Metern je Sekunde, und es mu daher die Fahrgeschwindig-keit ebenfalls einen dementsprechend enormen, fr alle bisher be-kannten Fahrzeuge unmglich hohen Wert erreichen, wenn der Wirkungsgrad eine fr praktische Anwendung noch brauchbare Hhe haben soll. Deutlich ist dies aus der Tabelle 2 zu erkennen, in welcher zu einzelnen wichtigen Fahrgeschwindigkeiten (angefhrt in der Haupt-kolonne i) die denselben bei verschiedenen Abstoungsgeschwin-digkeiten entsprechenden Wirkungsgrade ermittelt sind. Schon aus der H a u p t k o l o n n e 2 der Tabelle, welche den W i r k u n g s g r a d des Rckstoes allein darstellt, ersieht man, wie gering die Wirtschaftlichkeit des Raketenantriebes bei den von unseren bisherigen Fahrzeugen erreichbaren Geschwindigkeiten (von hchstens einigen hundert Kilometern je Stunde) ist. Doch viel krasser noch tritt dies hervor, wenn man, wie es die H a u p t k o l o n n e 3 zum Ausdruck bringt, den G e s a m t w i r -kungsgrad in Betracht zieht. Zu diesem gelangt man dadurch, da man noch die Verluste bercksichtigt, welche mit der Er-zeugung der Abstoungsgeschwindigkeit (durch Verbrennen- und Auspuffenlassen des Betriebsstoffes) an und fr sich schon ver-bunden sind und zur Folge haben, da man praktisch stets nur eine kleinere als jene Auspuffgeschindigkeit erzielen kann, welche fr den betreffenden Betriebsstoff theoret isch bestenfalls er-reichbar wre. Die damit verbundene Auswertung desselben drfte, wie spter noch des Nheren erlutert wird"'), wahrschein-lich bis auf etwa 60 Prozent zu bringen sein. Fr Benzol bei-spielsweise wrde sich bei 62 Prozent Auswertung eine Auspuff-geschwindigkeit von 3500 und bei 20 Prozent eine solche von 2000 Metern je Sekunde ergeben, fr welche beiden Flle die Haupt-kolonne 3 der Tabelle 2 den Gesamtwirkungsgrad zeigt (der im Sinne des Gesagten nunmehr eben nur 62 bzw. 20 Prozent von den entsprechenden Werten der Hauptkolonne 2 betrgt). Innerer Wirkungsgrad" des Raketen-Motors, siehe Seite j j . Die F(ilu geschwindi(jhci( u. d. Wirkungsgrad bei Raketen-Fahrzeugen. 3 3 T a b e l l e 2 F a h r -g c s d i w i n -d i g k e i t V in km/st m/sec W i r k u n g s g r a d d e s H d i s t o B e s = U G e s a m t -w i r k u n g s -g r a d dts Fahrzeug-antriebes ti = iirni fr Benzol und flssigen Sauerstoff als Betriebsstoff ausgedrckt in Prozenten, und zwar fr folgende Abstoungsgesdiwindigkeiten C in m/sec: 1000 2000 2500 3000 3500 4000 5000 12000 3500 11 28 J6 83 140 200 40 100 200 300 500 700 1000 300 I 8 0 0 5 0 0 3000 1 0 0 0 5400 1 5 0 0 7 2 0 0 2000 9000 2500 10800 3 0 0 0 1 2 6 0 0 3500 1 4 4 0 0 4000 18000 5000 2 1 6 0 0 6000 2J200 7000 28800 8000 36000 10000 4 5 0 0 0 12500 Soo rd u n g 2,2 4,6 11 16 26 36 51 75 100 7 $ o - l i j - 300 - 5^ 5 - 800 - 1 5 0 0 1,2 2 , 8 5.5 8 13 19 28 44 75 94 100 94 75 44 o - 125 - 300 - J20 - 800 - T 500 0,9 2 , 2 4>5 6,5 1 1 15 23 36 64 84 96 100 96 84 64 o - 96 - 2 2 0 - 380 - 800 - 1 5 0 0 0,7 1,8 3,8 5,5 9 13 19 3 1 56 75 89 97 100 97 89 J6 o - 77 - 175 -440 -900 0,6 1 , 6 3,2 4,7 8 1 1 16 2 7 5 0 67 81 9 2 98 100 98 81 50 o - 64 - 2 5 0 - 560 0,5 1,4 2,8 4 7 10 1 4 2 3 44 60 75 86 94 99 100 94 75 44 o -125 -35 0,4 1,2 2 , 2 3.4 5.5 8 12 1 9 3 6 5 1 64 75 84 9 1 9 6 100 96 70 64 o -125 0,2 0,6 1 ,1 1 , 6 2,7 4 6 9 1 5 1 9 20 19 5 9 o - 25 - 6 i - m - 1 6 0 - 3 0 0 0,4 1 2 3 5 7 10 1 7 3 1 4 2 5 0 57 61 62 61 50 3 1 o - 40 -160 - 3 J O Wie man aus diesen Zahlen erkennt, ist der Gesamtwirkungs-grad selbst fr Fahrgeschwindigkeiten von etlichen hundert Kilometern je Stunde noch so gering, da, abgesehen von ge-wissen Sonderzwecken, bei welchen die Frage der Wirtschaftlich-keit nicht ins Gewicht fllt, eine weitgehende praktische Anwen-dung des Raketenantriebes fr irgendeines unserer gebruchlichen Boden-Verkehrsmittel wohl kaum jemals in Frage kommen kann. Doch ganz anders wird hingegen die Sache, wenn man sehr hohe Fahrgeschwindigkeiten in Betracht zieht. Selbst schon bei berschallgeschwindigkeiten, die nicht allzu gro sind, ist der Wirkungsgrad verhltnismig wesentlich besser und erreicht bei noch hheren, bereits kosmi|schen Fahrgeschwindigkeiten, di; Tausende von Metern je Sekunde (also bis zu Zehntausende von Kilometern je Stunde) betragen, sogar uerst gnstige Werte, wie aus Tabelle 2 hervorgeht. Es ist daher als ein besonders gnstiges Zusammentreffen von Umstnden anzusehen, da gerade fr Weltraumfahrzeuge, fr welche ja der Rcksto die einzig geeignete Antriebsart darstellt, diese hohen Fahrgeschwindigkeiten nicht nur mglich sind (kein Fahrwiderstand im leeren Weltraum!), sondern sogar eine [un-bedingte N o t w e n d i g k e i t darstellen. Denn wie knnten sonst jene ungeheueren Entfernungen des Weltraums in menschenmg-lichen Reisezeiten zurckgelegt werden? Eine Gefahr aber, da allzuhohe Geschwindigkeiten vielleicht gesundheitsschdlich wirken knnten, besteht nicht; denn eine Geschwindigkeit an sich wird uns unmittelbar berhaupt nicht bewut, mag sie auch noch so gewaltig sein. Durcheilen wir doch als Fahrgste unserer Erde" in unentwegtem Laufe um die Sonne den Weltraum stndig mit einer Geschwindigkeit von 30000 Meter je Sekunde, ohne auch nur im geringsten etwas davon zu fhlen. Anders verhlt es sich indessen mit den bei erzwungenen Geschwindigkeits-nde-rungen auftretenden Beschleunigungen", wie wir spter sehen werden. Um die verschiedenen hier betrachteten Fahrgeschwindigkeiten leichter miteinander vergleichen zu knnen was sonst durch Die Fahlgeschwindigkeit ii. (L Wirkungsgrad bei RaJceten-Fahrzeugen. 35 T a b e l l e 3 Kilometer Meter Kilometer je Stunde je Sekunde je Sekunde km/st i m/sec km/sec 5 1.39 0,00139 10 2,78 0,00278 30 8,34 0,00834 50 13.9 0,0139 70 19.5 0,0195 90 25,0 0,0250 100 27,8 0,0278 150 41.7 0,0417 200 5 5.6 0,0556 300 83.4 0,0834 360 100 0,1 500 139 0.139 700 195 0.195 720 200 0,2 1000 278 0,278 1 0 8 0 300 .3 1 1 9 0 330 0 . 3 3 1 8 0 0 500 0.5 2000 556 0,556 2 J 2 0 700 0.7 3000 834 0,834 3 600 I 000 I 5400 I 500 1.5 7200 2000 2 9000 2 500 2,5 10800 3 0 0 0 3 12 600 3 500 3,5 14400 4000 4 18000 5 c o o 5 21 600 6000 6 25 200 7000 7 2 8 800 8000 8 3 6 0 C 0 10000 10 40300 1 1 1 8 0 1 1 , 1 8 4 5 0 0 0 1 2 500 12,5 5 4 0 0 0 1 5 000 15 7 2 0 0 0 20000 20 die Verschiedenheit der gebruchlichen Bezeichnungsweisen (fr die bisher bekannten Fahrzeuge Kilometer je Stunde, bei der Raum-fahrt Meter oder Kilometer je Sekunde) einigermaen erschwert wird ist vorstehend die Tabelle 3 gebracht. J)er Aufstieg. Von den wesentlichsten Teilen, aus welchen eine Raumfahrt sich zusammensetzt: dem Aufstieg, der Fernfahrt durch den Welt-raum und der Rckkehr zur Erde (der Landung), wollen wir Steiggeschrnndigkeit" 0 Ma fr die Sfeiggeschwindig-keif in den versdiiedaien Hhen Steiggeschrnndigkeif" Sfeig-/i>chsfgesdtmndig/.ist schon zu Anfang ber die Bewegungsweise in den Schwerefeldern des Weltraums Angedeuteten*) 2 grundstzliche Mglichkeiten: der Steilaufstieg" und der Flachaufstieg". Beim S t e i l a u f s t i e g erhebt sich das Fahrzeug in wenigstens annhernd lotrechter Richtung. Dabei nimmt zunchst die Steig-geschwindigkeit dank der vortreibenden Kraft des Rckstoan-triebes von Null beginnend fortwhrend zu (Abb. 19), und zwar so lange bis eine derartig hohe Steiggeschwindigkeit erreicht ist wir wollen sie die S t e i g - H c h s t g e s c h w i n d i g k e i t " nennen, da nun der Antrieb ab-gestellt und der weitere Aufstieg bis zur gewnsch-ten Hhe nur mehr unter Wirkung der unterdessen im Fahrzeug aufgespeicher-ten lebendigen Kraft als Wurf nach aufwrts" vor sich gehen kann. Beim F l a ch a u f s t i e g hingegen erhebt sich das Fahrzeug nicht lotrecht, Abb. 20. F l a c h a u f s t i e g " einer Raumrakete. sondern in schiefer ( g e - Der Energieaufwand fr den Aufstieg ist hierbei neigter) Richtung, und es geringsten, handelt sich dabei weniger um die Erlangung von Hhe als vielmehr besonders darum, wagrechte Geschwindigkeit zu gewinnen und diese so lange zu steigern, bis die fr die freie Umlaufbewegung notwendige U m l a u f g e s c h w i n d i g k e i t und damit der stabile Schwebezustand" erreicht ist (Abb. 5 und 20). Wir werden uns mit dieser Aufstiegart spter noch eingehender befassen. Zunchst aber wollen wir noch einiges andere untersuchen, darunter die Frage: wie es sich whrend des Aufstieges mit dem W i r k u n g s g r a d verhlt; denn wie immer der Aufstieg erfolgen mag, kann jedenfalls die erforderliche Endgeschwindigkeit nur nach und nach erlangt werden, was zur Folge hat, da die *) Siehe Seite 16. Fahr-(Steig-)Geschwindigkeit der Raumrakete anfangs kleiner und spter (je nach der Hhe der Endgeschwindigkeit) grer als die Abstoungsgeschwindigkeit sein wird. Demgem mu aber auch der Wirkungsgrad des Rckstoes whrend des Aufstieges mit Antrieb sich fortgesetzt ndern, da er ja gem unseren frheren Feststellungen von dem jeweiligen gegenseitigen Grenverhltnis der Fahr- und Abstoungsgeschwindigkeit abhngt (siehe Tabelle i , Seite 29). Er wird demnach anfangs nur klein sein, mit wach-sender Steiggeschwindigkeit allmhlich zunehmen, schlielich (falls die zu erreichende Endgeschwindigkeit entsprechend gro ist) sein Maximum berschreiten und sodann wieder sinken. Um sich unter diesen Umstnden von der Gre des Wir-kungsgrades ein Bild machen zu knnen, mu man den whrend der Dauer des Antriebes sich ergebenden mitt leren Wirkungs-grad des Rckstoes" ri^ ^^ in Betracht ziehen. Wie leicht einzu-sehen ist, wird dieser abhngen: einerseits von der Abstoungs-geschwindigkeit c, die wir fr die ganze Antriebsperiode als konstant annehmen wollen, und andererseits von der am Ende der Antriebsperiode schlielich erreichten Endgeschwindigkeit v'. Aufschlu hierber gibt die Formel Mrm ^ >' e " I Der mitdere Wirkungsgrad des Rckstoes n . . = A ^ r e n d e L ^ W g i e = Lebendige Kraft der Endmasse M bei der Endgeschwindigkeit v ' Lebendige Kraft der Abstoungsmasse (Mo M) bei der Abstoungsgeschwindigkeit c Mv'^' 1 v Daraus folgt mit Mo = Me (siehe folgende Seite 49): ^ Mv^^ ^ \ c ' ^rm I YL \ ll i M e " m ) c = e I Der Aufstieg. T a b e l l e 4 Mittlerer Wirkungsgrad des Rck-Verhltnis der stoes i i whrend der Beschleu-Endgeschwindigkeit nigungsperiode v ' zur Abstoungs- 1 gesciiwindigkeit c : ) Q Hrm V' T)^ ^ in Prozenten - I 0 0 0 ,2 0,18 18 0,6 0,44 4 4 I 0,58 5 8 1 , 2 0,62 62 i>4 0,64 64 1 , 5 9 0 , 6 5 6 5 1,8 0,64 64 2 0,63 6 3 2 . 2 0 , 6 1 61 2,6 o > 5 4 5 4 3 o > 4 7 4 7 4 0,30 3 0 5 0,17 1 7 6 0,09 9 7 0,04 4 mit deren Hilfe die Tabelle 4 ermittelt wurde. Dieselbe zeigt den mittleren Wirkungsgrad des Rckstoes in Abhngigkeit von dem Verhltnis der am Ende der Antriebperiode erzielten End-geschwindigkeit v' zu der whrend der Antriebsperiode herr-schenden Abstoungsgeschwindigkeit c, also von Darnach ergbe sich beispielsweise bei einer Abstoungsgeschwindigkeit c = 3000 Meter je Sekunde fr eine Antriebsperiode, an deren Ende die Endgeschwindigkeit v = 3000 Meter je Sekunde erlangt wird (also f r - ^ = i \ der mittlere Wirkungsgrad des Rckstoes mit 58 Prozent, fr die Endgeschwindigkeit v = i2ccoMeter je Sekunde v' also = 4j mit 30 Prozent usw. Er wrde gnstigenfalls, d. i. fr ^ = 1,59, in unserem Beispiel also fr eine Antriebsperiode mit der Endgesdiwindigkeit v' = 4770 Meter je Sekunde, sogar 65 Prozent erreichen. Jedenfalls ersieht man, da auch whrend des Aufstieges, trotz der dabei auftretenden Schwan-Gesamfer Kcksfo kungen im Verhltnisse der Fahr-und Abstoungsgeschwindigkeit y ^ , der Wirkungsgrad noch im-mer im allgemeinen nicht un-gnstig ist. Doch nebst dem in allen Fllen interessanten Problem des Wir-kungsgrades besteht speziell fr den Aufstieg noch eine zweite Frage von hervorragenderedeu-tung. Sobald nmlich der Start stattgefunden und sich somit das Fahrzeug von seiner Unter-sttzung (feste Unterlage oder Aufhngung, Wasserspiegel, Startballon usw.) abgehoben hat, wird es nur mehr durch den A n -tr ieb getragen (Abb. 21), was aber entsprechend der Natur des Rckstoes mit fortgesetztem Arbeitsaufwand, also Be-triebsstoffverbrauch, verbunden ist. Dadurch wird jene Betriebs-stoffmenge, welche fr die Fiebearbeit an und fr sich schon erforderlich ist, um einen weiteren, nicht unbedeutenden Betrag vermehrt. Dieser Zustand dauert so lange an, bis je nachdem ob es sich um einen Steil- oder Flachaufstieg handelt entweder die notwendige Steig-Fichstgeschwindigkeit oder die erforderliche Fahrfnichiung (Aufstieg) ^ __ fiesf!idler, beschleunigend mrlwagrechte Umlaufgeschwindigkeit erreicht wird. Je frher dies nun gelingt, desto krzer ist auch die Zeitdauer, whrend wel-cher das Fahrzeug durch den Antrieb untersttzt werden mu; desto geringer wird dann aber auch der Betriebsstoffverbrauch sein, der damit verbunden ist. Wir sehen also, da man beim Aufstieg trachten mu, mg-WirkUche Sfeig-besdileunigung Normales Gewicht --Rcksto Gesamte ertitite Schiyere-Wirkung (gleich der gesamten t?ck-stokraft des Antriebes) liehst rasch hohe Geschwin-digkeit zu erlangen. Allerdings ist bei Raum-schiffen, welche fr Menschen-befrderung geeignet sein sol-len, darin bald eine Grenze gesetzt. Denn bei einer (wie hier durch den Antrieb) er-zwungenen , also nicht durch das freie Spiel der Massen-krfte allein veranlaten Ge-schwindigkeitszunahme, hat die damit verbundene Be-schleunigung stets das Frei-werden von Massenkrften zur Folge. Diese uern sich beim Aufstieg fr das Fahr-zeug wie eine Erhhung der Schwere (Abb. 22) und drfen ein gewisses Ma nicht ber-schreiten, damit die mitfah-renden Menschen keine ge-sundheitlichen Schdigungen erleiden. Durch Oberth sowie durch Hohmann angestellte ver-gleichende Untersuchungen und auch die bisherigen Erfahrungen des Flugwesens (z. B. bei Schraubenflgen) lassen vermuten, da bei lo t rechtem Aufstieg eine wi rk l i che Ste igbeschleunigung bis zu 30 m/sec" noch zulssig sein mag. In diesem Falle stnde das Fahrzeug und sein Inhalt whrend der Dauer des Antriebes, ; i.W' Abb. 22. Whrend der Dauer des Antriebes werden infolge der dadurch hervorge-rufenen Besdileunigung (Gesdiwindigkeits-zunahme) des Fahrzeuges in demselben T r g h e i t s k r f t e erweckt, die sich fr das Fahrzeug wie eine Erhhung der Schwere uern. wie unter der Einwirkung einer Schwerkraft von der vierfachen Strke der normalen Erdschwere. Man unterschtze nicht, was das bedeutet! Denn dies heilk nicht weniger, als da die Fe nahezu das Vierfache des gewhnlichen Krpergewichtes zu tragen htten-Deshalb kann diese Periode des Aufstieges, die jedoch nur einige Minu-ten dauert, von den mitfahrenden Menschen nicht anders als in liegen-der Stellung verbracht werden, wozu Oberth Hngematten vorsieht. Mit Rcksicht auf diese Einschrnkung in der Gre der Be-schleunigung, kann mit bemannten Raumschiffen bei l o t r e c h -tem Aufstieg jene Steig-Hchstgeschwindigkeit, welche hierbei zur gnzlichen Loslsung von der Erde erforderlich wre, erst in einer Hhe von etwa 1600 km erlangt werden. Sie betrgt dann rund 10000 Meter je Sekunde und wird nach etwas mehr als 5 Minuten erreicht. Solange also mu der Antrieb wirken. Wh-rend dieser Zeit ist nun laut Frherem das Fahrzeug durch den Antrieb unters ttzt (getragen), und Imu auerdem noch der Widers tand der E r d l u f t h l l e berwunden werden. Beide Umstnde verursachen aber eine V e r m e h r u n g des Arbeitsver-brauches, so da der gesamte fr den Aufstieg bis zur gnz-lichen Loslsung von der Erde notwendige Arbeitsaufwand schlielich ebenso gro wird, als wenn dem Fahrzeug im ganzen eine ideelle Hchstgeschwindigke i j t von rund 13000 Meter je Sekunde erteilt werden mte. Diese nun (nicht die wirkliche Steig-Hchstgeschwindigkeit von 10000 Meter je Sekunde) ist f'-die Menge der erforderlichen Betriebsstoffe magebend. Etwas gnstiger ist es, wenn der Aufstieg nicht in der Lot-rechten, sondern in einer schie fen Kurve erfolgt; insbesondere wenn dabei auerdem noch getrachtet wird, so nahe ber der Erdoberflche, als dies mit Rcksicht auf den Luftwiderstand ge-rade noch tunlich erscheint (vielleicht in etwa 60100 km See-hhe), die f re ie U m l a u f b e w e g u n g um die Erde zu erreichen, und erst dann und zwar durch weitere Steigerung der Um-laufgeschwindigkeit auf die zur Erlangung der gewnschten Hhe oder zur gnzlichen Loslsung von der Erde notwendige Hchstgeschwindigkeit hingearbeitet wird (Flachaufstieg", Abb. 20). Die schiefe A u f s t i e g r i c h t u n g hat nmlich den Vorteil, da die Erdschwere dem Antrieb nicht in voller Strke entgegenwirkt (Abb. 23) und sich daher bei g le icher ideel ler Beschleunigung (gleichem Antrieb) welche laut Frherem ja mit Rcksicht auf gesundheitliche Zutrglichkeit begrenzt ist eine grere w i r k -liche Beschleunigung ergibt. Letzteres hat aber zur Folge, dai5 die fr den Aufstieg not-wendige Hchstgeschwindig-keit frher erreicht wird. Der mglichst baldige bergang in die f re ie U m -l a u f b e w e g u n g aber ver-ursacht, da das Fahrzeug an und fr sich rascher als sonst (und zwar durch das sich dabei ergebende frh-zeitige "Wirksamwerden der Fliehkraft) der Erdschwere entzogen wird. Beide Umstnde nun wir-ken dahin, die Zeitdauer, whrend welcher das Fahr-zeug durch den Antrieb ge-tragen werden mu, zu ver-krzen und dadurch an Ener-gieaufwand zu sparen. In-folgedessen betrgt bei An-wendung dieses Aufstieg-manvers die zwecks gnzlicher Loslsung von der Erde dem Fahrzeug zu erteilende ideelle Hchstgeschwindigkeit nach Oberth nur rund 12000 Meter je Sekunde. Bei Annahme einer ideellen Hchstgeschwindigke i t von etwa 12500 Meter je Sekunde drfte man nach Meinung des Verfassers dem hierbei praktisch wirklich Erreichbaren am nchsten kommen. Doch wie immer der Aufstieg auch vor sich gehen mag, er Abb. 23. B e s c h l e u n i g u n g s p o l y g o n fr : I . ) lotrechten, 2.) schiefen, 3.) wagerechten Aufstieg. Man erkennt deutlich, da trotz g l e i c h -b l e i b e n d e r ideeller Beschleunigung (Strke des Antriebes) die w i r k l i d i e Beschleunigung von I . ) nach 3.) immer grer wird. (Das Beschleunigungspolygon fr 2.) ist durch Sdiraffur hervorgehoben.) erfordert jedenfalls sehr bedeutende Beschleunigungen, so da das Fahrzeug schon in der Hhe von einigen Kilometern bereits Geschogeschwindigkeit erlangen wird. Dieser Umstand hat aber bei der groen Dichte der tiefsten, erdnahen Luftschichten zur Folge, da der Luftwiderstand im allerersten Teile des Auf-stieges recht ungnstig hohe Werte erreicht, was insbesondere fr unbemannte Raumraketen gilt; denn da fr letztere gesund-heitliche Rcksichten nicht bestehen, knnen bei ihnen noch viel grere Steigbeschleunigungen als bei bemannten Fahrzeugen an-gewendet werden. Um diesem Nachteil zu begegnen, wird man daher den Start v o n einer mglichst hoch gelegenen Stel le der Erde aus statt-finden lassen, z. B. von einem Startballon oder sonstigem Luft-fahrzeug oder von einem entsprechend hohen Berg. Bei ganz groen Raumschiffen knnte allerdings wegen ihres Gewichtes nur letztere Mglichkeit in Frage kommen, wenn in diesem Falle der Start nicht berhaupt lieber aus normaler Hhe vorgenom-men wird. Allgemeines ber den Aufbau der Kawnrahete. Entsprechend der Mannigfaltigkeit der Zwecke und Ziele, welche fr die Raumschiffahrt in Frage kommen, werden auch die an das Fahrzeug gestellten Anforderungen in jedem Reisefalle ver-schiedenster Art sein. Es wird sich daher bei Raumschiffen in viel weitgehenderem Mae als bei den bisher bekannten Verkehrs-mitteln als notwendig erweisen, den Aufbau des Fahrzeuges der Eigenart des Jeweiligen Reisefalles anzupassen. Trotzdem werden doch die wesentlichen Einrichtungen sowie auch die Gesichts-punkte, die fr den Aufbau bestimmend sind, allen Raumschiffen gemeinsam sein. Die uere Form eines Raumfahrzeuges wird der eines Ge-schosses hnlich sein mssen. Denn bei den hohen Geschwindig-keiten, welche es noch innerhalb der Erdlufthlle erreicht (Ge-schogeschwindigkeit nach Frherem!), ist die Geschoform zur berwindung des Luftwiderstandes am besten geeignet. Grundlegend fr den inneren A u f b a u eines Raketenfahr-zeuges ist die Art des verwendeten B e t r i e b s s t o f f e s . Von diesem ist zu fordern: 1. Da sich mit ihm eine mglichst hohe A u s p u f f g e s c h w i n -digkeit erzielen lasse, denn wir haben schon frher eine mg-lichst hohe Abstoungsgeschwindigkeit der fortgeschleuderten Massen als notwendig erkannt. 2. Da er mglichst groe Dichte besitze (hohes spezifisches Gewicht), damit zur Unterbringung der notwendigen Gewichts-menge ein tunlichst kleiner Behlter genge. Denn dann vermin-dert sich einerseits das Behltergewicht und werden anderseits auch die Verluste infolge des Luftwiderstandes geringer. 3. Dai^ seine Verbrennung in ungefhrlicher und fr die Er-zeugung einer stetigen V o r t r i e b s k r a f t geeigneten Weise durch-fhrbar sei. 4. Da seine Handhabung mglichst geringe Schwierigkeiten verursache. Am naheliegendsten wre es, hnlich wie bei Feuerwerkraketen, irgendeine Art von Schiepulver oder einen hnlichen Krper, also einen festen B e t r i e b s s t o f f zu bentzen. Der Aufbau des Fahrzeuges knnte dann verhltnismig einfach, hnlich jenem der bekannten Feuerwerkrakete sein. Es wre gewi mglich, auch auf diese Weise fr verschiedene besondere Aufgaben dien-liche, hauptschlich aber der Kriegstechnik neue Wege bahnende Vorrichtungen zu schaffen, worauf wir im Nachfolgenden noch zu sprechen kommen. Fr Zwecke der Weltraumbefahrung aber, namentlich wenn hierbei auch die B e f r d e r u n g von Menschen mglich ge-macht werden soll, drfte jedoch die Anwendung f lss iger Be-t r i e b s s t o f f e weit mehr Aussicht auf Entwicklungsmglichkeiten bieten, trotzdem damit erhebliche technische Schwierigkeiten ver-bunden sind, wie spter dargelegt wird. Die wichtigsten Te i le eines Raumschi f fes f r f lss igen Betr iebss to f f sind: Die Trei^Vorrichtung, die Behlter fr die Betriebsstoffe, der Fahrraum und die Landungsmittel. Die T r e i b v o r r i c h t u n g ist der Antriebsmotor des Raum-schiffes. In ihr soll der Rcksto erzeugt und dadurch die mit-gefhrte, in den Betriebsstoffen aufgespeicherte Energie in Vor-triebsarbeit umgewandelt werden. Hierzu aber ist vor allem notwendig, den Betriebsstoff in einen geschlossenen Raum ein-zubringen, um ihn dort verbrennen und sodann nach rckwrts ausstrmen (auspuffen) lassen zu knnen. Dafr bestehen nun zwei grundstzliche Mglichkeiten, und zwar: 1. Im Verbrennungsraum herrscht stndig die gleiche Druck-spannung. Man mu daher den Betriebsstoff, um ihn einzufhren, in den Verbrennungsraum unter berwindung dieses Druckes einpressen. Wir wollen die so arbeitenden als Gl eichdruck-Raketen-Motore" bezeichnen. 2. Die Verbrennung geschieht so, da der Verbrennungsraum in rascher Aufeinanderfolge stets von neuem mit Betriebsstoff geladen, letzterer sodann immer wieder zur Explosion (Ver-puffung) gebracht und jedesmal vo l l s tnd ig ausstrmen gelassen wird. In diesem Fall kann das Einbringen des Betriebsstoffes auch ohne berdruck erfolgen. Solche wollen wir V e r p u f f u n g s -(oder Explosions-)Raketen-Motore" nennen. Die Hauptbestandteile des G le ichdruck-Raketen-Motors sind: der V e r b r e n n u n g s r a u m , auch O f e n " genannt, und die daran anschlieende Dse" (Abb. 24), welche Teile je nach Be-darf in verschiedener Anzahl vorgesehen sein knnen. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Betriebsstoff (Brennstoff und Sauerstoff) wird in geeignetem Zustande mittels entsprechen-den berdruckes in den Ofen eingepret und dortselbst ver-brannt. Dabei verwandelt sich seine chemisch gebundene Energie in Wrme und gem der damit verbundenen Temperatur-erhhung auch in Druckspannung der so entstandenen, im Ofen eingeschlossenen Verbrennungsgase. Unter der Wirkung dieses Druckes strmen nun die Verbrennungsgase durch die Dse aus und erlangen dadurch jene Geschwindigkeit, die wir schon frher als Auspuffgeschwindigkeit" bezeichnet haben. Die mit dieser Geschwindigkeitserteilung verbundene Beschleunigung der Gasmolekle hat aber das Auftreten von Massentrgheits-Gegen-krften zur Folge (Gegendruck, hnlich wie beim Fortstoen eines Gegenstandes"")!), deren Summe nun jene Kraft des Rck-stoes" ergibt (Abb. 24), welche das Fahrzeug vortreiben soll, in gleicher Weise, wie dies schon einleitend besprochen wurde'"''). So wird aus der in den Betriebsstoffen chemisch gebundenen Energie ber Wrme, Druck, Beschleunigung und Rcksto, die Vortriebsarbeit gewonnen. Damit dieser Vorgang stetig aufrechterhalten bleibt, mu dafr gesorgt werden, da fortgesetzt frischer Betriebsstoff in den Ofen nachstrmt. Hierzu ist aber, wie frher bereits erwhnt, not-wendig, da die Betriebsstoffe gegen den Ofen einen gewissen berdruck aufweisen. Soll letzterer schon in den Behltern vor--^^'sy^'J^^^mender Befriebsstof a Sauerstot (Verbrennungsraum) Abb. 24. Der Verbrennungsraum oder O f e n " und die D s e " , die Haupt-bestandteile des Gleichdrudc-Raketen-Motors. banden sein, dann mten dieselben auch dementsprechende Wand-strke besitzen, was bei greren Behltern Jedoch Schwierigkeiten bereiten drfte. Andernfalls wieder mssen Pumpen mitgefhrt werden, um mittels dieser die Betriebsstoffe auf den notwendigen Druck zu bringen. Weiterhin sind entsprechende Vorrichtungen wie Z e r s t u b e r , V e r d a m p f e r u. dgl. erforderlich, damit die flssig mitgefhrten Betriebsstoffe auch in den zur Verbrennung geeigneten Zustand umgewandelt werden knnen. Endlich mu auch fr hinreichende Khlung von Ofen und Dse, fr R e g u l i e r u n g usw. vor-gesorgt sein. *) Siehe Seite 21 und 22, Abb. 12 . " ) Siehe Seite 23. Die ganze Einrichtung hat manche hnlichkeit mit einer Gleich-druck-Gasturbine. Und ebenso wie dort besteht auch hier die nicht einfache Frage nach einem geeigneten, den hohen Tempe-raturen standhaltenden Material und nach entsprechender Kh-lungsmglichkeit fr Verbrennungsraum und Dse. Hingegen e n t f l l t die dort so kritische Kompressorfrage. Desgleichen weist auch der V e r p u f f u n g s - R a k e t e n - M o t o r N a d i g e l e i s t e t e m A n t r i e b : Die Rakete ist auf die ge-wnsdite Bewegungsgesdiwindig-keit gebracht. A I Verbliebene E n d m a s s e " der Rakete. Fr den Antrieb verbraucht. W h r e n d d e s A n t r i e b e s : Die Rakete wird beschleunigt. Im s t a r t b e r e i t e n Z u s t a n d : Die Rakete befindet sich noch in Ruhe. Es wird fortgesetzt Raketenmasse (nmlich Betriebsstoff) abgestoen. Anfangsmasse " der Rakete. Abb. 25. mit der ihm verwandten Turbinenart, der Verpuffungs-(Explo-sions-)Gasturbine, viele hnlichkeiten auf. Wie bei dieser mu auch hier der Vorteil leichterer Einbringungsmglichkeit des Be-triebsstoffes durch schlechteren thermischen Wirkungsgrad und komplizierteren Aufbau erkauft werden. Welcher Konstruktionsart der Vorzug zu geben wre, kann erst die zuknftige Entwicklung des Raketen-Motors zeigen. Es wird dies zum Teil vielleicht auch von dem jeweiligen besonderen Verwendungszweck desselben abhngen. Benfegunffs-Geschmndigkeif: U Endmasse: i I I Doch es wrde nicht allein gengen, nur ber einen auch im vllig leeren Raum wirksamen Motor zu verfgen. Wir mssen noch die Mglichkeit haben, die notwendigen Energiemengen in Form von Betriebsstoffen in den Weltraum mitnehmen zu knnen und damit stehen wir vor der entscheidend wichtigen Frage: der Bauweise der Behlter fr die Betriebsstoffe. Wie gro' i s t nun eigentlich die Menge der mitzunehmenden Betriebsstoffe? Wir wissen, da der Antrieb des Raketen-Fahrzeuges dadurch erfolgt, da es fort-gesetzt Teile seiner eigenen Masse (in unserem Falle eben die Betriebsstoffe in vergastem Zu-stande) nach rckwrts abstt. Es wird sich also die Anfangsmasse des Fahrzeuges (d. i. dessen gesamte Masse im startbereitem Zustand), nach-dem der Antrieb eine gewisse Zeit gearbeitet hat, um die dabei verbrauchte (zur Abstoung ge-langte) Betriebsstoffmenge bis auf eine bestimmte Endmasse verkleinert haben (Abb. 25). Letztere stellt mithin die gesamte Last dar, welche eben mittels der verbrauchten Betriebsstoffmenge befrdert werden konnte und wird gebildet aus der Nutzlast, dem Fahrzeug selbst und dem ver-bleibenden Betriebsstoffrest. Die Frage lautet nun (Abb. 26): Wie gro mu die Anfangsmasse Mj sein, wenn bei gleichblei-bender Auspuffgeschwindigkeit c eine bestimmte Endmasse M auf die Bewegungsgeschwindigkeit v gebracht werden V soll? Antwort darauf gibt die Raketengleichung: M = 2 , 7 2 ' ^ M Danach berechnet sich die Anfangsmasse Mg einer Raumrakete, welche befhigt sein soll, sich die zur Erreichung der gnzlichen Loslsung von der Erde annhernd notwendige, schon frher er-whnte''") ideelle Steig-Hchstgeschwindigkeit von 12500 Meter je Sekunde zu erteulen, wie folgt: Siehe Seite 4 3 . N o o r d a n g . 4 /luspuff-Geschmdigkeit: C Anfbngsmisse M o = 520 M, fr c = 2000 Meter je Sekunde, Mo = 64 M, fr c = 3000 Meter je Sekunde, Mo = 23 M, fr c = 4000 Meter je Sekunde, Mo = 12 M, fr c = 5000 Meter je Sekunde. Dies sagt also: Fr den Fall, daiJ die Auspuffgeschwindigkeit c beispielsweise 3000 Meter je Sekunde betrgt, mu das Fahrzeug zu Beginn des Antriebes, also mit den fr den Aufstieg notwendigen Betriebsstoffen, 64mal so schwer sein, als nach Verbrauch der-selben. Es mssen demnach die Behlter ein derartiges Fassungs-vermgen besitzen, da sie eine Betriebsstoffmenge aufnehmen knnen, welche 63 mal so viel wiegt, als die leere Raurnrakete samt der zu befrdernden Last, oder anders ausgedrckt: eine Betriebsstoff menge, welche 98,5 Prozent vom Gesamtgewicht des jtartbcreiten Fahrzeuges ausmacht. Doch wrde auch schon eine Betriebsstoff menge von 22-fachem Gewicht gengen, wenn die Auspuffgeschwindigkeit 4000 Meter je Sekunde betrgt und nur mehr von i i-fachem, wenn sich die Auspuffgeschwindigkeit bis auf 5000 Meter je Sekunde steigern liee. Es entfielen dann auf den Betriebsstoffanteil: 96 bzw. 92 Prozent vom Gesamtgewicht des startbereiten Fahrzeuges. Man erkennt aus diesen Zahlen deutlich die schon so oft be-tonte, auerordentliche Wichtigkeit mglichst hoher Abstoungs-(Auspuff-) Geschwindigkeit. (Dieselbe ist ja der Ausdruck des praktischen Energiewertes des verwendeten Betriebsstoffes!) Ein derartig groes wie das oben errechnete Betriebsstoff-Fas-sungsvermgen mssen jedoch nur solche Raumraketen aufweisen, welche befhigt sein sollen, sich die zur gnzlichen L o s l s u n g von der Erde erforderliche Steig-Hchstgeschwindigkeit zu erteilen. Hingegen ergibt sich bei verschiedenen (spter erluterten) An-wendungsarten, bei denen auch schon kleinere Hchstgeschwindig-keitengengen, das Massenverhltnis" Verhltnis der Anfangs- zur \ Endmasse der Rakete: wesentlich gnstiger. In letzteren Fllen wrde es keine grundstzl ichen Schwie-rigkeiten bereiten, den Anforderungen hinsichtlich des Betriebs-stoff-Fas'sungsvermgens des Fahrzeuges bzw. der Behlter bau-technisch zu entsprechen. Beispielsweise mfke eine Raumraketc, welche^ bei einer Auspuffgeschwindigkeit c = 3000 Meter je Se-kunde die Endgeschwindigkeit v = 4200 Meter je Sekunde er-langen soll, ein Massenverhltnis = 4 aufweisen, wie sich aus der Raketengleichung ergibt. D. h. sie mte befhigt sein, eine Betriebsstoffmenge zu fassen, die 75 Prozent ihres gesamten Start-gewichtes ausmacht, was bautechnisch ohne Zweifel zu erreichen mglich ist. Allerdings, solche Raumraketen, welche die zur gnzlichen Los-lsung von der Erde notwendigen Betriebsstoffmengen (die laut Frherem bei einer Auspuffgeschwindigkeit c = 3000 Meter je Se-kunde 98,5 Prozent des Startgewichtes betragen) mitfhren kn-nen, wren praktisch wohl nicht ohne weiteres ausfhrbar. Doch es gibt zum Glck einen Kniff, der es ermglicht, diese Bau-schwierigkeit in sehr einfacher Weise zu umgehen: das sogenannte S t u f e n p r i n z i p , welches sowohl Goddard wie Oberth unab-hngig voneinander als ein grundlegendes Prinzip der Raketen-technik erkannten. Darnach verzichtet man berhaupt darauf, die gewnschte End-geschwindigkeit mit einer einzigen Raumrakete zu erreichen; sondern man unterte i l t vielmehr die letztere in mehrere Ein-heiten (Stufen), von denen jede immer die Last der nchst-greren Einheit bildet. Handelt es sich z. B. um eine dreistufige Raumrakete, dann besteht dieselbe eben aus drei Te i l raketen : die Te i l rake te 3 ist die kleinste und trgt die eigentliche Nutz las t . Sie bildet (samt dieser) die Last der Te i l rake te 2 und letztere wieder (samt der Teilrakete 3 und deren Nutzlast) die Last der T e i l r a k e t e i. Beim Aufstieg nun arbeitet zuerst die Teilrakete i. Sobald dieselbe aufgebraucht ist, wird ihr Leerkrper abgekoppelt, und es beginnt die Teilrakete 2 zu wirken. Ist auch diese verbraucht, bleibt auch sie zurck, und es arbeitet nun bis zur Erreichung der gewnschten Endgeschwindigkeit die Teil-rakete 3. Nur letztere kommt mit der Nutzlast bis an das Ziel. Da sich bei diesem Vorgang die Endgeschwindigkeiten 3er drei Teilraketen addieren, mu jede einzelne derselben nur Y3 der ins-gesamt geforderten Endgeschwindigkeit hervorbringen knnen. Bei einer 3 stufigen Raumrakete also, welche die zur gnzlichen Loslsung von der Erde notwendige Steig-Hchstgeschwindigkeit von 12 500 Meter je Sekunde erlangen soll, wrde demnach auf jede Teilrakete nur eine zu erreichende Endgeschwindigkeit von rund 4200 Meter je Sekunde entfallen. Dafr gengt aber, wie wir schon frher feststellten, z.B. bei einer Auspuffgeschwindigkeit c = 3000 Meter je Sekunde, das technisch zweifellos ausfhrbare Betriebsstoff-Fassungsvermgen von 75 Prozent Massenverhltnis = 4 . Sind aber die einzelnen T e i l r a k e t e n herstellbar, dann kann auch ber die Erbauungsmglichkeit der daraus zusammengesetzten Gesamt-rakete kein Zweifel bestehen. Untersuchen wir vorsichtshalber noch die absoluten Gren der sich bei obigem Beispiel ergebenden Raketen-Massen oder -Gewichte. Angenommen es sei eine Nutzlast von 10 Tonnen von der Erde loszulsen; die einzelnen Teilraketen mgen derart ge-baut sein, da ihr Leergewicht ebenso gro ist wie die von ihnen zu befrdernde Last. Dann ergeben sich die Gewichte der Teil-raketen in Tonnen wie folgt: Teilrakete Last Eigen-gewicht Endgewicht M Anfangsgewicht M^ 3 3 1 + 2 + 3 10 80 640 I G 80 640 lO-T 1 0 = 20^) 8 0 + 8 0 = 160 640 "T 640 = 1280 4 X 2 0 = 80^) 4 X 160 = 640 4 X 1280 = 5120 Das E n d g e w i c h t M ist gleich dem Eigengewicht plus der Last, wenn die Rakete wie hier bis zum gnzKchen Verbrauch ihres Betriebsstoffes arbeitet. -) Das A n f a n g s g e w i c h t Mq ist hier gleich dem 4fachen Endgewicht M, da laut Frherem in unserem Beispiel jeder Teilrakete das Massen(Gewichts-)verhltnis M. M = 4 zukommt. Das Anfangsgewicht der gesamten, aus 3 Stufen bestehenden Raumrakete wrde also 5120 Tonnen betragen, welche Zahl einer Technik, die u. a. beispielsweise Ozeandampfer von 50000 Tonnen zu schaffen imstande ist, wohl nicht sonderlich imponieren kann. Auf diese Weise mittels des Stufenprinzipes wre es, wenigstens theoretisch, eigentlich mglich, jede bel iebige End-geschwindigkeit zu erreichen. Praktisch werden sich darin, ins-besondere mit Rcksicht auf die absoluten Gren der Anfangs- . gewichte, natrlich gewisse Grenzen ergeben. Trotzdem aber liegt im Stufenprinzip ein unumstlicher Beweis, da es grund-stzlich mglich wre , zur Los lsung von der Erde ge-eignete Raumraketen auch schon mit den heute zur Ver-f g u n g stehenden Mitteln zu schaffen. Damit soll jedoch nicht gesagt sein, da das Stufenprinzip in der erluterten Form bereits die ideale Lsung fr die Konstruk-tion der Raumrakete darstellt; denn es fhrt zu einer Vermehrung der toten Last und damit des zur Befrderung notwendigen Be-triebsstoffes. Doch darauf kommt es jetzt nicht an. Vorerst handelt es sich nur darum, zu zeigen, da es berhaupt mglich ist". Zweifellos aber wird jede Raumraketenbauart, wie immer sie auch sein mge, sich den im Stufenprinzip zum Ausdruck kommenden Grundsatz zu eigen machen mssen: whrend der Dauer des An-triebes zwecks Betriebsstoffersparnis jeden Fahrzeugteil, der ber f lss ig geworden ist, sofort loszukoppe ln (abzuwerfen), um nicht totes Gewicht nutzlos mitzuschleppen und gleichzeitig mit dem brigen noch weiterhin beschleunigen zu mssen; vor-ausgesetzt natrlich, da es sich um Raumraketen handelt, die grere Endgeschwindigkeiten erreichen sollen. Auch wollen wir uns nicht verhehlen, da es gewi noch einige Schwierigkeiten bereiten wird, den trotz des Stufenprinzipes noch immer recht bedeutenden Anforderungen an das Fassungsver-mgen der Betriebsstoffbehlter einer Raumrakete bautechnisch ge-recht zu werden. Es wird hierzu teilweise notwendig sein, vom bisher blichen grundstzlich abweichende Konstruktionsmethoden anzuwenden; denn es mssen alle Teile des Fahrzeuges, insbeson-dere die Behlter, so leicht als nur irgend mglich ausgefhrt werden. Trotzdem aber mssen letztere gengend Festigkeit und Steifheit besitzen, um beim Aufstieg sowohl dem Massendruck als auch dem Luftdruck widerstehen zu knnen, wobei man noch zu bercksichtigen hat, da bei den uerst niederen Temperaturen, welchen sie meist ausgesetzt sind, viele der blichen Metalle bereits sprde werden und daher an Festigkeit einben. Ferner mu in einem Raumschiff ein Fahrraum (Fahrzelle) vorhanden sein zur Unterbringung des Fhrers, der Fahrgste und des zum Leben Notwendigen an Vorrten und sonstigem Zubehr, sowie zur Aufnahme der Fracht, der wissenschaftlichen Beobachtungs-gerte usw. Derselbe mu luftdicht abschlieen und entsprechende Vorkehrungen zur knstlichen Versorgung mit Atmungsluft und zur Aufrechterhaltung ertrglicher Temperatur aufweisen. In ihm sind auch alle zur Steuerung des Fahrzeuges notwendigen Ein-richtungen untergebracht, wie Handgriffe zur Regelung der Treib-vorrichtung, Megerte fr Zeit, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Weg (Hhe) und zur Ortsbestimmung, Vorrichtungen zur Ein-haltung der gewnschten Fahrtrichtung u. dgl. Auch Raumanzge (siehe Folgendes), Hngematten, usw. mssen vorhanden sein. Schlielich gehren zur Ausrstung eines Raumschiffes noch die sehr wichtigen H i l f s m i t t e l f r die Landung , wie Fall-schirme, Tragflchen u. a. m. Die bisherigen Vorschlge. Nun die verschiedenen bisher zur prakt i schen Lsung des Raumfahrtproblems gemachten Vorschlge: Prof. G o d d a r d verwendet als Betriebsstoff seiner Raumrake-ten rauchloses Pulver, also einen festen Krper. Er hat keinen bestimmten Apparat beschrieben, sondern schlgt nur allgemein vor, das Pulver in Patronen verpackt, nach Art eines Maschinen-gewehres, automatisch in den Verbrennungsraum einzubringen. Die ganze Rakete soll aus einzelnen Teilraketen zusammengesetzt sein, welche whrend des Aufstieges nacheinander abgeworfen werden, sobald sie verbraucht sind, bis auf jene in welcher sich die Last befindet, und die allein an das Ziel gelangt. Er beab-sichtigt vorerst unbemannte Apparate auf einige loo km Hhe aufsteigen zu lassen. Spter will er auch versuchen, eine unbe-mannte, nur mit einigen Kilogramm Leuchtpulver ausgerstete Rakete bis zum Mond emporzuschicken. Beim Auftreffen dort-selbst soll der Leuchtsatz aufblitzen, was mit unseren. Grofern-rohren wahrgenommen werden knnte und so das Gelingen des Versuches anzeigen wrde. Dem Vernehmen nach besteht fr die Goddardsehen Apparate von Seiten der amerikanischen Kriegs-marine besonderes Interesse. Sehr wertvoll sind die Ergebnisse der von Goddard angestell-ten und bisher verffentlichten prakt i schen V o r v e r s u c h e , fr deren Durchfhrung ihm von der bekannten Smithsonian Institution in Washington in grozgiger Weise die Mittel zur Verfgung gestellt wurden: Er konnte bei entsprechender Form-gebung und Ausfhrung der Dsen mit gewissen Sorten von rauchlosem Pulver Auspuffgeschwindigkeiten bis zu 2434 Meter je Sekunde erreichen. Hierbei gelang es ihm, von der im Pulver chemisch gebundenen Energie 64,5 Prozent auszuwerten, also in lebendige Kraft der ausstrmenden Verbrennungsgase umzusetzen. Dieses Ergebnis stimmt nahezu berein mit den Erfahrungen der Ballistik, nach welchen etwa Yg vom Energieinhalte des Pulvers ausgentzt werden knnen, whrend der Rest auf die von den Abgasen mitgefhrte Wrme entfllt und dadurch verlorengeht. Vielleicht wird sich bei weiterer technischer Vervollkommnung der Wirkungsgrad von Ofen und Dse auch noch um Einiges erhhen, etwa bis nahe an 70 Prozent bringen lassen. Somit drfte, nach Bercksichtigung der noch hinzukommen-den, durch die verschiedenen Hilfsapparate (wie Pumpen u. dgl.) sowie durch sonstige Umstnde verursachten Verluste, fr die ganze T r e i b v o r r i c h t u n g also den R a k e t e n - M o t o r ins-gesamt ein innerer W i r k u n g s g r a d " von etwa 60 Prozent zu erwarten sein. Ein sehr gnstiges Ergebnis, wenn man bedenkt, da der Wirkungsgrad selbst unserer besten bisher bekannten Wrme-kraftmaschinen kaum mehr als 38 Prozent betrgt. Man mge aber den soeben betrachteten inneren Wirkungsgrad wohl unterscheiden von jenem, mit welchem wir uns schon frher befaten: dem "Wirkungsgrad des Rckstoes> den man zum Unterschied auch als den ueren Wirkungsgrad" des Raketen-Motors bezeichnen knnte. Beide sind voneinander gnzlich un-abhngig und mssen zugleich bercksichtigt werden, um den G e s a m t w i r k u n g s g r a d des Fahrzeuges (der eben das Produkt des inneren und des ueren Wirkungsgrades ist) zu erhalten. In der Hauptkolonne 3 der Tabelle 2, Seite 33 sind als Beispiel die Werte desselben fr Benzol als Betriebsstoff schon angefhrt worden. Prof. Oberth schlgt im Gegensatze zu Goddard vor, f lss ige Betriebsstoffe zu verwenden, und zwar in erster Linie f lss igen Wassers to f f und auerdem A l k o h o l , beide mit den zu ihrer Verbrennung notwendigen Mengen f lss igen Sauers to f fes . Das Gemisch W a s s e r s t o f f - S a u e r s t o f f Knal lgas genannt besitzt nmlich unter allen bekannten Stoffen in Bezug auf das Gewicht den hchsten Energieinhalt (3780 Kalorien je Kilo-gramm, gegenber ungefhr 1240 bei bestem rauchlosem Pulver). Demgem ergibt es auch die weitaus hchste Auspuffgeschwin-digkeit. Oberth rechnet damit, etwa 38004200 Meter je Sekunde erreichen zu knnen. Gelnge es, die im Knallgas chemisch ge-bundene Energie bis zur theoretisch hchstmglichen Grenze aus-zuwerten, so wrde sich dessen Auspuffgeschwindigkeit sogar auf ber 5000 Meter je Sekunde steigern lassen. Das hierbei entstehende Verbrennungsgas ist Wasserdampf. Leider steht dem Vorteile dieser bedeutenden Energiekapazitt und dadurch bedingten hohen Auspuffgeschwindigkeit, dank wel-cher das Knallgas theoretisch als weitaus geeignetster Betriebs-stoff fr Raumraketen erscheinen mte, die Schwierigkeit, ihn mitzufhren und praktisch anzuwenden, als groer Nachteil ge-genber; denn die Unterbringung des Wasserstoffes wie auch des Sauerstoffes ist in der Rakete aus rumlichen Grnden nur in -') Siehe Seite 28. verflssigtem Zustande mglich. Nun betrgt aber die Tempe-ratur des flssigen Sauerstoffes 1 8 3 " und die des flssigen Wasserstoffes gar nur 2 5 3 " Celsius! Es ist klar, da dieser Umstand die Handhabung sehr komplizieren mu, abgesehen von den ungewhnlichen Anforderungen, welche hierdurch an das Material der Behlter gestellt werden. Dazu kommt, da die mittlere Dichte (spezifisches Gewicht) des Knallgases auch in verflssigtem Zustand sehr gering ist, so da zur Unterbringung einer bestimmten Gewichtsmenge desselben verhltnismig groe Behlter notwendig sind. Bei A l k o h o l , dem anderen von Oberth vorgeschlagenen Be-triebsstoffe, fallen diese nachteiligen Umstnde zum Teile fort, sind aber auch nicht ganz vermeidbar. Denn der zur Verbren-nung notwendige Sauerstoff mu auch in diesem Falle in fls-sigem Zustande mitgenommen werden. Die Auspuffgeschwin-digkeit betrgt bei Alkohol nach Oberth etwa 15301700 Meter je Sekunde, ist also bedeutend geringer als bei Wasserstoff. Dafr besitzt er aber grere Dichte. Wegen dieser Eigenschaften benutzt Oberth Alkohol zusam-men mit flssigem Sauerstoff als Betriebsstoff fr den ersten Te i l des Aufstieges; denn whrend desselben mu der Wider-stand der dichten, erdnahen Luftschichten berwunden werden, wozu Oberth eine groe Querschnittsbelastung (d. i. der auf I qcm des Luftwiderstandsquerschnittes eines Geschosses entfal-lende Teil der Gesamtmasse des letzteren) auch bei Raketen als vorteilhaft ansieht und hierzu nebst anderem empfiehlt: das Massenverhltnis auf Kosten der Auspuffgeschwindigkeit zu ver-g r e r n " D i e s wird aber erreicht, wenn man als Betriebsstoff Alkohol und Sauerstoff verwendet. "') Diesem Vorschlage knnen wir uns jedoch nicht ansdilieen, wie in vor-Uegendem Fall besonders hervorgehoben werden mge. Er drfte auch kaum haltbar sein, da er sidi auf die Auffassung grndet, man knne den in der Bal-listik blichen Begriff der Querschnittsbclastung" auch hier anwenden. Letzteres ist nach unserer Meinung aber nicht ohne weiteres zulssig; denn die m i t A n -t r i e b fortbewegte Rakete unterliegt wesentlich anderen medianischen Bedingungen als das sich im S c h w u n g bewegende Gescho. m s iS BehHer lili hSeh/fer -Tnibinrridifung Die Oberthsche Raumrakete hat im allgemeinen die uere Form eines deutschen S-Geschosses und ist aus einzelnen Teil-raketen zusammengesetzt, die also entweder mit Wasserstoff und Sauerstoff (Wasserstoffrakete) oder mit Fallschirm Alkohol und Sauerstoff (Alkoholra-kete) betrieben werden. Zwei Ausfhrungsbeispiele seines Raumfahrzeuges hatOberth auch nher -Kaum furdie beschrieben. Davon ist das eine ein Heffisfnermslrvmenfe kiei^^res Modell, das unbemannt, aber mit entsprechenden Registrierinstru-menten ausgerstet, emporsteigen und der Erforschung der hheren und hchsten Luftschichten dienen soll. Das andere ist ein groes, fr Men-schenbefrderung bestimmtes Raum-schiff. Das kleinere Modell (Abb. 27) be-steht aus einer Wasserstoffrakete, wel-che in den vorderen Teil einer be-deutend greren Alkoholrakete ein-gefgt ist. Unter dem Behlter der Wasserstoffrakete befindet sich ein eigener Raum zur Unterbringung der Registrierinstrumente. Am Ende der Alkoholrakete sind verstellbare F los-sen angeordnet, welche zur Stabilisie-A b b . 27. Lngssdinitt durch die j c - j i : u , " , , , . rung und Steuerung des Fahrzeuges H a u p t r a k e t e des k l e i n e n ,. , , . . dienen sollen. Der ganze Apparat ist 5 Meter lang, mit 56 cm im Durch-stoffrakete (grau angchgt) steckt im messer und wiegt im Startbereiten Z u -vorderen Tei l der Alkoholrakete, sj^nd 544 kg. Auerdem ist noch eine sogenannte Hilfsrakete" (Abb. 28) vorgesehen, von 2 Meter Hohe, i Meter Durchmesser und einem Ge-wicht von 220 kg im abfahrtbereiten Zustande. VeMller TreibrorricMung Oberthschen Raketenmodells, schematisdi dargestellt. Die Wasser-Der Start erfolgt ab 5500 Meter Hhe, von Luftschiffen aus (Abb. 29). Zuerst wird mittels der Hilfsrakete, die dann zu-rckbleibt, die Hauptrakete bis auf eine Hhe von 7700 Meter ge-hoben und dabei auf eine Anfangsgeschwindigkeit von 500 Meter je Sekunde gebracht (Abb. 30). Nun tritt sie selbst in Ttigkeit: erst die Alkoholrakete und, nach de-ren Verbrauch und Abkopplung, dann die Wasser-stoffrakete. 56 Sekunden nach dem Start ist bereits eine Steig-Hchstgeschwindigkeit von 5140 Meter je Sekunde erlangt, welche gengt, um die allein verbliebene Wasserstoffrakete nun ohne Antrieb, in freiem Aufstieg eine schlieliche Hhe von etwa 2000 km erreichen zu lassen. Die Rckkehr zur Erde erfolgt mittels eines sich selbstttig entfalten-den Fallschirmes, welcher in der Spitze der Wasser-stoffrakete untergebracht ist. Beim zweiten Modell, dem fr Menschenbefr-derung bestimmten, groen Raketen^Raumschiff (Abb. 31), besteht der ganze vordere Teil des Fahrzeuges aus einer Wasserstoffrakete, welche auf eine rckwrts angeordnete Alkoholrakete gestellt ist. Die Fahrze l le , fr die mitreisenden Menschen, die Fracht usw. bestimmt, mit allen Steuerungsbehelfen ausgerstet, befindet sich im vorderen Teil der Wasserstoff-rakete. Darber ist der Fal l -schi rm untergebracht. Nach vorn ist das Fahrzeug durch eine metallene, der ueren Ge-schoform angepate K a p p e abgeschlossen, welche spter, gleichzeitig mit der Alkoholrakete, als berflssiger Ballast abgeworfen wird (Abb. 32); denn zu diesem Zeitpunkte ist die Erdlufthlle bereits verlassen, also kein Luft-widerstand mehr zu berwinden. Die Stabilisierung und Steue-rung erfolgt hier nicht mittels Flossen, sondern durch entspre-chende Drosselung der ueren Dsen. Abb. 28. Die H i l f s r a k e t c des kleinen Oberthsdien Raketenmodells. Abb. 29. Start der Rakete nach Obertli von Luftschiffen aus. Bei diesem Modell wird der Start vom Meere aus vorgenom-men. Hierbei tritt wieder zuerst die'Alkoholrakete in Wirk-Hufstieg mit Antrieb durch die Wasserstoff rakete. Die leergewordene f^llfoholral^ete wird abge-worfen. Die Wasserstoffrai^ete beginnt zu arbeiten. Aufstieg mit Antrieb durch die Rii^oh'olral^ete. Die leergewordene Hllfsral^ete wird abge-worfen: die Hauptrai^ete, und zwar vorerst deren /lll^oholral^ete, beginnt zu arbeiten. Aufstieg mit Antrieb durch die Hilfsral^ete. Das startbereite Fahrzeug, an Luftschiffen hngend wie Abb, 29. Abb. 30. Der Aufstieg des kleinen (unbemannten) Raketenmodells von Obenh. samkeit. Sie bringt das Fahrzeug bis auf eine Steiggeschwindigkeit von 30004000 Meter je Sekunde, worauf sie abgekoppelt und zurckgelassen wird (Abb. 32) und die "Wasserstoffrakete zu ar-beiten beginnt, um dem Fahrzeug die notwendige Steig-Hchst-Fallsdiirm 'vhrzdk geschwindigkeit oder, wenn erforderlich, auch noch eine wag-rechte Umlaufgeschwindigkeit zu erteilen. Ein solches Raumschiff, geeignet zur Befrderung eines Beobachters , wrde nach Oberths Angaben im startbereiten Zustand 300 t wiegen. Bei beiden Modellen ist jede der Teilraketen fr sich selb-stndig, besitzt daher sowohl eigene Treib-vorrichtung als auch eigene Behlter. Letz-tere sind wegen Gewichtsersparnis sehr dnn-wandig ausgefhrt und erhalten die not-wendige Steifheit hnlich wie nichtstarre Luftschiffe durch P r a l l f l l u n g , also durch das Bestehen eines entsprechend groen in-neren berdruckes. Dieser wird bei In-haltsentnahme durch Nachverdampfen der zurckbleibenden Flssigkeit aufrechterhal-ten. Das Baumaterial der Sauerstoffbehlter ist K u p f e r , jenes der Wasserstoffbehlter Blei , also weiche Metalle, um der schon erwhnten durch die extrem niederen Tem-peraturen bedingten Gefahr des Brchig-werdens vorzubeugen. Im rckwrtigen Teil jeder Rakete befin- ^ b b . j i . LngssAnit :e iner det sich die T r e i b v o r r i c h t u n g (Abb. 33). g r o e n Oberthschen Ra-Dieselbe besteht im wesentlichen aus dem kete f r MensAenbefrde-Ofen und einer oder mehreren daran an-schlieenden aus dnnem Blech gebildeten Auss t rmdsen , sowie den verschiede-nen, dazu erforderlichen Hilfsmitteln: wie Zerstuber u. dgl. Um die Betriebsstoffe auf den fr das Einfhren in den^Ofen notwendigen ber-druck zu bringen, verwendet Oberth eigenartige, von ihm er-sonnene Pumpen. Kurz vor der Verbrennung wird dann der Sauerstoff vergast, auf 700 erhitzt und so in den Ofen ein-geblasen, whrend der Brennstoff selbst in fein verteiltem Zu-stand in den heien Sauerstoff strm gespritzt wird. Fr ent-rung, schematisch darge-stellt. Die Wasserstoff-rakete (grau angelegt) ist a u f die Alkoholrakete gestellt. sprechende Khlung des Ofens, der Dsen usw. sind Vorkehrun-gen getroffen. Es mu auffallen, wie klein der fr die Nutzlast bestimmte Fahrraum im Vergleich zum gesamten Fahrzeug ist, das eigent-ich der Hauptsache nach nur aus Behltern besteht. Dies wird Gesdiwindlgkeii Wassersfu Rakete MoM-Rakete /Aufstieg mit ntrieb durch die Wasser-stoff ra ete. Diese arbeitet je nach Zv/ecl^ (lotrechter Aufstieg oder freier Umiauf) ent-weder auf Steig- oder auf wagerechte Ge-schwindigl^eit. Die leergewordene li^oholral^ete und die Kappe werden abgeworfen: die Wasserstoff-rai^ete beginnt zu arbeiten. Bisher erreichte Steiggeschwindigi^eit: 30004000 Meter je Sei^unde. ufstieg wit Antrieb durch die n li^ohoi rai^ete. Das startbereite Fahrzeug, im Meere schwimmend. A b b . 3 2 . D e r Aufs t i eg des greren (bemannten) R a k e t e n m o d e l l s v o n O b c r t h . jedoch verstndlich, wenn man bedenkt, da die frher mittels der Raketengleichung errechneten""), fr den Aufstieg notwendi-gen Betriebsstoffmengen etwa das 20Sofache der Gesamtlast (Fahrzeugeigengewicht, Betriebsstoffrest und Nutzlast) ausmachen! Die Ursache fr diesen enormen Bedarf an Betriebsstoffen liegt Siehe Seite 4 9 , 50. SchniH aber nicht etwa in zu ungengender Ausntzung derselben, be-dingt vielleicht durch Unvollkommenheit des zum Antrieb ver-wendeten Rckstopr inz ips , wie vielfach irrtmlich geglaubt wird. "Wohl geht beim Aufstieg, wie wir schon frher feststellten/), infolge des Umstandes da die Fahrgeschwindigkeit whrend der Dauer des Antriebes nur allmhlich zunimmt und daher nicht gleich gro_ (nm-lich anfangs klei-ner, spter gr-er) wie die Aus-puff-(Absto-ungs-) Geschwin-digkeit ist, Energie verloren (Abb.17). Trotzdem aber er-gbe sich, wenn z. B. das Fahrzeug auf die zur gnz-lichen Loslsung von der Erde ideell notwendige Ge-schwindigkeit von 12 500Meter Je Se-kunde beschleu-nigt werden soll, der mittlere Wir-Abb. 33. Die Treibvorriditung der Oberthsdien Rakete: redits: des kleinen Modells. Der Ofen mndet in nur eine Dse. links: des groen Modells. Ein gemeinsamer Ofen mndet in viele, bienenwabenartig verteilte Dsen. kungsgrad des Rckstoes^) bei einer gleichbleibenden Aus-puffgeschwindigkeit von 3000 Meter je Sekunde mit 27 Prozent und von 4000 Meter je Sekunde mit 45 Prozent. Ja, er wrde gem unseren frheren Betrachtungen im gnstigsten Fall, d. i. nmlich fr eine Antriebsperiode, bei welcher die dem Fahrzeug erteilte Endgeschwindigkeit das 1,5 9 fache der Auspuffgeschwindig-keit betrgt, sogar den Wert von 65 Prozent erreichen'). ' ) Siehe Seite 37 bis 40. Mit Hilfe der Formel Seit; 38. Siehe Tabelle 4, Seite 39. Da nun auf Grund der frher erwhnten Goddardschen Versuche und der Erfahrungen der Ballistik der i n n e r e W i r k u n g s g r a d der T r e i b v o r r i c h t u n g auf etwa 60 Prozent geschtzt werden kann"), so folgt, da whrend des Aufstieges mit einem durchschnitt-lichen G e s a m t w i r k u n g s g r a d des Fahrzeuges von ungefhr 16 bis 27 (gnstigstenfalls sogar bis 39) Prozent gerechnet werden darf, was wohl jedenfalls nicht schlechter als bei unseren bisher bekannten Kraftfahrzeugen ist! Nur die ungeheure, zur ber-windung so enormer Hhen eben notwendige Arbe i t s le i s tung bedingt es, da derartig gewaltige Betriebsstoffmengen erforder-lich sind. Wrde also beispielsweise von der Erde in den Weltraum hinauf bis an die praktische Schweregrenze eine Strae fhren und sollte ein Kraftwagen dieselbe erklimmen, dann mte man ihm einschlielich des zur Verbrennung notwendigen Sauerstoffes einen ungefhr ebenso groen Betriebsstoffvorrat mitgeben, als fr ein Raumschiff bei derselben Last und Steighhe an gleich-wertigen Betriebsstoffen notwendig wre. Es ist noch von Interesse zu erfahren, wie Oberth die Kosten-frage beurteilt. Nach seinen Angaben wrde sich das frher be-schriebene kleinere Modell einschlielich der Vorversuche auf IG20000 Mark stellen. Die Baukosten eines Raumschiffes, ge-eignet zur Befrderung von einem Beobachter, wrden ber 1 Million Mark betragen. Unter gnstigen Bedingungen wre dasselbe befhigt, etwa 100 Fahrten auszufhren. Bei einem greren Raumschiff, das auer dem Fhrer samt Zubehr noch 2 t Fracht befrdert, wrde ein Aufstieg bis in den stabi-len Schwebezustand (bergang in eine freie Umlaufbahn) etwa 5060000 Mark erfordern. Die Studie, welche von Dr.-Ing. H h mann ber das Raum-fahrtproblem verffentlicht wurde, behandelt zwar die Konstruk-tion der Raumrakete selbst nicht nher, befat sich aber dafr eingehend mit allen grundstzlichen Fragen der Raumfahrt und Siehe Seit: 5 j . bringt auch sehr wertvolle diesbezgliche Vorschlge. Sofern die-selben sich auf den Landungsvorgang und auf die Fernfahrt durch den Weltraum beziehen, werden sie spter behandelt. Was an dieser Stelle interessiert, ist die Berechnung eines Raum-fahrzeuges zur Befrderung von zwei Menschen einschlielich allem an Zubehr und Vorrten dazu Notwendigen, Hohmann denkt sich dasselbe in groen Zgen wie folgt aufgebaut: Das eigentliche Fahrzeug soll nur aus der Fahrzelle bestehen. In dieser ist alles untergebracht auer dem Betriebsstoff. Als solcher dient ein festes, sprengmittelartiges Material, wel-ches unterhalb der Fahrzelle in Form eines sich nach oben verjngenden Tur-mes derart anzuordnen wre, da die Fahrzelle dessen Spitze bildet (Abb. 34). Durch allmhliches Abbrennen dieses Be-triebsstoffturmes soll dann, hnlich wie bei einer Feuerwerkrakete, der Vortrieb erzeugt werden. Voraussetzung hierfr ist, da die Sprengmitteltechniker ein Material finden, welches einerseits ge-ngende Festigkeit aufweist, um sich von selbst in der gewnschten Form erhalten zu knnen, und andererseits auch jene Verbrennungsenergie besitzt, die fr das Zustandekommen einer entsprechend groen Abstoungsgeschwindigkeit notwendig ist. Unter der Annahme, da letztere 2000 Meter je Sekunde betrage, wrde ein solches Raumfahrzeug nach Hohmann im startbereiten Zustand insgesamt etwa 2800 t wiegen, wenn es zur Er-reichung einer Steighhe von 800000 km (d. i. der doppelten Mondentfernung) befhigt sein soll. Dies entspricht im Gewicht ungefhr einem kleinen Ozeandampfer. Eine solche Reise wrde hin und zurck 307 Tage dauern. N o o r d u n g . 5 Abb. 34. Die Raumrakete nadi Hohmann. Sehr beachtenswert sind die neueren Verffentlichungen, mit welchen Dr. v. H o e f f t in jngster Zeit hervortrat. Sein ursprnglicher Gedanke war, den Antrieb von Raumschiffen mit Hilfe des Weltthers zu bewirken. Zu diesem Zwecke soll mittels elektrischer Beeinflussung ein einseitiger therstrom durch das Fahrzeug geleitet werden. Die nach Hoeffts Annahme dabei auftretende Reaktionswirkung des thers wrde dann die Vor-triebskraft des Fahrzeuges liefern, was allerdings voraussetzt, da der ther auch Masse besitzt. Letzteres hlt Hoefft jedoch fr gegeben, wenn die von Nernst und anderen Forschern vertretene Ansicht, nach welcher dem Weltther eine sehr bedeutende innere Energie innewohnen soll (Nullpunktsenergie des thers), auch tat-schlich zutrifft, und zwar mit der Begrndung, da nach dem Einsteinschen Gesetz Energie auch Masse bedeute. Jedoch mit Rcksicht auf die Unwahrscheinlichkeit, diesen Ge-danken in absehbarer Zeit verwirklichen zu knnen, hat v. Hoefft sich nunmehr den Bestrebungen Oberths angeschlossen. Seine neuesten diesbezglichen Arbeiten haben ihn, seinen Mitteilungen nach, zu baure i fen Entwrfen gebracht, die nur der Finanzierung harren. Er beabsichtigt, vorerst eine unbemannte R e g i s t r i e r r a k e t e , zwecks Erforschung der oberen Luftschichten, auf etwa loo km Hhe zu bringen. Dieselbe ist ungeteilt, durch Alkohol und fls-sigen Sauerstoff angetrieben und nach Art der Torpedos mittels eines Kreisels gesteuert. Hhe der Rakete 1,2 Meter, Durchmesser 20 cm, Anfangs(Start-)gewicht 30 kg, Endgewicht 8 kg, von wel-chem 7 kg auf das Leergewicht und i kg auf die Nutzlast ent-fallen. Letztere wird gebildet durch einen M e t e o r o g r a p h e n , welcher in der Spitze der Rakete untergebracht ist und sich auto-matisch aus dieser lst, sobald die Steighhe erreicht ist, hnlich wie dies bei Registrierballons geschieht; er sinkt dann allein an einem sich selbst entfaltenden Fallschirm langsam zur Erde, wobei er Druck, Temperatur und Feuchtigkeit der Luft registriert. Der Aufstieg soll aus 10 000 Meter Hhe von einem unbemannten Gummi-ballon (Pilotballon) aus erfolgen, um dadurch der Rakete das Durchdringen der unteren dichten Luftschichten zu ersparen. Als nchstes plant v. Hoefft die Ausfhrung einer greren Rakete mit einem Anfangsgewicht von 3000 kg und einem End-gewicht von 450 kg, von welchem ungefhr 370 kg auf das Leer-gewicht und 80 kg auf die Nutzlast entfallen. Sie soll, hnlich wie ein Gescho angewendet, in f re ier W u r f b a h n (Keplerschen Ellipsen) weite Strecken der Erdoberflche (etwa von 1500 km aufwrts) in krzester Zeit zurcklegen und hierbei entweder Post u. dgl. befrdern oder, mit einer selbstttig arbeitenden Photo-einrichtung ausgerstet, die berflogenen (also z. B. noch uner-forschte) Gebiete aufnehmen. Die Landung ist so gedacht, da sich die Nutzlast, hnlich wie bei der frher beschriebenen Re-gistrierrakete, vor dem Niedergehen automatisch aus der Spitze lst und allein an einem Fallschirm niedersinkt. Diese e intei l ige Rakete soll nebstdem aber auch zu einer zwei-tei l igen ausgestaltet und dadurch fr eine Anzielung des Mondes geeignet gemacht werden, zu welchem Zweck sie an Stelle der frheren Nutzlast von etwa 80 kg mit einer dieser gleichschweren zweitem R a k e t e ausgerstet wird, welche dann erst die wirk-liche, nunmehr allerdings viel kleinere Nutzlast von ungefhr 5 I G kg trgt. Da sich bei einer solchen Doppelrakete nach dem schon frher erluterten Stufenprinzip'") whrend des Auf-stieges mit Antrieb die Endgeschwindigke i ten beider T e i l -raketen addieren, wrde so eine Steig-Hchstgeschwindigkeit er-reicht werden, gengend gro, um die aus einer Blitzpulverladung bestehende Nutzlast bis auf den Mond zu bringen. Beim Auf-treffen dortselbst soll dann diese Ladung sich entznden und durch ihr Aufleuchten das Gelingen des Versuches anzeigen, hnlich wie dies auch von Goddard beabsichtigt wird. Sowohl diese als auch die vorgenannte Postrakete starten aus einer Hhe von 6000 Meter von einem Pilotballon, einer Schubrakete oder einem Bergesgipfel. Im Gegensatze zu diesen bisher beschriebenen unbemannten Ra-keten sollen die fr Menschenbefrderung bestimmten, groen ") Siehe Seite 51 bis 53. Raumfahrzeuge, welche Hoefft dann in weiterer Folge zu schaffen gedenkt, grundstzlich nur unmittelbar von einer geeigneten Wasser-flche aus, und zwar nach Art eines Wasserflugzeuges, starten und beim Niedergehen, hnlich wie ein solches, wassern. Um sie hier-fr befhigt zu machen, sollen sie eine ganz besondere (etwa drachenhnliche) uere Form erhalten. Das zunchst in Aussicht genommene Modell eines derartigen Raumfahrzeuges htte ein Startgewicht von 30 t und ein End-gewicht von 3 t. Sein Zweck ist der: einerseits hnlich wie die Postrakete angewendet, jedoch mit zu befrdernden Personen besetzt, in f re ie r Wur f bahn (Keplerschen Ellipsen) groe Strecken der Erdoberflche in krzester Zeit zu berwinden; anderseits htte es aber spter einmal auch als Spitzenstufe groer, mehr-teiliger, zur Erreichung fremder Himmelskrper bestimmter R a u m -schif fe zu dienen. Deren Startgewichte wren dann schon recht bedeutend, wrden etliche 100 t, bei der grten Type sogar bis zu 12000 t betragen. BenierJiungen zu den bisherigen Konstruhtions-vor schlgen. Zu diesen verschiedenen Vorschlgen sei ergnzend noch hin-zugefgt: Wohl gehrt, soweit es sich bis heute berblicken lt^ die nhere Zukunft aller Wahrscheinlichkeit nach der Raumrakete mit flssigem Betriebsstoff. Zu endgltig baure i fen E n t w r -fen von solchen wird man jedoch erst dann kommen knnen, wenn die hierfr notwendigen technischen Vorbedingungen ge-schaffen sind, durch (im Versuchsverfahren gewonnene) praktische Lsung der fr ihre Konstruktion grundstz l ichen Fragen: I. der Mitfhrungsweise des Betriebsstoffes, 2. der Einbringungs-art desselben in den Ofen und 3. der Vorkehrungen gegen die Zerstrung von Ofen und Dse durch die Verbrennungshitze. Es wurde aus diesem Grund auch absichtlich vermieden, hier selbst Konstruktionsvorschlge zu bringen. Wohl aber erachten wir es zweifellos auch gegenwrtig schon als angezeigt und not-wendig, wenigstens soweit es mit den zur Zeit vorhandenen Er-fahrungen eben mglich ist, das G r u n d s t z l i c h e des Fahrzeug-aufbaues zu klren, und dazu gehrt vor allem auch die Frage des A n t r i e b s s t o f f e s . Als solcher wurde, laut Frherem, bis-her vorgeschlagen: einerseits Wasserstoff und Sauerstoff und an-dererseits Alkohol und Sauerstoff. Besser als diese beiden drften sich nach Meinung des Ver-fassers die reinen K o h l e n w a s s e r s t o f f - V e r b i n d u n g e n (zusam-men mit dem zur Verbrennung notwendigen Sauerstoff) als Be-triebsstoffe fr Raumraketen eignen. Dies wird erkennbar, wenn man den Energieinhalt statt auf das Gewicht auf das Volumen bezogen ausdrckt, wie es Verfasser fr am vorteilhaftesten hlt, um die Wertigkeit eines Raketenbetriebsstoffes in einfacher Weise beurteilen zu knnen; denn es kommt nicht nur darauf an, welche G e w i c h t s m e n g e Betriebsstoff fr eine bestimmte Lei-stung erforderlich ist; ebenso, ja fr die Unterbringung desselben und damit fr die Konstruktion des Fahrzeuges noch wichtiger ist es: welche V o l u m e n m e n g e davon mitgefhrt werden mu. In letzterer Hinsicht gibt aber der auf das Vo lumen bezo-gene Energ iegeha l t (Wrmeeinheiten je Liter) des Betriebs-stoffes am klarsten Aufschlu. Derselbe ist umso bedeutender, je grer das spezifische Ge-wicht sowie der untere Heizwert des betreffenden Brennstoffes ist und je weniger Sauerstoff er zu seiner Verbrennung bedarf. Im allgemeinen zeigen sich die kohlenstoffreichen Verbindungen den Wasserstoff reichen berlegen, obwohl der Heizwert je K i lo -gramm der letzteren hher ist. Sehr geeignet erschiene danach z. B. Benzol . Am gnstigsten wre reiner Kohlenstoff. Da letzterer jedoch nicht flssig vorkommt, sollte man versuchen, ob nicht durch mechanische Mischung eines flssigen Kohlenwas-serstoffes von mglichst hohem Energiegehalt je Liter (also viel-leicht Benzol, Heptan u. a.) mit feinverteiltem, mglichst reinen Kohlenstoff (wie etwa Ru, feinstes Kohlenmehl o. dgl.) der Energiegehalt je Liter noch weiter gesteigert und dadurch ein besonders hochwertiger, ja vielleicht der nach unserer heutigen Kenntnis der Stoffe berhaupt bestmgliche Raketenbetriebsstoff gewonnen werden knnte. Selbstverstndliche Bedingung fr die Gltigkeit vorstehender Betrachtungen ist natrlich, da alle Betriebsstoffe mit dem glei-chen Wirkungsgrad ausgentzt werden. Unter dieser Voraussetzung wrde beispielsweise eine Raum-rakete, welche die Endgeschwindigkeit 4000 Meter je Sekunde er-reichen soll, dann wenn sie mit Benzo l und f lss igem Sauer-stoff betrieben wird, rund um die Hlfte kleiner ausfllen und eine um Vs geringere Behlteroberflche auf-weisen als bei Antrieb durch f ls -sigen Wasser- und Sauers to f f (Abb. 3 5). Es wrde daher die Benzolrakete nicht nur eher technisch ausfhrbar sein, sondern sich auch billiger stel-len als die gleich leistungsfhige Wasserstoffrakete; wenn auch das G e w i c h t der notwendigen Betriebs-stoffmenge in ersterem Falle etwas hher ist und daher eine grere Antriebskraft und infolgedessen auch eine s trkere , also schwerere T r e i b v o r r i c h t u n g notwendig wre. Dafr sind bei der Benzolrakete eben die Betriebsstoffbehlter kleiner und knnen auerdem, wenigstens soweit sie dem Benzol dienen, aus irgendeinem Leicht-metall hergestellt werden, weil das Benzol normal flssig ist, whrend sie fr verflssigten Wasserstoff mit Rcksicht auf dessen abnorm niedere Temperatur (253 Celsius) nach Oberth, wie schon erwhnt, aus Blei (!) bestehen mten. Ganz abgesehen von den vielen anderen durch diese niedere Temperatur des fls-sigen Wasserstoffes bedingten Schwierigkeiten in der Handhabung und Anwendungsweise desselben, die alle beim Benzol fortfallen. Wasserstoirakete Benzolrakete Abb. 3 j . Grenverhltnis zwischen einer Wasserstoffrakete und einer Benzolrakete von gleicher Leistungs-fhigkeit, wenn jede imstande sein soll, sidi eine Geschwindigkeit von 4000 M e t e r n j e S e k u n d e erteilen zu knnen. A Allerdings tritt diese berlegenheit der flssigen Kohlenwasser-stoffe bei hheren Endgeschwindigkeiten gegenber dem reinen Wasserstoff immer mehr zurck. Trotzdem aber wrde, selbst fr die Erreichung einer Geschwindig-keit von 12 500 Meter je Sekunde (wie sie jzur gnzlichen Loslsung von der Erde ideell notwendig ist), eine Benzolrakete immer noch um Vs kleiner ausfallen als eine Wasser-stoffrakete (Abb. 36). Erst fr die Endgeschwindigkeit von 22000Meter je Sekunde wrden sich die Volu-men der Betriebsstoffmengen bei der Benzolrakete ebenso gro wie bei der Wasserstoffrakete ergeben. Zu diesen energiewirtschaftlichen und sonstigen Vorteilen der fls-sigen Kohlenwasserstoffe kommt noch, da sie an und fr sich viel Wasserstoffrakefe Benzolrakefe Abb. 36. Grenverhltnis zwischen einer Wasserstoffrakete und einer Benzolrakete von gleidier Leistungs-fhigkeit, wenn jede imstande sein soll, sidi eine Geschwindigkeit von 1 2 5 0 0 Metern j e S e k u n d e (gnz-liche Loslsung von der Erde!) zu eneilen. billiger sind als flssiger reiner Wasserstoff. Die Rckkehr zur Erde. Aus den bisherigen Ausfhrungen geht also hervor, da dem A u f s t i e g in den Weltraum, wenn auch bedeutende, so doch nicht unberwindbare Hindernisse im Wege stehen. Bevor wir uns aber mit weiteren Betrachtungen befassen, welche aus diesem Ergebnis nun gefolgert werden knnen, interessiert uns vor allem die Frage: ob und wie es mglich wre, nach gelungenem Auf-stieg wieder zur Erde rckkehren und daselbst landen zu knnen, ohne hierbei Schaden zu nehmen. Denn es mag wohl auch beim khnsten Raumfahrer ein nicht gelindes Grausen erwecken, wenn er, die Erde als ferne Kugel vor sich sehend, bedenkt, da er mit nicht weniger als etwa der zwlffachen Geschwindigkeit eines Artilleriegeschosses auf ihr einlangt, sobald er, sich ihrer Schwerkraft frei berlassend, auf sie zufhrt oder richtiger ge-sagt: auf sie abstrzt. Es mu also fr rechtzeitige A b b r e m s u n g gesorgt werden. Welch schwieriges Problem diese Forderung jedoch in sich schliet, erkennt man, wenn man sich vergegenwrtigt, da jedem ein-zelnen Kilogramm des Raumschiffes bei seinem Eintreffen auf der Erde eine lebendige Kraft innewohnt, welche beinahe jener eines ganzen D-Zuges gleichkommt, der sich mit 70 km Stunden-geschwindigkeit in Fahrt befindet! Denn, wie schon anfangs er-whnt, fllt ein Krper stets mit der Geschwindigkeit von etwa 1 1000 Meter je Sekunde auf die Erde ein, sobald er aus dem Welt-raum durch ihre Schwerkraft an sie herangezogen wird; er be-sitzt hierbei also eine lebendige Kraft von rund 6000 Metertonnen je Kilogramm seines Gewichtes. Diese ungeheure Energiemenge mu nun dem Fahrzeug whrend der Abbremsung in der Gnze entzogen werden. Fiierfr kommen lediglich zwei Mglichkeiten in Betracht: ent-weder Gegenarbe i t mittels des Rckstoantr iebes (hnlich wie beispielsweise die Rckwrtsarbeit" der Maschine beim Stoppen eines Schiffes) oder Widers tandsbremsung unter Ausntzung der E r d l u f t h l l e . Bei Landung nach ersterer Art mte man also den Antrieb neuerlich und zwar diesmal entgegen der Fahrtrichtung wirken lassen (Abb.- 37). Hierbei wrde dem Fahrzeug seine Einfall-energie dadurch entzogen werden, da man dieselbe durch Leistung einer gleichgroen, entgegengesetzten Arbeit aufhebt . Dies be-dingt aber, da zur Bremsung dieselbe Energie und somit auch die gleiche Betriebsstoffmenge aufgewendet werden mte, welche fr den A u f s t i e g [notwendig ist. Denn da die Anfangsge-schwindigkeit fr den Aufstieg (Steig-Hchstgeschwindigkeit) und die Endgeschwindigkeit bei der Rckkehr (Einfallgeschwindigkeit) von hnlicher Gre sind, so unterscheiden sich auch die leben-digen Krfte, welche dem Fahrzeug in ersterem Falle mitge-teilt und in 'letzterem entzogen werden mssen, nur wenig von einander. ^DasaufdieErde einfallende Haumidtiff l'i^ir'kungsrichtung Diese ganze, fr die Bremsung notwendige Betriebsstoffmenge mu aber vorerst noch und das gibt den Ausschlag auf die vo l l e Steighhe mitgehoben werden, was eine ungeheure Vermehrung der Steiglast bedeutet. Dadurch wird aber nun die fr den Aufstieg insgesamt erforderliche Betriebsstoff menge der-maen ^ro, da diese Bremsart jedenfalls uerst unwirtschaft-lich, ja bei der Leistungsfhigkeit der bis heute zur Verfgung stehenden Betriebsstoffe, sogar berhaupt undurch-fhrbar erscheint. Aber auch eine nur te i lweise Heranziehung des Rck-stoes zur Bremsung mu aus denselben Grnden wo nur mglich vermie-den werden. Dazu kommt, da die Rckstobremsung i m B e r e i c h e d e r L u f t -hl le wenigstens so-lange die Fahrgeschwin-digkeit noch von kos-mischer Gre ist ver-mutlich berhaupt kaum anwendbar sein drfte. Denn die Auspuffgase, welche das Fahrzeug dabei vor sich hertreibt, wrden durch den Luftwiderstand mehr verzgert werden als das schwerere Fahr-zeug selbst, und so mte sich dieses in der Hitze der eigenen Verbrennungsgase bewegen. Die zweite Landungsart, jene mit Ausntzung des Luftwider-standes, wird dadurch bewerkstelligt, da das Fahrzeug whrend seines Weges durch die Erdlufthlle mittels Fallschirmen oder son-stigen Vorrichtungen abgebremst wird (Abb. 38). Hierbei ist nun ausschlaggebend, da sich die lebendige Kraft, welche dem Fahrzeug Abb. 37. L a n d u n g m i t R c k s t o b r e m ' s u n g . Das einfallende Fahrzeug soll durch den Antrieb aufgefangen" werden, indem derselbe e n t -g e g e n der Fahrtrichtung, also ebenso wie beim Aufstieg von der Erde w e g " arbeitet. whrend dieses Vorganges entzogen werden mu, nur zum Teil in Luftbewegung (Wirbelung) zum anderen Teil aber in Wrme umwandelt. Wenn nun der Bremsweg nicht gengend lang und daher die Bremszeit zu kurz ist, dann kann whrend derselben die entstehende Bremswrme nicht in gengendem Mae durch Leitung und Strahlung an die Umgebung bergehen, und es mu Einfallgeschmdigkeit fWOm/sek Abb. 38. L a n d u n g nnit L u f t w i d e r s t a n d s b r e m s u n g bei lotrechtem Einfall des Fahrzeuges. daher die Temperatur der Bremsmittel (Fallschirm usw.) fort-gesetzt steigen. Nun besitzt aber in unserem Falle das Fahrzeug bei seinem Eintritt in die Lufthlle eine Geschwindigkeit von rund 1 1 000 Meter je Sekunde, whrend jener Teil der Lufthlle, welcher gengende Dichte aufweist, um fr Bremszwecke noch in Frage zu kommen, kaum mehr als 100 km hoch sein drfte. Nach dem vorhin Gesagten ist ohne weiteres klar, da ein Versuch, auf diesem fr so gewaltige Geschwindigkeiten relativ viel zu kurzem Wege eine Abbremsung des Fahrzeuges durch den Luftwiderstand zu be-werkstelligen, einfach zur Verbrennung fhren mte. hgkeit So schiene es also, als ob das Problem der Raumfahrt, wenn auch nicht an der Frage des A u f s t i e g e s , so doch an der Unmg-lichkeit einer wohlbehaltenen Rckkehr zur Erde scheitern sollte. Das Ilohmannsche Landungsmanver. Es ist ein Verdienst des deutschen Ingenieurs Dr. Hohmann, aus dieser'Schwierigkeit einen Ausweg gezeigt zu haben. Nach seinem Vorschlage wird das Raumschif f f r die Landung mit Trag f l chen hnlich wie ein F lugzeug ausgerstet . Weiterhin wird schon zu Beginn der Rckkehr dem Fahrzeug mit-tels Rckstoes eine solche tan-gentiale (wage rechte) Ge-schwindigkeit erte i l t , da es bei seinem Fall zur Erde gar nicht auf ihrer Oberflche auftrifft, sondern die Erde in einer freien Umlaufbahn derart umfhrt, da es sich ihrer Oberflche im Schei-tel der Bahn auf 75 km nhert (Abb. 39). Es sei versucht, diesen Vorgang in einfacher Weise vielleicht fol- i5km Hhe ber gend zu erlutern: Wenn man einen Stein w i r f t , statt ihn nur fallen zu lassen, dann trifft er erst in einer gewissen E n t f e r -nung auf den Boden, und zwar in umso weiterer, mit je grerer Geschwindigkeit er fortgeschleu-dert wurde. Knnte man nun diese Wurfgeschwindigkeit beliebig steigern, so da der Stein nicht schon in einer Entfernung von 10 oder IOC Meter, ja auch noch nicht in einer solchen von 100 oder 1000 km niederfllt, sondern erst in einer Weite von der Erdoberfli ^^^infallgescfimndigked efwo 11000njsek A b b . 3 9 . B e i m H o h m a n n s c h e n L a n -d u n g s v o r g a n g wird die R c k k e h r -b a h n derart knstlidi beeinflut, da das Raumschiff gar nicht auf die Erde auftrifft, sondern dieselbe in 75 km Hhe umfhrt. Abb. 40. Wenn die Fliehkraft infolge zu rascher Fahrt zu g r o wird, schleudert sie den Wagen aus der Bahn. 40000 km Z U Boden gelangte, dann wrde er in Wirklichkeit berhaupt gar nicht mehr niederfallen, da ja der ganze Erd-umfang nur 40000 km mit. Er wrde dann die Erde wie ein win-ziger Mond in einer freien Umlaufbahn um-kreisen. Allerdings mte man, um dies von einem Standpunkte der Erdoberflche aus zu erreichen, dem Steine die gewaltige Geschwindig-keit von etwa 8000 Me-ter je Sekunde erteilen. Letztere wird jedoch umso gerin-ger, je weiter die Stelle von der Erde entfernt liegt, von welcher aus der Krper zum Umlauf um die-selbe veranlat werden soll. In einem Abstnde von etlichen 100000 km be-trgt sie nur mehr rund 100 Meter je Sekunde (Abb. 39). Dies ist auch ein-zusehen, wenn man bedenkt, da das Fahrzeug ohnehin allein schon infolge seines Falles zur Erde immer mehr an Geschwindigkeit ge-winnt. Erreicht doch die Einfallge-schwindigkeit laut Frherem schlie-lich sogar den Wert von 1 1000 Meter je Sekunde, ist also bereits um mehr als 3000 Meter je Sekunde grer , als jene Geschwindigkeit von genau 78 50 Meter je Sekunde, die das Fahr-zeug haben mte, damit es die Erde Einfallgeschm rund fIL Abb. 4 1 . Infolge der um rund 3000 m/sec zu groen Fahrge-schwindigkeit ( 1 1 0 0 0 statt 7850 m/sec!) ist die Fliehkraft grer als die Sdiwere, weshalb das Raum-schiff aus der freien Kreisbahn nadi auen gedrngt wird. hnlich wie frher der Stein) in freier Kreisbahn in einer Hhe von 75 km umlaufe. Infolge dieses berschusses an Geschwindigkeit wird nun das Raumschiff durch die Fliehkraft strker nach auen gedrngt, als die Schwerkraft imstande ist, es nach innen zur Erde zu ziehen; ein hnlicher' Vorgang wie etwa bei einem Kraftwagen, der eine Kurve mit zu groer Geschwindigkeit (zu scharf") durchfhrt (Abb. 40). Ebenso wie dieser nach auen geschleudert wird, weil die Fliehkraft, welche ihn aus der Bahn zu drngen sucht, grer ist als die Bodenreibung der Rder, die ihn in derselben erhalten sollte, so wird in sinngemer Weise auch unser Raum-schiff bestrebt sein, die freie Kreisbahn nach auen zu verlassen und sich damit von der Erde wieder zu entfernen (Abb. 41). I M7uhin^ in erzwungener Kreisheive^iing. Letzteres kann aber verhindert werden, und zwar durch ent-sprechende Zuhilfenahme der Tragflchen. Bei einem normalen Flugzeuge sind dieselben nach a u f w r t s geneigt, da-mit durch die Fahrbewegung jener A u f t r i e b entsteht, der eben das Flugzeug tra-gen soll (Abb. 42). In un-serem Falle werden nun die Tragflchen entgegen-gesetzt, also nach abwrts geneigt, eingestellt (Abb. 43); dadurch entsteht ein nach unten, gegen die Erde zu gerichteter Druck, der bei richtiger Wahl des Anstell-winkels den berschu an Fliehkraft gerade aufhebt, und auf diese Weise das Fahrzeug zwingt, in der Kreisbahn zu verbleiben (Abb. 44). Luftmdersiand flugrichiung '\Fahrzeuggemchf Erdobenflche Abb. 42. Die grundstzliche Wirkungsweise der Tragflchen beim n o r m a l e n D r a d i e n -f l u g : Der durch den Luftwiderstand bedingte Auftr ieb" ist nach o b e n gerichtet und t r g t so das Flugzeug. Lurtwidersland ir/iehkraff-' berschu Flugnichtung Abtrieb Fr die Ausfhrung dieses Manvers wurde absichtlich die Hhe von 75 km ber der Erdoberflche gewhlt; denn dort ist die Luftdichte bereits so gering, da das Raumschiff trotz seiner hohen Geschwindigkeit annhernd denselben Luftwiderstand er-leidet, wie ein normales Flugzeug in blicher Hhenlage. Im Verlaufe dieser e r z w u n g e n e n K r e i s b e w e g u n g " wird sich nun die Fahrgeschwindigkeit infolge des Luftwiderstandes an-dauernd verringern und daher der berschu an Fliehkraft immer mehrabnehmen. Demgem vermindert sich aber auch die Notwendigkeit einer Mithilfe der Tragflchen, bis diese schlielich vollkom-men berflssig wird, so-bald die Fahrgeschwindigkeit auf 7850 Meter je Sekunde Erdoberflche gesunken ist und somit auch berschu an Fliehkraft aufgehrt hat zu bestehen. Abb. 4?. Wirkungsweise der Traeflcnen 1 -rr 1 1 .., j , u Uas Raumschiff kreist dann wahrend der e r z w u n g e n e n K r e i s b e -w e g u n g " eines landenden Raumschiffes, in einer f re ien Umlaufbahn Hier erzeugt der Luftwiderstand einen z u r Schwebend um die Erde Erde (nach abwrts) gerichteten Abtrieb" , ( F r e i e K r e i s b e w e g u n g " , der den berschu an Fliehkraft aufhebt. A b b 4 4 ) Da sich aber infolge des Luftwiderstandes die Fahrgeschwindig-keit andauernd wei ter vermindert, nimmt audi die Fliehkraft allmhlich ab und lt demgem die Schwere immer mehr zur Geltung kommen. Daher mssen die Tragflchen bald wieder in Wirksamkeit treten, und zwar jetzt ebenso wie bei einem ge-whnlichen Flugzeug (Abb. 42): der Schwere entgegenwirkend, also tragend ( G l e i t f l u g b e w e g u n g " , Abb. 44). Endlich wird mit weiterer Abnahme der Geschwindigkeit und zunehmender Annherung an die Erde die Fliehkraft praktisch berhaupt zu Null: das Fahrzeug wird dann nur mehr von den Tragflchen getragen, bis es schlielich im Gleitflug niedergeht. Auf diese Weise wre es mglich, den Weg durch die Luft-hlle dermaen auszudehnen, da dabei sogar die ganze Erde >er fr das Landungsmanver brauchbare Teil d. LuhiiHe fOOkm hoch / Beginn^ der^^;^ remsmrkiji^ ^Freie Umlaufbahn _ ^ , /aufwddier dasaum-I /schiff bei Fehlen des Zwanges y durch die Tragfliidten sich mn der JJ-^^ Erde wieder en!Fernen wijrde ^Landung 15 lkeit desselben sicherlich auch von 1 1 ooo Meter je Sekunde bis auf Null abgebremst werden, ohne da ein Heilaufen" zu be-frchten wre. Die Dauer dieses Landungsmanvers wrde sich auf einige Stunden erstrecken. Landung in Bremsellipsen. Bei dem soeben beschriebenen Verfahren wurde der bergang aus der Einfallbahn in die freie Kreisbahn und die hierzu erforder-liche Geschwindigkeits-verminderung von 11 ooo auf 7850 Meter je Sekunde im Verlaufe der erzwungenen Kreisbewegung" be-werkstelligt. Nach einem anderen Vor-schlage Hohmanns kann dies aber auch im Wege der Durch-fahrung sogenannter Bremsellipsen" er-reicht werden (Abb. 45). Bei diesem Lan-dungsvorgang kom-men die Tragflchen anfangs nicht zur Ver-wendung, sondern es wird nur getrachtet, sobald das Fahrzeug in gengend dichte Luft-schichten eingetreten ist, mittels eines nach-gezogenen Fallschirmes Abb. 4 j . L a n d u n g in B r e m s e l l i p s e n " . (Die Lufthlle und die Landungsbahn sind hier, ebenso wie in Abb. 44, hher als der Wirklichkeit ent-sprechend gezeichnet. Vergl. Abb. 8.) SO krftig zu bremsen, wie die schon erwhnte Gefahr zu starker Erwrmung es noch gestattet. Allerdings kann dadurch die Fahrgeschwindigkeit noch nicht der-art vermindert werden, wie dies notwendig wre, um damit das Raumschiff in die freie Kreisbewegung berzuleiten. Es verbleibt daher noch ein berschu an Geschwindigkeit und somit auch an Fliehkraft, der das Fahrzeug nun nach auen abdrngt, so da es die Lufthlle wieder verlassen und sich in einer freien Umlauf-bahn von elliptischer Form (i. Bremsellipse) von der Erde ent-fernen wird; jedoch nicht mehr bis auf jenen Abstand, von wel-chem aus die Rckfahrt ursprnglich angetreten wurde, da sich die lebendige Kraft bei der Bremsung ja bereits verringert hat (Abb. 45). Infolge der Schwerewirkung wird das Fahrzeug nach einiger Zeit dann wieder zur Erde zurckkehren, neuerlich die Lufthlle durchfahren wobei abermals ein Teil seiner Ge-schwindigkeit durch Fallschirmbremsung vernichtet wird , sich nunmehr wieder, jetzt aber auf einer bereits kleineren elliptischen Umlaufbahn (2. Bremsellipse), von der Erde entfernen, dann von neuem zurckkehren usw. Es werden somit, entsprechend der fortschreitenden Geschwin-digkeitsabnahme, nacheinander immer engere sogenannte Brems-ellipsen" durchlaufen, bis schlielich die Geschwindigkeit auf 7850 Meter je Sekunde gesunken und damit die f re ie Kre is -bewegung eingetreten ist. Der weitere Verlauf der Landung er-folgt dann unter Zuhilfenahme der Tragflchen im Gleitflug ebenso wie bei dem frher geschilderten Vorgang. Die gesamte Landungsdauer vom erstmaligen Eintritt in die Lufthlle bis zur Ankunft auf der Erdoberflche betrgt jetzt rund 23 Stunden, ist also um ein Vielfaches lnger als bei dem zuvor beschriebenen Verfahren. Man wird daher die beim Hohmann sehen Landungs-manver ohnehin vorgesehenen Tragflchen wohl auch schon anfangs voll ausntzen und die Landung somit besser in er-zwungener Kreisbewegung vornehmen. Das Oberthsche Landungsmanver. Anders aber, wenn Tragflchen berhaupt vermieden werden sollen, wie Oberth es vorschlgt, der sich in der zweiten Auflage N o o r d u n g . 6 seines Buches mit dem Landungsproblem nun ebenfalls nher be-fat. Danach wird der erste Teil der Landung hnlich wie frher geschildert mittels Bremsellipsen vorgenommen (Abb. 45), woz Tragflchen ja nicht notwendig sind. Der weitere Landungsvor-gang kann aber mangels der letzteren nun nicht im Gleitfluge stattfinden. Wohl soll der Fallschirm durch einseitige Verkrzung der Fallschirmseile zur Fahrtrichtung schrg gestellt und dadurch ein Auftrieb (also eine tragflchenhnliche Wirkung) erzielt werden. Trotzdem aber drfte sich hierbei die Mithilfe des Antriebes in sehr weitgehendem Mae als notwendig erweisen, um ein zu rasches Niedergehen des Fahrzeuges zu verhindern, so da die Ersparung der Tragflchen wohl nur mit recht bedeutendem Be-triebsstoffeinsatz erkauft werden knnte; vorausgesetzt da die Anwendung der Rckstobremsung innerhalb der Lufthlle aus frher genannten Grnden (Gefhrdung durch die eigenen Ver-brennungsgase) berhaupt mglich wre. Nach alledem scheint somit die Landung nach Hohmann mittels Tragflchen in erzwungener Kreisbewegung" die gnstigste Lsung darzustellen. Das bisherige Ergebnis. Wir haben also gesehen, da nicht nur der A u f s t i e g in den Weltraum, sondern auch die Sicherung geregel ter Rckkehr zur Erde im Bereiche des technisch Mglichen liegt, so da es keineswegs berechtigt erscheint, das Raumfahrtproblem von vorn-herein als Utopie abzulehnen, wozu man bei oberflchlicher Be-urteilung berlieferungsgem wohl geneigt wre. Es bestehen fr die Raumschiffahrt keinerlei grundstzl iche Hindernisse und auch die heute schon gegebenen wissenschaftlichen und tech-nischen Voraussetzungen lassen die schlieliche Verwirklichung dieses khnsten aller Menschheitstrume mit Recht erwarten. Wohl kn-nen Jahre und Jahrzehnte bis dahin vergehen; denn da die noch zu berwindenden technischen Schwierigkeiten sehr bedeutend sind,, darber wird kein ernst Denkender sich tuschen drfen. In vieler Hinsicht wird es sich bei der praktischen Ausfhrung wahrschein-lieh als notwendig erweisen, die bisher ohne gengende Versuchs-grundlagen gemachten Vorschlge wohl auch weitgehend abzu-ndern. Es wird Opfer kosten an Geld und Mhe und vielleicht auch an Menschenleben; haben wir ja alles dies schon in den vergangenen Jahrzehnten bei der Eroberung der Lfte miterlebt! Doch wenn man einmal in der Technik etwas als richtig und mglich erkannt hat, dann ist die Ausfhrung auch stets gefolgt, selbst wenn dabei noch so bedeutende Hindernisse aus dem Weg zu rumen waren vorausgesetzt allerdings da die betreffende Sache gengend lohnend erschien. Noch zwei wichtige Fragen. Wir wollen daher nun zu zeigen versuchen, welche Ausblicke das obige Ergebnis fr die Zukunft erffnet und uns dabei Klar-heit verschaffen ber zwei noch bestehende wichtige Fragen; denn bisher haben wir uns ja nur mit der technischen, nicht aber auch mit der wirtschaftl ichen und der physiologischen Seite des Problems befat: Welches sind also die praktischen und sonstigen Vorte i le , die wir von der Verwirklichung der Raumfahrt zu erwarten htten, und wren dieselben bedeutend genug, um all die hierfr noch notwendigen, zweifellos gewaltigen Aufwendungen auch tatsch-lich lohnend erscheinen zu lassen? Und andererseits, knnte unter den gnzlich vernderten phy-sikalischen Verhltnissen, die wir im leeren Weltraum vorfnden, menschliches Leben denn berhaupt mglich gemacht werden, und was fr besondere Vorkehrungen wren hierzu erforderlich? Die Antwort darauf wird sich von selbst ergeben, indem wir die vorauss icht l i chen A n w e n d u n g s m g l i c h k e i t e n der Raumschiffahrt im Folgenden nun nher untersuchen. Gewhnlich denkt man bei derartigen Betrachtungen vor allem an eine Fahrt zu fremden Himmelskrpern und das Betreten derselben, wie es von einzelnen Schriftstellern in romantischer Weise geschildert wird. Aber so verlockend dies auch erscheinen mag, so wrde es doch jedenfalls erst den letzten Abschnitt einer erfolgreichen Entwicklung der Raumschiffahrt bilden kn-nen. Zunchst Jedoch gbe es fr dieselbe noch mancherlei Anwendungen, die leichter zu verwirklichen wren, weil sie noch nicht erfordern wrden, den Bannkreis der Erde, unseres Hei-matgestirns, schon vllig verlassen und sich in fremde, unbekannte Welten begeben zu mssen. Die Raumrahete im schiefen Wurf. Die einfachste Art einer praktischen Anwendung als Befrde-rungsmittel ergibt sich fr die Rakete, wenn man sie von der Erde schief (statt lotrecht) aufsteigen lt; denn sie beschreibt dann eine Wurfparabel (Abb. 46). Bekanntlich ist hierbei die W u r f w e i t e am grten, wenn der Wurfwinkel (Abgangswin-kel) in unserem Fall also der Nei-gungswinkel derAuf-stiegrichtung 45" Wrf-fMpngs-} betrgt (Abb. 47). Gesdtwindigkeif Bei dieser Verwen-dungsart kommt die Rakete hnlich wie ein Gescho zur Wirksamkeit; jedoch Hinfallgeschwind,gke,t folgenden A b b . 4 6 . Sch ie fer W u r f . Unterschieden: es ist kein G e s c h t z notwendig, um sie abgehen zu lassen; ihr Ge-wicht kann um Vieles grer sein, als bei einem gewhn-lichen, selbst noch so gewaltigen Gescho; die Abgangsbeschleuni-gung lt sich beliebig klein whlen; trotzdem wren so hohe Abgangsgeschwindigkeiten zu erreichen, da es fr die W u r f -(Schu-)Weite der Raumrakete theoretisch eigentlich berhaupt keine i rdische G r e n z e gbe. Man knnte demnach so in uerst kurzer Zeit eine Last ber sehr groe Distanzen fortbringen, weshalb mitunter die Meinung vertreten wird, da sich dieses Verfahren auch zur Befrderung z. B. dringender Frachten etwa im Dienste der Post, des Fern-meldewesens u. dgl. bentzen liee. Letzteres wre aber nur mglich, wenn es gelingt, die Einfall-geschwindigkeit der ankommenden Rakete derart rechtzeitig ab-zubremsen, da ihr Auftreffen sachte erfolgt, weil sonst das Fahrzeug bzw. seine Fracht dabei zugrunde ginge. Hierfr stehen nach unseren frheren Betrachtungen") zwei Bremsverfahren zur Verfgung, und zwar: entweder mittels Rckstoes oder durch den Luftwiderstand. Da ersteres wegen des enormen damit ver-bundenen Betriebsstoffverbrauches, wo immer mglich, unbedingt vermieden werden mu, kommt praktisch also nur die Anwen-dung des Luftwiderstandes in Frage. Mgangs-richtung Abb. 47. Mit einer gegebenen Abgangsgesdiwindigkeic wird dann die g r t e W u r f w e i t e erzielt, wenn der Abgangswinkel 4 5 betrgt. Nun wrde aber mit einfacher Fal lschirmlandung die Ab-bremsung gewi nicht zu erreichen sein; denn bei der Gre der in Betracht kommenden Wurfweiten fllt die Rakete auf ihr Ziel mit mehrfacher Geschogeschwindigkeit ein. Dafr wre jedoch die Bremsstrecke, welche sich hierbei in der Lufthlle bestenfalls ergbe, wegen der zu bedeutenden Stei lheit des Einfalles viel zu kurz, wozu noch der Nachteil kommt, da dabei der Hauptanteil der Einfallsgeschwindigkeit in den unteren, dichten Luftschichten zur Abbremsung gelangte. Dies gilt gleichermaen auch dann, wenn man es, wie von an-derer Seite vorgeschlagen, so einrichtet, da sich vor dem Nieder-gehen die N u t z l a s t aus der Rakete los lst , um allein an Siehe Seite 72. einem Fallschirm herabzusinken, whrend der Leerkrper der Rakete preisgegeben wird; denn weder die Gre der Einfall-geschwindigkeit noch die vor allem schdliche zu bedeutende Stei lheit des Einfalles wird durch diese Manahme irgendwie gnstig beeinflut. Um die Fracht unbeschdigt ans Ziel zu bringen, knnte die Abbremsung, wenn sie durch den Luftwiderstand bewirkt werden soll, nur whrend gengend lange dauernder, annhernd wagrechter Fahrt in hheren, dnnen, entsprechend der Fahrtgeschwindig-keit gewhlten Luftschichten also nach dem Hohmannschen Landungsverfahren (Gleitfluglandung) geschehen und wrde sich demgem auf Bremsstrecken ausdehnen, die nicht um vieles krzer als der ganze zurckzulegende Weg wren. Daher kme fr den Fall da vor dem Auftreffen abge-bremst werden soll eine richtige Wurfbewegung berhaupt gar nicht zustande, sondern es wrde sich eine Bewegungsweise ergeben, wie sie im nchsten Abschnitt: Die Raumrakete als Flugzeug" besprochen wird. Im reinen schiefen Wurf knnte man die Rakete wohl nur verwenden, wenn dabei wohlbehaltene Landung" nicht erfor-derlich ist, also z. B. als Gescho f r K r i e g s z w e c k e . In letz-terem Fall wren fr ihren Antrieb ohne weiteres auch feste Betriebsstoffe wie rauchloses Pulver u. dgl. im Sinne des Goddard-schen Vorschlages benutzbar, worauf frher bereits hingewiesen wurde"'). Solchen Raketengeschossen auch die notwendige T r e f f s i c h e r -heit zu geben, ist jedenfalls nur eine Frage ihrer technischen Vervollkommnung. brigens lieen die dafr hauptschlich in Betracht kommenden Grozie le (wie feindliche Hauptstdte, Industriegebiete usw.) ohnehin verhltnismig bedeutende Streu-ungen zu. Bedenkt man nun, da bei einer solchen Beschieung mit Ra-keten selbst etliche Tonnen schwere Ladungen ber die gewal-Siehe Seite 4 j , 54. tigsten Entfernungen hinweg ge fa j j r los an Ziele gebracht wer-den knnten, die sehr weit im feindlichen Hinterland liegen, ja da geradezu kein Teil desselben vor derartigen Angriffen sicher wre und es dagegen auch gar keine A b w e h r gbe, so ersieht man, um was fr ein furchtbares Kampfmittel es sich dabei han-deln wrde. Immerhin aber drfte dessen Wirkungsweite vermutlich doch nicht ganz so unbegrenzt sein, wie dies mit Rcksicht auf die Leistungsfhigkeit des Raketenantriebes eigentlich zu erwarten wre; denn mit Vergrerung der Wurfweite steigt auch die Geschwindigkeit, mit welcher der geworfene Krper, hier die Rakete, auf das Ziel einfllt und dabei die dichtesten, erdnahen Luftschichten durch-dringen mu (Abb. 48). Ist nun die Wurfweite und damit auch die Einfallgeschwindigkeit zu gro, dann wird sich die Rakete durch die Luftreibung der-art erhitzen, da sie vernichtet wird (zerschmilzt, krepiert), noch ehe sie berhaupt ans Ziel gelangt; hnlich so wie auf die Erde zufallende Meteore auch nur selten den Erdboden erreichen, weil sie bereits vorher in der Lufthlle verglhen, infolge ihrer wesentlich greren Ein-fallgeschwindigkeiten allerdings schon in viel bedeutenderen Hhen-lagen. Es wrde uns also die Erdlufthlle so wie in etlicher an-derer Beziehung wahrscheinlich auch in dieser Hinsicht wenigstens teilweisen Schutz gewhren. Wohl mag die eben beschriebene einfachste Anwendungsweise der Raumrakete manchem nicht gerade als Empfehlung fr die-selbe erscheinen! Doch es ist eben das Schicksal fast smtl icher groer Errungenschaften der Technik, da sie auch fr Zerst-Abb. 48. Je grer die Wurfweite ist, desto grer wird auch die Einfallgesdiwindigkeit sein(entsprediend der greren hierzu notwendigen Abgangsgeschwin-digkeit und Steighhe). rungszwecke benutzt werden knnen. Sollte man aber beispiels-weise die Chemie etwa als schdlich und ihre weitere Ausgestal-tung als nicht wnschenswert ansehen, weil sie die Waffen fr den heimtckischen Gaskrieg schafft? Und es wrden die Er-gebnisse, die wir von einer erfolgreichen Entwicklung der Raum-rakete zu erwarten htten, weit alles berragen, was uns die Technik zu bieten bisher imstande war, wie wir im Folgenden erkennen werden. Die Raumrakete als Flugzeug. Wie schon erwhnt schlgt Hohmann vor, das Raumschiff fr die Landung mit Tragf lchen auszursten. In einem gewissen Stadium seines Landungsmanversumluft dasselbe die Erde in einer kreisfrmigen freien Umlaufbahn schwebend (nur von der Fliehkraft getragen"), in 75 km Hhe, mit einer dement-sprechenden Geschwindigkeit von 7850 Meter je Sekunde (Freie Kreisbewegung", Abb. 44). Weil aber im ferneren Verlaufe die Fahrgeschwindigkeit und damit auch die Fliehkraft andauernd abnimmt, bekommt das Fahrzeug immer mehr Gewicht, welches nun von den Tragflchen aufgenommen werden mu, so da die freie Umlaufbewegung allmhlich in einen G l e i t f l u g ber-geht. Demgem mssen immer tiefer gelegene, dichtere Luft-schichten aufgesucht werden, so zwar: da deren Widerstand bei der verringerten Fahrgeschwindigkeit und der erhhten Last zur Erzielung des notwendigen Auftriebes gerade am besten entspricht (Gleitflugbewegung", Abb. 44). Da nun bei diesem Vorgange selbst die ganze Erde in nur wenigen Stunden umfahren wird, liegt der Gedanke nahe, auf hnliche Weise auch einen irdischen E i l f l u g v e r k e h r mit hchst-mglichen, und zwar kosmischen Geschwindigkeiten zu schaffen: Liee man nmlich ein mit Tragflchen ausgerstetes, entspre-chend gebautes Raumschiff nur bis auf eine Hhe von etwa 75 km aufsteigen und sorgte gleichzeitig, da es sich dabei auch eine *) Siehe Seite 78. wagrechte H c h s t g e s c h w i n d i g k e i t von 7850 Meter je Se-kunde in der Richtung auf ein irdisches Reiseziel erteilt (Abb. 49), so knnte es den Weg bis dorthin ohne jeden weiteren Kraftauf-wand zurcklegen: anfangs in annhernd kreisfrmiger freier Um-Wagerechle Hchstgeschmn-digkeii iSSOmjsek Fernfahri Aufstieg im Bieiifiug (ohne Antrieti) (mit Antrieb) Abb. 49. Sdiematische Darstellung eines Eilfluges mit kosmisdier Geschwindigkeit" bei weldiem die wagrechte Hchstgeschwindigkeit so g r o ist (hier gleich der Geschwindigkeit der freien Umlaufbewegung angenommen), da die ganze Fern-fahrt i m G l e i t f l u g zurckgelegt werden kann und vor der Landung nodi k n s t l i c h g e b r e m s t werden mu. laufbahn, spter dann immer mehr und zum Schlsse gnzlich im G l e i t f l u g , nur mehr getragen vom Auftrieb der Luft. Recht-zeitig vor der Landung mte schlielich die Geschwindigkeit durch knst l iche Luftwiderstandsbremsung z. B. mittels eines nachgezogenen Fallschirmes entsprechend herabgemindert werden. Wogerechte Hchstgeschwindigkeit * ^ "st^gh/K' I fernfahrt Aufstieg m Bteitflug ohne Antrieb und ahne ki}nstL Bremsung (mitArtrieb) Abb. 50. Schematische Darstellung eines Eilfluges mit kosmischer Geschwindigkeit", bei welchem die wagredite Hdistgesdiwindigkeit g e r a d e noch a u s r e i d i t , die ganze Fernfahrt i m G l e i t f l u g zurcklegen zu knnen, wenn dabei jede k n s t -l idbe B r e m s u n g v e r m i e d e n wird. Mag letzteres bei derart hohen Geschwindigkeiten noch einige Schwierigkeiten bieten, so wrde es hingegen ohne weiteres ge-lingen, wenn man die wagrechte Hchstgeschwindigkeit kleiner whlt, weil dann auch dementsprechend weniger knstliche Brem-sung notwendig wre. Bei einer bestimmten wagrechten Hchst-geschwindigkeit wrde sogar schon die natr l iche Bremsung durch den unvermeid l i chen Fahrwiderstand der Luft hierfr allein gengen (Abb. 50). In allen diesen Fllen bentigt das Fahrzeug whrend der F e r n f a h r t keinerlei Antrieb. Wrde man es demnach whrend des Aufstieges, also bis zur Erreichung der erforderlichen Flug-hhe bzw. der wagrechten Hchstgeschwindigkeit, nur durch eine Schubrakete antreiben lassen es also mittels derselben gleichsam abschieen" dann knnte es den weiteren Weg bis an das Ziel allein vermge seines Schwunges" (der erhalte-nen lebendigen Kraft) zurcklegen und brauchte daher selbst berhaupt mit keiner Treibvorrichtung versehen zu sein, auer hchstens mit einem kleinen Reserveantrieb zur Ausgleichung eventueller Schtzungsfehler beim Landen. Natrlich knnte whrend des Aufstieges bis zur Erreichung der wagrechten Hchstgeschwindigkeit der Antrieb, statt durch eine Schubrakete, auch vom Fahrzeug zum Teil oder in der Gnze selbst geleistet werden. In ersterem Falle drfte es vorteilhaft sein, die Schub-rakete hauptschlich auf Steiggeschwindigkeit, das Fahrzeug da-gegen auf wagrechte Geschwindigkeit hinarbeiten zu lassen. Bei noch kleinerer wagrechter Hchstgeschwindigkeit mte auch ein gewisser Teil der Fernfahrt mit Antrieb zurckgelegt werden (Abb. 51). Dann aber wre es, ungeachtet dessen wie der Aufstieg erfolgen mag, jedenfa l l s notwendig, da das Fahr-zeug auch selbst mit einer Treibvorrichtung ausgerstet ist und soviel Betriebsstoff mitfhrt, als fr die Dauer der Fahrt mit Antrieb erforderlich ist. Angenommen, da als Betriebsstoff Benzol und flssiger Sauer-stoff verwendet und damit eine Auspuffgeschwindigkeit von "2500 Meter je Sekunde erreicht wird: dann mte nach den fr-her erluterten Grundgesetzen der Raketenfahrtechnik"'"), zwecks Erreichung gnstigsten Wirkungsgrades, auch die Fahrgeschwin-Siehe Seite 3 1 . digkeit whrend der Dauer des Antriebes (und demgem auch die wagrechte Hchstgeschwindigkeit) ebenso gro sein, also 2500 Meter je Sekunde betragen. Die hierfr voraussichtlich am besten entsprechende Flughhe wrde sich im Sinne der ber-legungen des Hohmannschen Landungsvorganges mit rund 60 km ergeben. Bei dieser Geschwindigkeit, besonders wenn die Fahrt auch noch entgegen der Erddrehung also in der Richtung von Ost nach West erfolgt, wre die Fliehkraftwirkung bereits so gering, da die Tragflchen schon nahezu mit dem vollen Fahr-zeuggewicht belastet wren, es sich hierbei also fast nur mehr Wagerechte Hchstgeschmndigkeif im eisp. ZSOOm/sek - S J f e Steig- und Flughi)he\ \ ^^ imBeisp.60lkommen mlke, der Hauptsache nach bereits heute zu erkennen. Zu dem, was darber ohnehin schon erwhnt wurde, sei noch gesagt; Da beim Aufstieg die Emporhebung des Fahrzeuges auf so betrchtliche Flughhen (3575 km) nicht unbedeutenden Be-triebsstoffaufwand erfordern wrde, erscheint es angezeigt, Z w i -schenlandungen jedenfalls zu vermeiden. Dafr spricht auerdem der Umstand, da die Unterteilung des gesamten Reise-weges wegen der dadurch bedingten Verkrzung Jener Luft-strecken, welche in einem Zuge zurckzulegen sind, die Anwen-dung knst l icher Bremsung in vermehrtem Mae notwendig machen wrde, was aber Vergeudung wertvoller Energie be-deutet; ganz abgesehen von den mit Zwischenlandungen stets verbundenen Zeitverlusten, Unbequemlichkeiten und Gefahrver-mehrungen. Es liegt eben geradezu im Wesen dieses Eilflugver-kehrs, da er sich um so vorteilhafter erweisen mu, je grer (natrlich in irdischen Grenzen) die auf einmal zurckzulegen-den Entfernungen sind, so da man dieselben nicht noch ab-sichtlich durch Zwischenlandungen verkrzen wird. Es wre demnach z. B. die Einschaltung von Tankzwischen-stationen, wie dies in Anlehnung an manche Projekte des Trans-ozeanflugverkehrs fr das Raketenflugzeug u. a. schon vorge-schlagen wurde, der Eigenart desselben durchaus entgegen. Aber auch sonst ist es gewi ein falscher Weg, um ber dessen Be-wegungsweise Klarheit zu gewinnen, sich einfach nur die Fahr-technik unserer bisherigen Flugzeuge zum Vorbild zu nehmen; denn dafr sind Raketen- und Propellerfahrzeuge zu sehr im Wesen verschieden. Andererseits aber halten wir es ebenso fr unrichtig, da die Fahrt des Raketenflugzeuges berhaupt nicht als eigentlicher Flug", sondern vielmehr hauptschlich als W u r f (also hnlich wie im frheren Abschnitt besprochen) vor sich gehen soll, was viele Autoren befrworten. Denn in diesem Fall ist beim Niedergehen des Fahrzeuges nebst der wagrechten auch eine lotrechte Fahr-geschwindigkeits-Komponente abzubremsen, die jedoch, wegen zu geringer Lnge eines in der Erdlufthlle bestenfalls mglichen lot-rechten Bremsweges, nicht mittels Luftwiderstandes sondern nur durch Rckstobremsung vernichtet werden kann. Letztere ist aber mit Rcksicht auf den damit verbundenen groen Be-triebsstoffverbrauch, wo immer mglich, zu vermeiden. Man mu deshalb das Auftreten einer wesentlicheren lotrechten F a h r g e s c h w i n d i g k e i t s - K o m p o n e n t e berhaupt verb in-de rn,'und das wird eben erreicht, wenn die Fahrt, wie vom Verfasser vorgeschlagen, durchweg als Drachenflug in annhernd wagrechter Bahn womglich grtenteils im Gleitflug (ohne Antrieb) zurckgelegt wird, also hnlich wie die letzte Phase einer Hoh-Wagerechfe Hchstgeschwindigkeit - - - - - ^ ^ Fernfahrt ^ufieg im Gleitflug durchwegs mit knstlicher Bremsung (mit Antrieb) Abb. J2 . Die g r t e m i t t l e r e R e i s e g e s d i w i n d i g k e i t wird dann erreidit, wenn man die wagredite Hdistgesdiwindigkeit so gro whlt, da sie gerade noch abgebremst werden kann, wenn gleich nadi ihrer Erlangung mit der knst-lichen Bremsung begonnen wird. (In den sdiematischen Abb. 49 bis 52 wrde bei naturgetreuer Darstellung die Erdoberflche ebenso wie in Abb. 53 g e k r m m t ersdieinen.) mann sehen Gleitfluglandung, die jedoch in unserem Fall, und zwar mit der wagrechten Hchstgeschwindigkeit, erst neu be-gonnen wird, vor sich geht"'). Die grte mitt lere Re i segeschwindigke i t , mit weldier bei einem solchen Eilflug eine bestimmte Reisestrecke berhaupt zurckgelegt werden knnte, hngt ab von der Lnge der letz-teren; denn die Fahrgeschwindigkeit ist begrenzt durch die For-derung, da die Abbremsung des Fahrzeuges zwecks Landung noch gelingen mu, wenn damit sobald als mglich, d. h. also gleich nach Erlangung der wagr.echten Hchstgeschwindigkeit, begonnen wird (Abb. 52). Vgl. hierzu das auf Seite 8 j , 86 Gesagte. Die gns t igs te w a g r e c h t e H c h s t g e s c h w i n d i g k e i t " fr eine bestimmte Reisestrecke drfte jene sein, welche fr die Zurcklegung der ganzen Fahrt bis an das Ziel im G l e i t f l u g , ohne wesent l iche knst l iche Bremsung gerade ausreicht (Abb. 50 und 53). Nach Meinung des Verfassers stellt dies zweifel-los die vorteilhafteste Fahrweise fr ein Raketenflugzeug dar. Sie ist zudem fr alle, selbst fr die weitesten irdischen Entfernungen anwendbar, wenn nur die wagrechte Hchstgeschwindigkeit ent-sprechend gewhlt wird, und zwar deshalb, weil man nmlich mit Vergrerung der letzteren zugleich auch eine Verminderung des , ^ Fahrwiderstandes er-ue AMneb aoMe ^ . ^ se- reicht; denn J e groer die wagrechte Ge--Aufstieg schwindigkeit wird, jiitMrieb) j^ gjjQ mehr nhert sich der Flug einer A b b . 53. V o r t e i l h a f t e s t e A r t d e r A u s f h r u n g Umlaufbewe-e i n e s E i l f l u g e s m i t k o s m i s c h e r G e s c h w i n d i g - ^ ^ ^ ^ , k ei t " : Die wagrechte Hdistgesdiwindigkeit wird S^^^S ^ ^ entsprechend der Entfernung - so gro gewhlt und verliert demnach ( g n s t i g s t e w a g r e c h t e H c h s t g e s c h w i n d i g - das Fahrzeug infolge k e i t " ) , da die ganze Fernfahrt im Gleitflug ohne strkerem Hervor-Antrieb und ohne knsdiche Bremsung zurdcgelegt j-j-g^ gns der Fliehkraft werden kann (Schema siehe Abb . 50). 1 1 an Gewicht; desto weniger Auftrieb durch die Luft ist dann aber ntig, so da die Fahrbahn nun in dementsprechend hhere, dnnere Luftschichten mit kleinerem Widerstand also auch ger ingerer natrl icher B r e m s w i r k u n g verlegt werden kann. Die Gre der gnstigsten wagrechten Hchstgeschwindigkeit hngt allein nur von der Lnge des zurckzulegenden Weges ab, wird sich genau aber erst dann angeben lassen, wenn einmal die Widerstandsverhltnisse in den hheren Luftschichten bei ber-schall- und kosmischen Geschwindigkeiten erforscht sind. Aber auch kleinere wagfechte Hchstgeschwindigkeiten, bei denen ein Teil der Fahrt mit Antrieb zurckgelegt werden mte (frher fr Benzolantrieb untersucht), knnten mitunter in Betracht kommen. Wesentlich grere hingegen kaum; denn dieselben wrden den Betrieb sehr unwirtschaftlich gestalten, we-gen der Notwendigkeit, einen bedeutenden Teil der aufgewen-deten Energie durch Fallschirmbremsung knstlich vernichten zu mssen. Doch sie wren wohl auch gar nicht notwendig! Denn schon bei Anwendung der gnstigsten", ja auch bei kleineren wag-rechten Hchstgeschwindigkeiten, knnte jede auf der Erde ber-haupt mgliche Entfernung, selbst jene bis zu den Antipoden, in nur wenigen Stunden zurckgelegt werden. Zu dem Vorteil einer derartigen auch fr unsere heutigen, ver-whnten Begriffe noch geradezu ungeheuerlich erscheinenden Reisegeschwindigkeit, kommt aber noch jener der ger ingen Ge-f h r l i c h k e i t eines solchen Eilfluges hinzu; denn whrend der F e r n f a h r t selbst knnen unvorhergesehene uere Gefahren" sich berhaupt nicht ergeben: Da Bahnhindernisse auftauchen, ist hierbei ja, wie auch bei jedem anderen sich in entsprechend groer Hhe bewegenden Luftfahrzeug, praktisch nicht mglich. Aber auch W e t t e r g e f a h r e n , die fr ein solches insbesondere bei sehr weiten Fernfahrten (z. B. Ozeanberquerungen) mitunter verhngnisvoll werden knnen, sind fr das Eilflugzeug whrend der ganzen Fernfahrt vollkommen ausgeschaltet; denn die Wetter-bildung ist nur auf den unteren, bis etwa auf lo km Hhe rei-chenden Teil der Atmosphre die sogenannte Troposphre" beschrnkt. Der darber lagernde Teil der Lufthlle die Stratosphre" woselbst eben der Eilflugverkehr sich abwickeln wrde, ist gnzlich frei davon. Dort gibt es, abgesehen von stets gleichbleibenden Luftstrmungen, keinerlei atmosphrische Vernderungen mehr. Wenn man auerdem noch die gnstigste wagrechte Hchst-geschwindigkeit" anwendet, so da whrend der Fernfahrt weder Antrieb noch knstliche Bremsung notwendig ist, sind auch die inneren", d. h. in der Funktion des Fahrzeuges selbst gelegenen Gefahren auf ein Minimum reduziert. Solche knnen sich dann, ebenso wie uere Gefahren, berhaupt nur whrend des Auf-stieg- und des Landungsvorganges ergeben. Sobald man die letzteren einmal wenigstens mit jener Sicherheit beherrscht, welche bei den anderen Verkehrsmittel blich ist, dann werden durch Rcksto angetriebene Eilflugzeuge nicht nur die fr unsere Erde schne l l s tmgl ichen sondern auch die s ichersten Fahrzeuge darstellen. Die Erreichung eines derartigen verkehrstechnischen Erfolges wre etwas so Groartiges, da dies allein schon alle Opfer rechtfertigen wrde, welche die Verwirklichung der Raumfahrt noch erfordern mag. Unsere Begriffe ber irdische Entfernungen aber mten sich von Grund aus wandeln, wenn wir einmal z. B. von Berlin nach Tokio oder auch rund um die ganze Erde in einem knappen Vormittage reisen knnten! Dann erst wr-den wir uns als Beherrscher unserer Erde fhlen drfen, aber auch zugleich so recht zu der Erkenntnis kommen, wie klein in Wirklichkeit unser Heimatplanet ist und die Sehnsucht wrde steigen nach jenen fernen Welten, die wir bis heute nur als Sterne kennen. Eine Warte im leeren IVeltraum. Doch bisher sind wir ja dem eigentlichen Zweck der Raum-schiffahrt noch berhaupt gar nicht gefolgt. Das in diesem Sinn zunchst liegende Ziel wre nun: so hoch emporzusteigen, da man entsprechend weit ber die Erdlufthlle bis in den vllig leeren Raum gelangte, ohne aber sich vorerst von der Erde auch gnzlich loszulsen. Nur allein dadurch wrden sich schon gewal-tige, ganz neuartige Mglichkeiten erffnen. Allerdings gengte es hierzu nicht, lediglich aufs te igen und wieder landen zu knnen. Wohl drfte es mglich sein, im Ver-laufe einer Fahrt, bei der die Steighhe so gro gewhlt wird, da die Reise Tage oder Wochen dauert, mancherlei wissenschaft-liche Beobachtungen vorzunehmen; aber eine grozg ige Aus-ntzung der Raumfahrt liee sich auf diese Weise doch nicht er-zielen. Schon aus dem Grunde nicht, weil die hierzu ntigen Einrichtungen wegen ihres Umfanges nicht auf einmal in die Hhe mitgenommen, sondern nur nacheinander, bestandteilweise hinauf-gebracht und erst oben zusammengesetzt werden knnten. Letzteres setzt aber die Fhigkeit voraus, in der erreichten H h e auch bel iebig lang verwei len zu knnen; hnlich etwa wie ein Fesselballon, der sich dort ohne jeden Energieaufwand, nur durch den Auftrieb der Luft getragen, lange Zeit schwebend erhlt. Wie wre dies in unserem Falle aber mglich, in Hhen, die bis in den leeren Weltraum ragen, wo nichts besteht, ja selbst die Luft zur Untersttzung fehlt? Und doch! Wenn audi nichts Materielles vorhanden ist, so stnde dennoch etwas, und zwar noch viel Verllicheres zur Verfgung, uns dort oben zu erhalten. Eine ganz einfache Naturerscheinung ist es: die bereits so oft erwhnte F l i ehkra f t . Schon einleitend wurde darauf hingewiesen""), da man sich der Schwerewirkung eines Gestirns, auer durch Erreichung der prak-tischen Schweregrenze, auch durch den b e r g a n g in eine f re ie U m l a u f b a h n entziehen knnte; denn in letzterem Falle wird die Wirkung der Schwerkraft durch die erweckten Trgheitskrfte (bei kreisfrmigem Umlauf nur durch die Fliehkraft allein, Abb. 5) a u f g e h o b e n , so da ein stabiler Schwebezustand entsteht, der es gestatten wrde, beliebig lange ber dem betreffenden Gestirn zu verharren. Von dieser Mglichkeit mte nun auch in vor-liegendem Falle Gebrauch gemacht werden. Es handelt sich demnach also darum, beim Aufstieg nicht nur die gewnschte Hhe zu erreichen, sondern auch eine bestimmte, der betreffenden Hhenlage (bzw. der Entfernung vom Erdmittel-punkt) gerade entsprechende U m l a u f g e s c h w i n d i g k e i t zu erlan-gen, deren Gre aus den Gesetzen der Gravitationsbewegung genau errechnet werden kann. Die Erteilung dieser Umlauf ges A windig-keit, welche fr die Erde in keinem Falle mehr als rund 8000 Meter je Sekunde betragen mte, wrde keine Schwierigkeiten bereiten, sobald wir in der Vollendung des Raumfahrzeuges einmal soweit sind, auch derart hoch aufsteigen zu knnen. Siehe Seite 13 bis 16. N o o r d u n p . Freie Um/au fia/rn Unter den unzhlig vielen, berhaupt mglichen freien Um-laufbahnen um die Erde haben fr unseren vorliegenden Zweck nur die wenigstens annhernd k r e i s f r m i g verlaufenden Be-deutung und hiervon wieder sind jene besonders interessant, deren Halbmesser (Abstand vom Erdmittelpunkt) 42300 km be-trgt (Abb. 54); denn diesem entspricht, bei einer zugeordneten Umlaufgeschwindigkeit von 3080 Meter je Sekunde, eine Umlauf-Winkelgeschwindigkeit, welche ebenso gro ist, wie jene der Erdrotation. D. h. aber nichts anderes, als da ein Krper in einer dieser freien Um-laufbahnen die Er-de ebenso schnell umkreist, als sie sich selber dreht: nmlich einmal in einem Tage (Sta-tionrerUmlauf"). Richten wir es nun auerdem noch so ein, da die Umlaufbahn ge-nau in der qua-torebene liegt. Abb. 54. Jeder Krper, der die Erde in der Ebene des quators, 42 300 km entfernt vom Erdmittelpunkte, in kreisfrmiger Bahn umluft, verharrt freischwebend b e -s t n d i g b e r d e m s e l b e n P u n k t e der Erdoberflche. dann wrde der Krper dauernd ber ein und demselben q u a t o r p u n k t e stehen, und zwar in 35900 km Hhe ber der Erdoberflche, wie sich nach Bercksichtigung des Erdhalb-messers von rund 6400 km ergibt (Abb. 54). Er wrde dann gleichsam die Spitze eines ungeheuer hohen Turmes bilden, wel-cher selbst jedoch gar nicht vorhanden, dessen Tragkraft aber ersetzt wre durch die Wirkung der Fliehkraft (Abb. 55). Diese schwebende Turmspitze" knnte nun bis zu jeder Gre ausgebaut und zweckentsprechend eingerichtet werden. Es ent-stnde so ein Bauwerk, das fest zur Erde gehrt, ja sogar dauernd in unvernderlicher Stellung zu ihr verharrt und sich doch weit ber der Lufthlle bereits im leeren Weltraum befin-det: eine Warte mit der Seehhe 35900000 Meter ber demMeeressp iege l " . Wrde man diese W e l t r a u m w a r t e " z.B. im Meridian von Ber l in errichtet haben, dann wre sie von dort stndig an jener Himmelsstelle zu erblicken, an welcher sich die Sonne in der Zeit um Mitte Oktober zur Mittagsstunde befindet. Wollte man die Warte je-doch statt ber einem Punkte des quators ber einer an-deren Stelle der Erde haben, dann mte man allerdings darauf verzichten, sie in Be-zug auf die Erdoberflche in unvernderter Lage erhalten zu knnen; denn es wre hierzu erforderlich, der Ebene ihrer Umlaufbahn gegenber der quatorebene einen ent-sprechenden Neigungswinkel zu erteilen, was aber zur Folge htte, da sie im Verlaufe des Tages vom Zenite gegen den Horizont je nach der Gre dieses Neigungswinkels mehr oder weniger tief schwanken wrde. Diesen Nachteil knnte man jedoch zum Teil aus-gleichen, wenn man fr einen bestimmten Ort nicht nur eine sondern mehrere Raum-warten errichtet; bei entsprechender Wahl der Bahnneigung wre es dann mglich zu erreichen, da stets eine der Raumwarten sich nahe dem Zenite des betreffenden Ortes befindet. Schlielich kme auch der besondere Fall in Frage, die Umlaufbahn so einzustellen, da ihre Ebene entweder zur Ebene der Erdbahn, wie Oberth es vorschlgt, oder zu jener des quators senkrecht steht. Abb. 55. Ein Krper, der die Erde wie in Abb. 54 umluft, verhlt sich so, als ob er die Spitze eines riesigen (natrlidi nur g e -d a d i t e n ) , 35900000 M e t e r h o h e n T u r m e s bilden wrde. Desgleichen knnte natrlich auch die Gre (der Durchmesser) der Umlaufbahn anders gewhlt werden, als dies in vorliegendem Fall zwecks Erreichung des stationren Umlaufes geschehen ist; so z. B., wenn der Umlauf aus e n e r g i e w i r t s c h a f t l i c h e n Grnden in grerer Entfernung von der Erde (Verkehrssttz-punkt, siehe Nachfolgendes) oder nher zu ihr stattfinden soll, bzw. ein stndiger Wechsel des S tandpunktes der Raum-warte gegenber der Erdoberflche besonders erwnscht wre (unter Umstnden eventuell fr Raumspiegel, Kartographie usw., siehe Nachfolgendes). Wie nun wrde sich in einer Raumwarte das Leben abspielen, welchen Zwecken knnte dieselbe dienen und wie mte sie dem-gem ausgestaltet und eingerichtet werden? Entscheidend fr diese Fragen sind die besonderen, dort herrschenden physika-lischen Voraussetzungen: schwerelos und lu f t leer . Das Wesen der Schwere und ihre BeeinfLu barkeit. Schon eingangs wurde ber die sogenannten Massenkrfte ge-sprochen"') und dargetan, da wir verschiedene Arten derselben unterscheiden nmlich: die S c h w e r k r a f t , den Trghe i t swider -stand und, als besonderen Fall des letzteren, die F l i e h k r a f t . Nun mssen wir uns etwas nher auch mit ihrem Wesen befassen. Dasselbe besteht nmlich darin, da diese Krfte nicht wie die anderen mechanischen Krfte nur an einzelnen Stellen der Ober-flche eines Krpers, sondern da sie an allen, auch an den in seinem Inneren gelegenen Punkten gleichzeitig angreifen. Da diese Besonderheit allen Massenkrften gemeinsam zukommt, ist es so-mit fr die praktische W i r k u n g ganz gleichgltig, von welcher A r t eine Massenkraft ist. Stets wird sie sich auf einen Krper in gleicher Weise uern wie die Schwerkraft, und wir werden sie auch in jedem Falle ebenso e m p f i n d e n , wie das uns wohl-bekannte Schweregefhl", einerlei ob es sich hierbei um Schwer-Siehe Seite 9 bis 1 1 . kraft, Trgheitswiderstand, Fliehkraft oder auch um die Resul-tierende mehrerer dieser Krfte handelt. Durch diese vollkommene Gleichartigkeit der "Wirkung ist es mglich, da die verschiedenen ^usgleichsgewichf Wagen 8 B. Querarm. D. Fahrschienen. Abb. 57. R i e s e n z e n t r i f u g e nadi Abb. j6 . K a r u s s e l l nach Oberth, Vorsdilag des Verfassers, beide dazu bestimmt, den Zustand e r h h t e r S c h w e r e knstlidi zu erzeugen, zwecks Vornahme von physiologischen Versudien. Arten von Massenkrften sich gegenseitig sowohl vers trken als schwchen oder auch sich gnzlich aufheben knnen. Ein Beispiel fr das Zustandekommen gegenseitiger Verstr -kun g von Massenkrften lernten wir schon bei der Untersuchung des Aufstieges von Raumraketen kennen"). In diesem Falle wird die Schwerkraft, solange der Antrieb wirkt, durch den dabei er-weckten Trghe i t swiders tand vermehrt, was sich praktisch wie eine vorbergehende Erhhung der Schwere geltend macht (Abb. 22). Aber auch unter normalen irdischen Verhltnissen kann der Zu-stand erhhter Schwere und sogar auf b e l i e b i g l a n g e D a u e r erzeugt werden: nmlich wenn hierzu die F l i e h k r a f t herangezogen wird. Letzteres findet, technisch angewendet, z. B. in den ver-schiedenartigen Z e n t r i f u g e n statt und wrde sich mit Hilfe von eigens dafr gebauten Karusse l len (Abb. 56) oder besser noch mittels besonders konstruierter Rie-FUehkrafl Senzentr i fugen (Abb. 57 und 58) auch in grtem Mastabe bewerk-stelligen lassen. Bei entsprechend ho-her Drehzahl wre Abb. 58. Die Riesenzentrifuge in Betrieb. jj^^g Weise eine auch sehr bedeutende Vervielfachung der Schwerewirkung erzielbar. Hingegen ist eine lnger andauernde Verminderung oder A u f h e b u n g der Schwere, also die Erzeugung eines dauernden schwerelosen Zustandes unter irdischen Verhltnissen nicht mg-lich; denn es sei nochmals betont die Schwerkraft lt sich auf keinerlei andere "Weise unwirksam machen, als nur durch das Entgegensetzen einer gleichgroen anderen Massenkraft. So kann man einen Krper durch Unters ttzen wohl daran hindern, da er f l l t (also der Schwerkraft folgt) , aber sein Gewicht a u f -heben kann man dadurch nicht, was ja das Fortbestehen seines Druckes auf die Unterlage beweist. Auch der Versuch, einen Kr-Siehe Seite 4 1 , 42. per etwa durch irgendeine Vernderung seines materiellen Auf-baues dem Einflu der Schwerkraft zu entziehen, drfte wohl fr alle Zeiten zum Milingen verurteilt sein. Nun steht auf der Erdoberflche aber weder eine entsprechend starke f r e m d e Schwerkra f t zur Verfgung, noch knnen da-selbst F l i e h k r f t e in einem Krper auf solche Art erweckt werden, da er durch deren Wirkung in einen beobachtbaren schwere-losen Zutsand versetzt wird. Wohl aber ist es auch auf der Erde allerdings nur fr kurze Dauer mglich, die Schwerkraft durch die dritte Massenkraft nmlich mittels des Trghe i t s -widerstandes aufzuheben. Alltglich knnen wir diese Art des Zustandekommens der Schwerelosigkeit an uns selbst erleben oder auch an anderen Krpern beobachten, und zwar Zustande des f re ien Fal-im Fallbeschleunigung 9,S1n/sek (durch das Gewicht verursacht) Trgheitsmderstand (durch die Fallbeschleunigung emeckt] frei fallender i&rper Gen/ichl (Folge der Erdanziehung) Abb. 59. Krftespiel an einem frei fallenden Krper. lens. Da ein Krper f l l t , bedeutet ja nichts anderes, als da er durch sein Gewicht gegen den Erdmittelpunkt bewegt wird, und zwar mit einer Be-schleunigung (von bei uns bekanntlich 9,81 m/sec"), die genau so gro ist, da der dadurch im Krper erweckte Trgheitswider-stand das Krpergewicht gerade au fhebt (Abb. 59); denn wrde davon ein Rest noch brigbleiben, so htte dies eben eine dem-entsprechende Vergrerung der Beschleunigung und damit des (hier der Schwere entgegenwirkenden) Trgheitswiderstandes zur Folge. Im freien Fallen, auch whrend eines Sprunges, sind wir demnach gewichtslos. Jenes Gefhl, das wir dabei empfinden, ist also das der Schwerelosigkeit; jenes Verhalten, das wir an einem Krper whrend des freien Fallens beobachten, wrde er auch in einem auf andere Weise erzeugten gewichtslosen Zustande zeigen. Da aber das Fallen nur Augenblicke andauern kann, wenn es nicht zur Vernichtung fhren soll (am lngsten noch bei Fallschirmabsprngen, Skisprngen usw.), so ist eben das Zustandekommen des schwerelosen Z u -standes auf der Erde nur f r ganz kurze Ze i t mglich. Trotzdem gelang es Oberth auf diese Weise sehr interessante Ver-suche anzustellen, aus denen auf das Verhalten der verschiedenen Krper und den Ablauf von Naturerscheinungen im schwerefreien Zustand geschlossen werden kann. Ganz anders liegen jedoch die Verhltnisse bei der R a u m f a h r t . Nicht nur da bei dieser der freie Fall Tage und Wochen an-dauern kann. Es wre hierbei auch mglich, einen Krper b le i -bend der Schwerewirkung zu entziehen, und zwar wie eingangs schon gesagt: mit Hilfe der Gegenwirkung von durch freie Um-laufbewegung erzeugten Trgheitskrften, insbesondere der F l i eh-k r a f t . Hiervon ist ja laut Frherem auch bei der R a u m w a r t e Gebrauch gemacht. Demnach befindet sich diese im Z u s t a n d e u n b e g r e n z t andauernder , v o l l k o m m e n e r Schwerefre ihe i t (stabiler Schwebezustand"). De?' Einflu der Schiverefreiheit auf den menschlichen Organisnnis. Wie wirkt sich nun das Fehlen der Schwere auf den mensch-lichen Organismus aus? Die Erfahrung beim freien Fall zeigt, da ein nur kurze Zeit whrender Zustand der Gewichtslosig-keit nicht gesundhei t sschdl ich ist. Ob dies aber auch bei dauernder Schwerefreiheit gelten wrde, kann mit Bestimmtheit nicht vorausgesagt werden, da solches noch niemand erlebt hat. Doch darf man es mit grter Wahrscheinlichkeit annehmen, zu-mindest in p h y s i o l o g i s c h e r Beziehung; denn smtliche kr-perlichen Funktionen erfolgen durch muskulre oder osmotische Krfte, bent igen also nicht die Mith i l fe der Schwere . Tatschlich erweisen sich auch alle lebenswichtigen Vorgnge von der Krperlage als vollkommen unabhngig und vollziehen sich ") Siehe Seite 1 3 , 14 . ebensogut wie in aufrechter auch in liegender oder jeder anderen Krperstellung. Nur bei sehr langem Verbleiben in gewichtslosem Zustand drfte vielleicht eine gewisse Schdigung dadurch entstehen, da wichtige Muskelgruppen infolge der andauernden Nichtbenutzung schwinden und daher ihren Dienst versagen wrden, wenn sich das Leben wieder unter normalen Schwereverhltnissen (z. B. nach der Rckkehr zur Erde) abwickeln soll. Es ist jedoch wahr-scheinlich, da dem durch systematische Muskelbungen erfolg-reich entgegengewirkt werden knnte, abgesehen davon, da es auch mglich wre, mittels entsprechender technischer Vorkeh-rungen diesem Umstnde Rechnung zu tragen, wie wir dies sp-ter sehen werden. Voraussichtlich das einzige Organ, welches durch das Fehlen der Schwere beeinflut wrde, ist das G l e i c h g e w i c h t s o r g a n im inneren Ohr. Allerdings wird dieses dann auch nicht mehr in derselben Weise wie sonst bentigt; denn der Begriff des Gleichgewichtes hrt ja im schwerelosen Zustand auf zu be-stehen. In jeder Krperlage haben wir dann dasselbe Gefhl; oben" und unten" verlieren (auf die Umgebung bertragen) ihre gewohnte Bedeutung; Fuboden, Decke und Wnde eines Zimmers unterscheiden sich nicht mehr voneinander. Der Eindruck dieser ganz auergewhnlichen Verhltnisse drfte allerdings, zum mindesten anfangs, eine starke seelische B e e i n t r c h t i g u n g hervorrufen. Dazu kommt noch der Ein-flu, welcher auf das Nervensystem durch den Zustand der Ge-wichtslosigkeit unmit te lbar ausgebt wird. Die wesentlichsten damit verbundenen Sinneseindrcke sind: die schon erwhnte Beeinflussung des Gleichgewichtsorgans, das Aufhren der Wahr-nehmung eines U n t e r s t t z u n g s d r u c k e s gegen den Krper und gewisse Vernderungen der Muskel- und G e l e n k e m p f i n -dungen. Nun ist uns dieser Gefhlskomplex bisher aber nur aus dem Zustande des freien Fallens bekannt, da wir, wie schon erwhnt, unter irdischen Verhltnissen Schwerefreiheit nur im Fallen er-leben knnen; unwillkrlich werden wir daher das mit dem Fal-len an und fr sich verbundene Angstgefhl, sowie alle sonstigen durch diese auergewhnliche Situation erweckten Seelenzustnde, bei Aufhren des Schweregefhls auch dann empfinden, wenn die Schwerefreiheit gar nicht durch Fallen, sondern auf andere Weise (wie z. B. in der Raumwarte durch die Wirkung der Fliehkraft) hervorgerufen wird. Allerdings ist nach den bisherigen Erfahrungen (Flieger, Ski-springer usw.) zu erwarten, da es durch G e w h n u n g mg-lich sein wird, den schwerelosen Zustand auch in seelischer Be-ziehung ohne weiteres ertragen zu knnen, und zwar um so eher, je mehr man damit vertraut wird, da schwerelos" und fallen" nicht miteinander verknpft sein mssen. Ja es ist sogar anzu-nehmen, da bei ganz a l lmhl ichem Erlschen des Schwere-empfindens das Angstgefhl berhaupt ausbleibt. Oberth hat sich mit allen diesen Fragen eingehend beschf-tigt. Unter Verwertung seiner Ergebnisse, knnen wir zusam-menfassend sagen: Whrend in k r p e r l i c h e r Beziehung die Schwerelosigkeit fast sicher auch lange Zeit, wenn auch vielleicht nicht unbegrenzt, ohne wesentliche Schdigungen zu ertragen wre, kann dies in seelischer Hinsicht nicht mit Gewiheit behauptet, aber doch als wahrscheinlich angenommen werden. Der Verlauf der seelischen Eindrcke drfte hierbei vermutlich ungefhr folgender sein: Anfangs wenigstens bei raschem, un-vermitteltem Eintritt der Schwerefreiheit Angstgefhl; Ge-hirn und Sinnesorgane arbeiten auerordentlich intensiv, alle Ge-danken sind streng sachlich und werden rasch und mit scharfer Logik gefat; die Zeit scheint langsamer abzulaufen; eine eigen-tmliche Unempfindlichkeit gegen Schmerzen und Unlustgefhle stellt sich ein. Spter lassen diese Erscheinungen nach, und es bleibt nur ein gewisses Gefhl erhhter Spannkraft und Frische zurck, hnlich vielleicht wie nach Einnahme eines nervenanre-genden Mittels, bis schlielich nach lngerer Gewhnung der seelische Zustand mglicherweise auch ganz normal wird. Das physikdlische Verhalten der Krper bei Fehlen der Schwere. Um sich nun auch von den allgemeinen physikalischen Verhltnis-sen, die im schwerelosen Zustand herrschen, eine Vorstellung bilden zu knnen, mu man festhalten: Die alle Massen auf den Boden niederziehende und so nach bestimmter Gesetzmigkeit ord-rferrde' Kraft der Erdschwere ist nicht mehr wirksam. Demnadi bewegen sich die Krper, nahezu nur dem Trgheitsgesetze (Be-harrungsvermgen) folgend, solange in ihrer zuflligen Bewegungs-richtung geradlinig fort, als kein Widerstand sie hemmt, und sie ordnen sich allein nach den zwischen und in ihnen wirkenden, den Krpern selbst zukommenden (molekularen, elektrischen, magnetischen, Massenanziehungs- und sonstigen) Krften. Diese auergewhnlichen Voraussetzungen mssen aber zur Folge haben, da smtliche Krper ein gnzlich verndertes Ver-halten zeigen und da sich demgem auch unser eigenes Tun und Lassen in einer vom Bisherigen vllig verschiedenen Art ab-wickeln wird. So kann die menschliche Fortbewegung nun nicht mehr durch gehen" erfolgen. Die Fe haben ihren gewohnten Zweck verloren. Mangels eines Gewichtsdruckes fehlt die Reibung unter den Sohlen; diese bleiben daher am Boden noch viel weniger haften, als selbst auf dem glattesten Eisspiegel. Um sich fortzu-bewegen, mu man sich entweder entlang einer Flche mit den Hnden fo r tz iehen (Abb. 60, z), zu welchem Zweck die Wnde der Raumwarte womglich durchweg mit entsprechenden Grif-fen (etwa Schlingen hnlich jenen der Straenbahnwagen) ausge-stattet sein mten (Abb. 60 und 61), oder aber man stt sich in der Richtung auf ein Ziel ab und schwebt demselben zu (Abb. 60, a). Es mag dabei dem Neuling schwerfallen, mit seinen Krften entsprechend Ma zu halten. Dies aber ist notwendig; denn da man ja mit der vollen Kraft der Abstoung auch auf der gegen-berliegenden Wand des Zimmers auftrifft, kann allzu groer Eifer in diesem Fall sehr leicht zu schmerzlichen Beulen fhren. Deshalb mten in allen von Menschen benutzten Rumen die Wnde und insbesondere smtliche Ecken und Kanten sehr "gut gepolstert sein (Abb. 60). Abb. 60. E i n Z i m m e r d e r R a u m w a r t e , in welchem gewiditsloser, Zustand herrscht und das demgem ausgestattet ist: Die Wnde sind durchweg' Jge-p o l s t e r t und mit G r e i f s c h l i n g e n versehen. Kein loser Gegenstand ist vorhanden. K Versdiliebare K s t e n zum Aufbewahren von Gebraudisgegen-stnden u. dgl. L L u k e n fr den Liditeinla (siehe folgende Seite 129). O ffnungen der Belftungsleitjng (siehe folgende Seite 130). z Fortbewegung des Mensdien durdi F o r t z i e h e n . a Fortbewegung des Mensdien durch A b s t o e n . Die Abstoung kann aber auL+i lebensgefhrlich werden, und zwar wenn sie nicht in einem geschlossenen Raum sondern im Freien erfolgt, also z. B. bei Aufenthalt (im Raumanzug, siehe Folgendes) auerhalb der Raumwarte; denn hat man es ver-sumt, hierbei entsprechende Vorsic+itsmaregeln zu treffen und beim Abstoen sein Ziel verfehlt, dann schwebt man fortgesetzt weiter ohne Ende in die totbringende Leere des Weltenraums. So droht nun, als Gegenstck zur irdischen Gefahr des Str-zens in die Tiefe", die nicht minder ersc-hreckende Mglichkeit des Entschwebens in den R a u m " . Der Ruf: Mann ber Bord" gilt also auch bei Fehlen der Schwere, allerdings in an-derem Sinn. Da die Krper nun nicht mehr durch ihr Gewicht auf ihre Untersttzung gedrckt werden, hat es natrlich keinen Zwedi, da man einen Gegenstand irgendwo aufhngt" oder hinlegt", es wre denn, man wrde ihn auf seiner Unterlage ankleben oder etwa durch magnetisc+ie oder andere Krfte niederhalten. Einen Krper a u f b e w a h r e n kann man also nur mehr dadurch, da man ihn irgendwo befest igt oder besser noch einschliet. Daher mten die Rume der Warte mit gut verschliebaren, an den Wnden entsprechend angebrachten Ksten ausgestattet sein (Abb. 60 und 61, K). Kleiderrechen, Stellagen u. dgl., ebenso Tische, soweit sie zum Ablegen von Gegenstnden dienen sollen, sind also unbrauchbare Mbelstcke geworden. Aber auch Sessel, Bnke und Betten knnen ihren Zweck nicht mehr erfllen; man mte sich an ihnen festbinden, um nicht schon bei der kleinsten Bewegung von ihnen fort in irgendeine Zimmerecke zu entschweben. Ohne Schwere gibt es eben weder ein Stehen" noch ein Sitzen" oder Liegen". Um eine A r b e i t zu verrichten, ist es somit ntig, sich an der Stelle seiner Ttigkeit ebenfalls festzumachen: also z. B. an der Tischplatte, wenn man schreiben oder zeichnen wollte (Abb. 61). Um zu sch la fen , mu man jedoch nidit erst sich niederlegen: in jeder Krperlage, an jeder Stelle des Raumes kann man der Ruhe pflegen. Aber trotz dieser durch das Fehlen der Schwere bedingten Regellosigkeit im physikalischen Verhalten der frei beweglichen Krper, ist die Art, wie dieselben nunmehr zur Ruhe kommen, doch nicht vollkommen willkrlich; denn das allgemeine Gesetz der Massenanzie-hung gilt ja auch fr die Raumwarte selbst und bewirkt, da alle Massen ge-gen den gemeinsa-men Schwerpunkt hingezogen werden. Allerdings in-(1 - folge der verhlt-^ nismigen Klein-heit der Gesamt-masse mit so uerst geringer Be-schleunigung , da die Zurcklegung von nur einem Me-ter Weges Stun-den dauert. Aber schlielich werden Abb. 6 i . V e r r i c h t u n g v o n S c h r e i b a r b e i t e n im schwerelosen Zustand: Man mu sich hierzu an der T i sA-platte z . B . mittels L e d e r g u r t e n (G) festmachen, um (ohne sich anzuhalten) an derselben berhaupt ver- (Jig nicht festgehal-bleiben zu knnen. Durch die (hier runde) T r - g^j^ g^ Krper, ent- f f n u n g (T) sdiwebt eben ein Mann aus dem Neben- ^ ' f 1 d rum herein, einen Gegenstand bringend. ^^ ^ .eser oder ihrer sonstigen zuflligen Bewegung, doch auf eine der Zimmerwnde treffen und entweder gleich an derselben angelegt bleiben oder, wenn ihre Ge-schwindigkeit gengend gro war, je nach dem Grade der Elastizitt immer wieder zurckgestoen zwischen den Wnden des Raumes solange hin und her schweben, bis ihre Bewegungsenergie sich all-mhlic+i verbraucht hat und sie an einer der Wnde ebenfalls zur Ruhe kommen. Es werden sich somit smtliche im Bereiche der Ra.umwarte f re i schwebenden K r p e r im L a u f e der Ze i t an die W a n d u n g e n anlegen, und zwar vornehmlich so, da sie dem gemeinsamen Gebudeschwerpunkt dabei mglichst nahekommen. Da sich dieser Vorgang jedoch ber Stunden, ja auch viele Tage ausdehnen kann und sogar schon ein schwacher Luftzug gengen wrde, ihn zu stren, bzw. die bereits zur Ruhe ge-kommenen, aber nur uerst schwach haftenden Krper von den Wnden loszureien und wieder durcheinanderzubringen, so wird dadurch praktisch genommen doch keine Gesetzmigkeit in die Bewegungsweise der gewichtslosen Massen gebracht. Letzteres macht sich besonders unangenehm bemerkbar, wenn es sich um Krper handelt, die in bedeutender Zahl in einen Raum gelangten. Sind dieselben staubfrmig, so knnen sie noch in verhltnismig einfacher Weise, und zwar durch Filtrieren der Luft mittels Staubsaugapparaten oder hnlichen Vorrichtungen ge-sammelt und entfernt werden. Sind sie aber etwas grer, wrde man z. B. so unvorsichtig sein, einen Sack pfel in einem Zimmer auszuleeren, dann bliebe nichts anderes brig, als dieselben mittels Netzen Anzufangen. Es mssen eben alle Krper sehr gut ver-wahrt werden; denn die ordnende Macht der Schwere hat auf-gehrt zu herrschen: die Materie ist entfesselt". Auch die Bekleidungsstoffe streiken nun; denn sie fallen" nicht mehr, auch wenn sie aus noch so schwerem Gewebe bestnden. Daher sind Mntel, Frauenrcke, Schrzen und dgl. unbentzbare Kleidungsstcke. Sie wrden sich bei Krperbewegungen ganz regellos nach allen mglichen Richtungen legen. Besonders eigenartig ist im gewichtslosen Zustand das Verhalten der Flss igkeiten. Diese sind unter normalen Verhltnissen bekanntlich bestrebt, der Schwere folgend, nach mglichst tief gelegenen Stellen zu gelangen und schmiegen sich demnach stets vollkommen der jeweiligen Unterlage (dem Gefe, dem Erd-boden usw.) an. Fehlt jedoch die Schwere, dann knnen die ein-zelnen Massenteilchen ungehindert ihren M o l e k u l a r k r f t e n folgen und sich nach deren Wirkungsweise ordnen. IVasser Flssigkeiten nehmen daher im gewichtslosen Zustapd eine se lbstndige, und zwar die einfachste geometrische Krperform, nmlich Kuge lges ta l t an. Voraussetzung hierfr ist allerdings, da sie nur ihren Kohsionskrften unterliegen, also mit keinem Krper in Berhrung sind, den sie benetzen" knnen. Es wird nun auch verstndlich, warum sich das "Wasser im Fallen gerade zu T r o p f e n formt: denn in diesem Zustande ist es laut Frherem ja gewichtslos, nimmt daher also Kugelgestalt an, die durch den Luftwiderstand aber zur Tropfenform verzerrt wird. Befindet sich die Flssigkeit je-doch mit einem Krper in Be-rhrung, dem gegenber sie be-netzend wirkt, dann kommen zu den Kohsions- noch Adh-sionskrfte von berwiegender iMfterTuHkr, wm Strke hinzu. Die Flssigkeit wird Wasser allseitsum- . . i Qebener l^aum dann bestrebt sem, letzteren zu Abb.'62. Verteilung Abb. 63. Verhalten f o l g e n , u n d sich ber d i e Ober-des Wassers in einer des Quedisilbers in flche des Krpers mglichst aus-nur teilweise gefll- einer Flasche bei zubreiten: ihn also mit einer ten Flasche bei Feh- Fehlen der Sdiwere. , , . , , mehr oder weniger dicken rius-len der Schwere. 1 1 1 1 sigkeitsschicht zu berziehen. Demgem wird z. B. das Wasser einer nur zum Teil gefllten Flasche nicht etwa den Boden derselben einnehmen, sondern, die Mitte leer lassend, sich ber smtliche Gefwnde auszu-breiten suchen (Abb. 62). Hingegen wird Quecksilber, das eine nicht benetzende Flssigkeit ist, zu einer Kugel zusammengeballt und an eine Gefwand angelegt, in der Flasche schwebend ver-harren (Abb. 63). In beiden Fllen ist es gnzlich gleichgltig, in welcher Lage man dabei die Flasche hlt. Daher kann dieselbe auch nicht, wie sonst, durch einfaches N e i g e n entleert werden. Man mu sie zu diesem Zwecke nun: entweder rasch zurckziehen (also nach rckwrts beschleu-nigen, Abb. 64) oder in der Richtung der Aus-fluffnung vorstoen und dar-aufhin bzw. in schon bestehen-der Vorwrtsbewegung pltzlich anhalten (also in einer Vor-bewegung v e r z g e r n , auch wie Abb. 64), oder endlich man mu sie im Kreise schwingen (Abb. 65). Die Flssigkeit wird dann in-folge ihres Beharrungsvermgens / , 1 1 c 11 I Abb. 64. Entleeren einer Flasdie in ge-(das sich m letzterem falle als . , , j j , .. , wicntslosem Zustand durch Z u r c k -z i e h e n derselben. Fliehkraft uert) aus der Flasche austreten , unter gleichzeitigem Einsaugen von Luft (wie das Glucksen beim normalen Ausgieen Abb. 6 j . I m K r e i s e S d i w i n g e n einer Wasserflasdic zwecks Entleerung derselben bei Fehlen der Schwere. (In Wirklidikeit wird sidi die ausgetretene Flssigkeit auf der angedeuteten Ausflukurve wahrscheinlidi nicht so regelmig verteilen.) einer Flasche). Voraussetzung hierfr ist allerdings, da der Flaschen-hals ausreichend weit ist, bzw. die Bewegung mit gengender Kraft N o o r d u n g . 8 ausgefhrt wird, damit dieser Lufteinlauf entgegen dem gleich-zeitig ausstrmenden Wasser auch tatschlich stattfinden kann. [Es ist interessant zu beachten, da die beschriebene Art der Entleerung einer Flasche durch Zurckziehen oder Anhalten der-selben bei fehlender Schwere im Grunde genommen eigentlich auch nicht anders vor sich geht, als wenn sie bei normalem Schwerezustand durch v e r k e h r t e s Hal ten ausgegossen wird. Ja, da diese Vorgnge physikalisch sogar vollkommen geichartig sind, wenn man die Bewegung des Zurckziehens bzw. Anhaltens genau mit der Be-schleunigung der Schwere (bei uns 9,81 m/sec^) aus-fhrt; denn nach der allgemeinen Re-lativittstheorie ist bekanntlich ein in beschleunigter oder verzgerter Bewe-gung begriffenes System einem Schwerefeld von derselben Beschleu-Abb. 66. Bei Fehlen der Schwere wrde sich ausgeflos-senes Wasser in einem Raum mit g u t b e n e t z b a r e n (also z. B. etwas feuchten) Wnden ber dieselben aus-breiten (linkes Bild), in einem Raum mit ni 'dit b e -n e t z b a r e n (z. B. fettigen) Wnden in Kugeln zusammen-geballt an die Wnde legen (reiiites Bild). nigung vollkommen gleichwertig. Man kann also sagen, da bei dem geschilderten Entleerungsverfahren an die Stelle der fehlenden Schwere gleichsam ersetzend jene Massent rghe i t skr f te treten, welche in dem System: Flasche samt Inhalt durch das Zurck-ziehen bzw. Anhalten desselben wachgerufen werden.] Nach dem Austreten aus der Flasche wird die Flssigkeit zu einer oder mehreren Kugeln geballt im Rume weiterschweben, was vielleicht hnlich wie durch die Luft sich bewegende Seifen-blasen aussehen mag. Schlielich mu dann jede solche schwe-bende Flssigkeitskugel auf eine der Zimmerwnde stoen. Kann sie dieselbe benetzen, dann wird sie sich darber auszu-breiten suchen (Abb. 66 links). l/erschlu,l!ier a/s ausgeCuhrt Andernfalls aber wird sie durch den Sto, hnlich etwa wie ein auffallender Quecksilbertropfen, in zahlreiche kleinere Kgel-chen zerbrseln, die lngs der Wnde oder mitunter vielleicht auch frei durch den Raum entschweben, wobei sie sich zum Teil wieder vereinigen und abermals zerstieben werden, bis ihre leben-dige Kraft sich endlich verbraucht hat und die ganze Flssigkeits-menge dann zu einer oder mehreren an die Wnde angelegten Kugeln vereinigt (Abb. 66 rechts) zur Ruhe kommt. (Man ver-gleiche hierzu das fr-her ber die Vorgnge in einer Flasche Ge-sagte, Abb.62 und 63.) Mit Rcksicht auf dieses ungewhnliche Verhalten der Flssig-keiten wrde keines der blichen Gefe wie Flaschen, Trink-glser, Kochtpfe, Kr-ge, Waschbecken usw. noch zu verwenden sein. Es wre kaum mglich, sie zu fllen. Aber selbst wenn es gelnge, beispielsweise ein Bad bereitzustellen wir knnten es nicht bentzen; denn in krzester Zeit wrde sich das Wasser der Wanne zu unserer Enttuschung ber die Zimmerwnde ausgebreitet oder als Kugeln an diese gelegt haben. Zur Unterbringung von Flssigkeiten wren nur mehr ver-schliebare Schluche, G u m m i b a l l o n s oder Gefe mit kolben-artig verschiebbaren Bden, hnlich H a n d s p r i t z e n , geeignet (Abb. 67); denn nur solche lieen sich in einfacher Weise fllen (Abb. 68) sowie bequem entleeren. Letzteres, indem man durch Zusammendrcken derselben bzw. durch Vorschieben des Kolbens Gummihlle A b b . 67. Bei Fehlen der Schwere mlken die sonst blidien Flssigkeitsgefe durch versdiliebar aus-gefhrte S c h l u d i e (links), G u m m i b a l l o n s (Mitte) oder h a n d s p r i t z e n a r t i g e G e f e (redits) er-setzt werden. den Inhalt aus ihnen herauspret (Abb. 69). Bei elastischen Gummiballons, die unter Dehnung der Hl le gefllt werden, gengte auch schon die Spannung der letzteren allein, um die Flssigkeit bei ffnen des Hahnes zum Ausflieen zu bringen (Abb. 70). Derartige zusammendrckbare Gefe mten (mit einem ent-sprechenden Mundstck ausgestattet) nun auch zum T r i n k e n bentzt werden, an Stelle der jetzt unbrauchbar gewordenen sonst blichen Trinkgefe. Aber auch die verschiedenen Egerte wie Teller, Schsseln, Lffel usw. lieen sich nicht mehr vww/.y.'l^. zmcks Wasssrentnahme mird k ^ ^ verwen-den. Eine unvorsichtige Bewegung: und wir mten ihrem viel-leicht kstlichen Inhalt durch das Zimmer schwebend nachjagen. Das Zusichnehmen der Speisen wre daher berhaupt nur auf zwei Arten mglich: entweder indem man sie in fester Form wie ein Brot it oder in flssigem oder breiigem Zustand mit Hilfe der erwhnten zu-sammendrckbaren Gefe tr inkt . Dementsprechend zubereitet wrde sie der Koch auch liefern mssen. Letzterer htte bei seiner wichtigen Ttigkeit allerdings mit besonders groen Schwierigkeiten zu kmpfen. Immerhin lieen sich aber auch diese berwinden. So knnte man z. B. verschlie-bare, elektrische Kochgerte gebrauchen, die whrend der Be-ntzung in stndiger Rotation erhalten werden, so da (an Stelle der nun fehlenden Schwere) die dabei erzeugte Fliehkraft den In-halt an die Gefwnde andrckt und hnliches mehr. Jedenfalls Abb. 68. F l l e n eines Wassergefes im schwerelosen Zustand. aber wre das Kochen recht unbequem, trotzdem jedoch ebenso wie das Essen und Trinken in irgendeiner Weise mglich. Gnzlich verzichten mte man aber darauf, sich in gewohnter Weise zu waschen oder zu baden! Reinigungen knnten jetzt nur mehr durch Abre iben mittels feuchter, nach Bedarf auch eingeseiften Tcher, Schwmme oder dgl. bewerkstelligt werden, so gut oder schlecht es auf diese Art eben ginge. Abb. 69. Das E n t l e e r e n eines Flssigkeits-gefes kann bei Fehlen der Schwere in z w e d i d i e n l i d i e r Weise nur durch H e r -a u s s c h i e b e n ( - p r e s s e n ) des Inhaltes be-werkstelligt werden. Abb. 70. Bei elastischen, unter Druck gefllten Gummiballonen fliet der Inhalt bei f f n e n des Hahnes v o n s e l b s t aus. Je nher wir also die Sache betrachten, desto mehr mssen wir erkennen, da es in Wirklichkeit keineswegs ein ganz ungetrbtes Vergngen sein drfte, von allem lstigen Gewicht befreit, engels-gleich schweben zu knnen; ja sogar auch dann nicht, wenn wir selbst diesen Zustand angenehm empfinden wrden. Denn die Schwere hlt nicht nur u n s in ihrem Bann: auch alle anderen Krper zwingt sie zu Boden und hindert sie so, ganz ohne Ge-Setzmigkeit, dem Zufall frei berlassen, sich wirr durcheinander zu bewegen. Sie ist vielleicht die wichtigste ordnunggebietende Macht unseres Daseins. Wo sie fehlt, ist alles im wahrsten Sinne auf den Kopf gestellt", es hat seinen Halt verloren. Ohne Luft. Menschliches Leben kann nur bei Vorhandensein entsprechend zusammengesetzter gasfrmiger Luft bestehen: einerseits, weil der Lebensproze ein Verbrennungsvorgang ist und daher zu seiner Aufrechterhaltung bestndiger Zufuhr von Sauerstoff bedarf, welchen der menschliche Organismus aber nur durch A t m u n g aus gasfrmiger Luft aufnehmen kann; anderseits, weil der Krper stets von einem gewissen Druck umgeben sein mu, ohne den sein Wasserinhalt verdampfen und die Gefe zersprengen wrde. Es ist also notwendig, fr knstliche Bere i ts te l lung von Luft zu sorgen, wenn unser irdisches Leben im leeren Weltraum mg-lich gemacht werden soll. Um dies zu bewerkstelligen, mssen die im leeren Weltraum befindlichen Menschen stets von allseits geschlossenen, vollkommen luftdichten E inhl lungen umgeben sein, da nur innerhalb sol-cher die Luft knstlich, und zwar mit Hilfe selbstttiger Vor-richtungen, auf entsprechendem Druck und in richtiger Zusammen-setzung erhalten werden kann. Der Hauptsache nach wird es sich dabei wohl nur um grere, geschlossene Rume von der Ausdehnung einer Kammer bis zum Ausmae ganzer Gebude handeln, wie sie fr lngeren Auf-enthalt allein in Frage kmen. Die Wandungen derselben mten nach den Grundstzen des Dampfkesselbaues ausgefhrt sein, da sie einem inneren Luftberdruck (gegenber dem leeren Welt-raum) von I Atmosphre standzuhalten haben; sie sollen also nicht nur entsprechende Strke , sondern auch womglich nur g e k r m m t e Flchen aufweisen, da ebene mit Rcksicht auf den berdruck einer besonderen Verspannung oder Absttzung bedrfen. Der fr die knstliche Luftbereitung notwendige Stick-Stoff und besonders der Sauerstoff wre in eigenen Tanks in ver-flssigtem Zustand stets reichlich vorrtig zu halten und durch Nachschub von der Erde fortgesetzt zu ergnzen. Um sich aber auch auerhalb solcher geschlossener Rume im leeren Weltraum aufhalten zu knnen, mte man luftdichte An-zge bentzen, deren Inneres durch mitgenommene Apparate ebenfalls selbstttig mit Luft versorgt wird: also Vorrichtungen, ziemlich hnlich den bekannten Unterwasser-Taucheranzgen. Wir wollen sie Raumanzge" nennen. Es soll spter noch nher darauf eingegangen werden. Man sieht, da es sich im Vorliegenden um hnliches handelt wie beim A u f e n t h a l t unter Wasser, also in der U-Boottechnik und im Taucherwesen. Auf Grund der hierbei bereits gesammelten, reichlichen Erfahrungen in der knstlichen Luftversorgung, kann man sagen, da diese Frage auch fr den Aufenthalt im leeren Weltraum ohne Zweifel restlos lsbar ist. Im leeren Weltraum herrscht ewiges Schweigen. Doch die Luft hat fr das Leben nicht nur unmittelbaren Wert. Sie besitzt dafr auch mit te lbar hchste Bedeutung; denn sie beeinflut die fr die Abwicklung des Lebens uerst wichtigen Naturerscheinungen: die Wrme, das Licht und den Schall in weitgehendstem Mae. Der Schall ist ein SchwingungsVorgang der Luft und kann so-mit niemals entstehen, wo letztere fehlt. Deshalb herrscht im leeren Weltraum ewiges Schweigen. Die schwerste Kanone knnte man nicht feuern hren, selbst in unmittelbarer Nhe derselben. Auch eine normale Verstndigung durch Sprache wre unmglich. Dies gilt natrlich nicht fr die geschlossenen, belfteten Rume, innerhalb welcher ja die gleichen Luftverhltnisse wie auf der Erdoberflche knstlich aufrechterhalten werden; wohl aber fr den Aufenthalt auerhalb derselben (im Raumanzug). Dorr liee sich Verstndi-gung durch Sprache nur auf telephonischem Wege ermglichen. I 2 0 Sonnenschein hei nchtlichem Dunkel. Aber auch die Lichtverhltnisse sind nun wesentlich verndert. Bekanntlich ist der Begriff des Tages an die Vorstellung blauen Himmels oder erleuchteter "Wolken und allseits zerstreuten Lich-tes geknpft, ohne da hierzu direkter Sonnenschein notwendig wre. Alle diese Erscheinungen sind aber nur eine Folge des Vorhandenseins der Erdlufthlle; denn in ihr wird ein Teil der ein-fallenden Sonnenstrahlen vielfach gebrochen, zurckgeworfen und dadurch nach allen Seiten zerstreut, wodurch gleichzeitig der Eindruck der blauen Frbung des Himmels entsteht. So erzeugt die Luft eine vielfltige, wohltuende Abstufung zwischen dem Grell des Sonnen-lichtes und der Dunkelheit. Im leeren Weltraum ist alles dies nicht mglich, weil dort die Luft fehlt. Damit hrt aber strenggenommen auch der Begriff des Tages eigentlich auf. Unentwegt erscheint der Himmelsgrund in tiefstem Schwarz, aus welchem, auergewhnlich grell, mit gleichmig ruhigem Licht die zahllosen Gestirne leuchten und, alles berbietend, mit unvorstellbar blendender Kraft die Sonne strahlt. Und doch: sobald wir den Blick von ihr abwenden, haben wir den Eindruck der Nacht, trotzdem unser Rcken von ihrem Lichte berflutet wird; denn whrend unter ihren Strahlen die ihr zu-gekehrte Seite eines Krpers, z. B. eines Schirmes, grell aufleuchtet, herrscht auf der abgewandten nchtliche Dunkelheit. Nicht etwa vollkommene Finsternis! Es leuchten ja von allen Seiten die Sterne, wenn nicht gar noch die Erde oder der Mond durch ihre Rck-strahlung die im Sonnenschatten liegende Krperseite aufhellt. Doch immer handelt es sich hierbei nur um hrtestes, scharfes, nie um mildes, zerstreutes Licht. Unbegrenzte Fernsicht. In mancher Beziehung hat aber das Fehlen der Luft fr die Lichtverhltnisse des leeren Weltraums auch Vorteile. Es 'ist ja allgemein bekannt, welchen groen Einflu die Beschaffenheit der Luft auf die Fernsicht (z. B. im Gebirge, auf See usw.) ausbt; denn stets, auch an klaren Tagen, geht ein Teil der Lichtstrahlen in ihr bzw. durch die bestndig in ihr schwebenden kleinen Staub-und Dunstteilchen verloren. Letzterer Umstand ist aber fr die Durchfhrung von Fernbe-obachtungen aller Art, besonders fr jene der Astronomie, sehr nachteilig. Daher errichtet man Sternwarten womglich in hoher Lage auf Bergen, weil dort die Luft verhltnismig noch am klarsten ist. Jedoch ergeben sich darin bald Grenzen. Auerdem kann hierdurch nicht verhindert werden, da die Fixsterne flim-mern, was ebenfalls nur das Vorhandensein der Luft verursacht. Desgleichen ist es nicht mglich, das fr astronomische Beob-achtungen whrend des Tages sehr strende, auch durch die Lufthlle bedingte, zerstreute Sonnenlicht (das Blau des Himmels) zu beseitigen, wodurch die Erforschung jener Gestirne, die whrend der Vollnacht nicht zu sehen sind, wie der Merkur, die Venus und nicht zuletzt die Sonne selbst, sehr erschwert wird. Alle diese nachteiligen Umstnde fallen im leeren therraum des Weltalls fort: nichts schwcht nun die Leuchtkraft der Ge-stirne, die Fixsterne flimmern nicht mehr, kein Himmelsblau strt die Beobachtung. Jederzeit bieten sich hierfr gleich gnstige, nahe-zu unbegrenzte Mglichkeiten; denn da jetzt kein optisches Hin-dernis vorhanden ist, knnten nun Teleskope von jeder belie-bigen auch noch so gewaltigen Gre Verwendung finden. Wrmelos. Besonders bedeutungsvoll ist der Einflu, den das Fehlen der Luft auf die Wrmeverh l tn i sse des Weltraums ausbt. Da die Wrme, wie man heute wei, nichts anderes ist als ein bestimm-ter B e w e g u n g s z u s t a n d der kleinsten materiellen Teilchen, aus denen sich die Krperstoffe aufbauen, ist ihr Auftreten stets an die Voraussetzung geknpft, da berhaupt Stoffe vorhanden sind. Wo letztere fehlen, kann es somit keine Wrme geben: der leere Weltraum ist also praktisch wrmelos" . Ob dies auch theo-retisch vollkommen richtig ist, hngt davon ab, inwieweit die man-cherseits vertretene Ansicht, da der Weltraum doch mit einem wenn auch auerordentlich fein verteilten wirklichen Stoff erfllt sei, tatschlich zutrifft. Herrscht v l l ige materielle Leere, dann verliert damit der Begriff der Temperatur berhaupt seinen Sinn. Diese Auffassung steht nicht im "Widerspruch mit der Tat-sache, da der "Weltraum von den "Wrmestrahlen der Sonne und Jenen der anderen Fixsterne in reichlichstem Mae durchsetzt wird; denn die "Wrmestrahlen selbst sind noch keine "Wrme! Sie sind nichts als elektromagnetische therwellen von gleicher Art wie beispielsweise die Licht- oder die Funkwellen; jedoch mit der be-sonderen Eigenschaft, da sie eben jene molekulare Bewegung, die wir "Wrme nennen, erzeugen knnen, sobald sie auf etwas Stoffliches treffen. Dies aber auch nur dann, wenn sie dabei von dem betreffenden Stoffe a u f g e n o m m e n (vernichtet) werden, denn nur in diesem Falle geht ihre Energie auf den Krper ber und setzt sich dabei in "Wrme desselben um. So wird sich die Temperatur eines durchs icht igen oder eines sp iege lg la t t polierten Krpers auch bei starker "Wrme-bestrahlung nur wenig erhhen, er wird sich gegen "Wrmestrah-len als nahezu u n e m p f i n d l i c h erweisen; denn in ersterem Falle werden die Strahlen vom Krper grtenteils durchgelassen in letzterem zurckgeworfen, ohne aber geschwcht oder ver-nichtet worden zu sein, also ohne hierbei von ihrer Energie etwas abgegeben zu haben. Ist hingegen die Oberflche des Krpers dunkel und rauh, dann kann er die auf treffenden Strahlen weder durchlassen noch zurckwerfen: sie mssen in diesem Falle aufgenommen werden und fhren dadurch zur Er-w r m u n g des Krpers. Diese Erscheinung gilt jedoch nicht nur fr die A u f n a h m e sondern ebenso auch fr die A b g a b e von "Wrme durch Strah-lung: Je heller und glatter die Oberflche eines Krpers ist, desto geringer ist auch sein Ausstrahlungsvermgen, desto lnger be-hlt er demgem seine "Wrme, whrend er sich hingegen bei dunkler, rauher Oberflche sehr rasch durch Ausstrahlung ab-khlen kann. Den Wrmestrahlungsvorgngen der verschiedenen Art unter-liegen also am meisten m a t t s c h w a r z e und am wenigsten hell-spiegelnde Flchen. Dieser Umstand wrde es ermglichen, die Tem-peratur von Krpern im leeren Weltraum auf ein-fache Weise und in weit-gehendem Mae will-krlich zu beeinflussen. Soll sich ein Gegen-stand im Weltraum er-wrmen, so wird man demnach seine der Sonne zugekehrte Seite matt-schwarz und die Schat-tenseite hellspiegelnd machen (Abb. 71) ; oder man schirmt die Spiegelblank (dadurch Erschmrung der Abkhlung durch Ausstrahlung) MaHschwarz /dadurch Begnstigung der [rmrmung durch Zmtrahtung) Abb. 7 1 . E r w r m u n g eines Krpers im leeren Weltraum mittels Sonnenstrahlung, durch ent-sprechende Wahl seiner Oberfldienbeschaffenheit. Abb. 72. E r w r m u n g eines Krpers durch Abschirmung seiner Schattenseite gegen den leeren Weltraum mittel-eines Spiegels. Abb. 73 . S t a r k e E r h i t z u n g eines Kr-pers durch Konzentration von Sonnen-strahlen auf denselben mittels eines Hohlspiegels. Schattenseite mittels eines^Spiegels gegen den Weltraum ab (Abb. 72). Benutzt man hierzu einen Sammelspiegel, der auerdem noch Mattschwarz (dadurch Begnstigung, derMtdihtung durxh Aissfnohlung) 'blant< fdadurch ^rsdiwerung der Ermrmung durdi Zustrahtung) Abb. 74. A b k h l u n g eines Krpers im leeren Weltraum durch entsprechende Wahl seiner Ober-flchenbeschaffenheit. Sonnenstrahlen in entsprechender Strke auf den Krper hinlenkt, dann knnte dessen Temperatur auch sehr hoch gebracht werden (Abb. 73). Soll sich hingegen ein Krper im Welt-raum a b k h l e n , dann mu seine Son-nenseite spiegelnd ge-macht und seine Schat-tenseite mattschwarz gelassen werden (Abb. 74); oder man schirmt ihn mittels eines Spie-gels gegen die Sonne ab (Abb. 75). Er wird dann durch Ausstrah-lung in den Weltraum immer mehr von seiner Wrme verlieren; denn diese knnte sich nun nicht mehr durch Leitung aus der Umgebung bestndig ersetzen, wie dies auf der Erde infolge Berh-rung mit der umgebenden Luft geschieht, whrend die Ergnzung seiner Wrme durch Z u s t r a h -lung eben durch die erwhnte Abbiendung auf ein Mindestma herabgesetzt wre. Auf diese Weise mte sich ein Krper bis nahe an den absoluten Nullpunkt ( 273 " Celsius) abkhlen lassen. Ganz erreichen knnte man den-selben dabei allerdings auch nicht, weil auf der Schattenseite dem Krper durch die Fixsterne doch ein gewisses Ma von Wrme zugestrahlt wird, und auch die Spiegel nie vollkommen gegen die Sonne abschirmen knnten. Abb. 75. A b k h l u n g eines Krpers durch Absdiirmung desselben gegen die Sonnenstrahlung mittels eines Spiegels. Es wre somit .in der Raum warte mglich, durch die geschil-derte Ausntzung der Strahlungserscheinungen nicht nur die nor-male, zum Leben notwendige "Wrme andauernd zu halten, son-dern auch uerst hohe und niedere Temperaturen und dem-nach auch sehr gewaltige Wrmegeflle zu erzeugen. M * Die Ausgestaltung der Rauimvarte. Die physikalischen Voraussetzungen und Mglichkeiten des leeren Weltraums sind uns somit bekannt. Nun auch ein Bild, wie unsere Raumwarte demgem ausgestaltet sein mte: Um bei ihrer Herstellung die im Weltraum auszufhrenden Arbeiten tunlichst zu vereinfachen (diese sind ja nur im R a u m -anzug mglich), mte das ganze Bauwerk samt Einrichtung zu-erst auf der Erde gnzlich fertiggestellt und auf Zuverlssigkeit geprft werden; ferner mte es so konstruiert sein, da es sich leicht in seine Bestandteile, womglich in einzelne, vollstn-dig eingerichtete Ze l l en" zerlegen liee, die dann mittels Raum-schiffen in den Weltraum befrdert und dort ohne viel Um-stnde wieder zusammengefgt werden knnten. Als Material wren soweit als mglich nur leichte Metalle zu verwenden, um die Kosten der Emporhebung in den Weltraum zu verringern. Das zur Benutzung fertige Bauwerk wrde im allgemeinen nun folgend aussehen: Vor allem mu es nach auen, gegen den leeren Weltraum, vollkommen l u f t d i c h t abschl ieend sein, damit in seinem Innern normale Luftverhltnisse auf knstlichem Wege aufrechterhalten werden knnen. Um die Gefahr des Ent-weichens der L u f t , welche bei Entstehung eines Lecks (z. B. durch Meteoreinschlag) eintreten wrde, lokalisieren zu knnen, ist von der aus dem Schiffbau bekannten Unterte i lung in S c h o t t e n " in zweckentsprechender Weise Gebrauch gemacht. Da alle Rume untereinander in Verbindung stehen und luft-erfllt sind, ist der Verkehr im Innern berallhin ohne weiteres mglich. Nach auen, in den leeren Weltraum, kann man jedoch nur mittels sogenannter Lu f t sch leusen gelangen. Diese -S Luffauslohahn f I Jnnentr- Au Bentr aus dem Unterwasserbau bekannte (bei den Caissons, den Tau-cherglocken usw. angewendete) Vorrichtung, besteht im wesent-lichen aus einer kleinen Kammer, die zwei luftdicht abschlieende Tren besitzt, von denen die eine in das Innere des Gebudes und die andere nach auen fhrt (Abb. 76). Will man beispielsweise die Warte ver lassen (Ausschleusen"), dann begibt man sich im Raumanzug durch die Innentr in die Schleuse, de-ren Auentr hier-bei verschlossen sein mu. Nun wird die Innentr zugemacht und die in der Schleus e vorhan-dene Luft abgesaugt bzw. ausgelassen, worauf man die Auentr ffnen und ins Freie hin-ausschweben kann. Um in das Innere der "Warte zu gelangen (Einschleusen"), mte der umge-kehrte Vorgang ein-gehalten werden. Fr den Betr ieb und die demgeme E inr i chtung der Raumwarte magebend ist der Umstand, da an Ort und Stelle garnichts zur Verfgung steht als nur die Strahlen der Ge-Das Luftleermachen der Schleuse beim Ausschleusen" gesdiieht aus Spar-samkeitsgrnden grtenteils durdi A b s a u g e n der Luft in das Innere des Ge-budes; nur der letzte Rest des Luftinhaltes der Sdilcuse wird durch Ausstrmen in den Weltraum abgelassen. Abb.76 . Grundstzliche Anordnung einer L u f t s c h l e u s e , fr den Verkehr zwischen einem lufterfllten Raum (z.B. das Innere der Raumwarte) und dem leeren Weltraum.*) stirne, vor allem jene der Sonne diese allerdings fast zu jeder Zeit und auch in unbeschrnkter Menge. Smtliche, insbesondere auch die zum Leben notwendigen S t o f f e , wie beispielsweise Luft und Wasser, mssen also von der Erde stndig zugefhrt wer-den. Daraus ergibt sich fr die Wirtschaft in der Raumwarte von selbst der Grundsatz: mit allen V e r b r a u c h s s t o f f e n ' * * uerste Spars'amkeit zu ben, [dafr aber die in den Son-nenstrahlen an Ort und Stelle reichlich verfgbare Energ ie in wei tgehendstem Mae zum Betrieb von technischen Anlagen aller Art heranzuz iehen, insbesondere auch von solchen, welche es ermglichen, die abfallenden Verbrauchsstoffe neuerdings ver-wendbar zu machen. Dies kann nun geschehen: entweder unmit te lbar durch Aus-nutzung der Licht- und W r m e w i r k u n g der Sonne, oder aber mitte lbar im Wege der Umwandlung ihrer Strahlenwrme in e lektr ische Energie. Das Sonnenkraftwerk. Das fr letzteren Zweck dienende S o n n e n k r a f t w e r k (Abb. 77) bildet somit eine der allerwichtigsten Einrichtungen der Raum-warte. Es liefert Gleichstrom, ist mit einer Speicher-Akkumula-torenbatterie ausgerstet und hnelt im Prinzip einer normalen Dampfturbinenanlage gleicher Art; jedoch mit dem Unterschiede, da nun der Dampferzeuger mit Sonnenstrahlen beheizt wird, welche hierbei zur Erzielung gengend hoher Tempera-turen durch Sammelspiegel konzentriert werden (Abb. 77, D), und da die Khlung des Kondensators nur durch Auss t rah-lung in den leeren Weltraum erfolgt, weshalb er gegen den-selben offen und gegen die Sonne abgeschirmt untergebracht sein mu (Abb. 77, K). Dies bedingt, gem unseren frheren Ausfhrungen, da so-wohl der Dampferzeuger wie auch der Kondensator auen m a t t s c h w a r z g e f r b t ist. Beide bestehen der Hauptsache nach eigentlich nur aus entsprechend langen Metallrohren, welche Stetig gekrmmt sind, damit die inneren Rohrwnde auch in ge-wichtslosem Zustande von der durchstrmenden T r e i b f l s s i g -keit gengend stark und andauernd berhrt werden (Siehe Abb. 77). Letztere befindet sich in stndigem, verlustlosem Kreislauf. Abweichend vom Gebruchlichen, ist hier als Treibflssigkeit nicht Wasser (Wasserdampf) sondern ein leichtflchtigeres Me-dium, und zwar S t i c k s t o f f verwendet. Dieser gestattet nm- lieh, die Kondensatortem-1 peratur so tief zu halten, da die auerordentliche Abkhlungsmglichkeit des leeren Weltraums da-durch auch wirklich aus-gentzt werden kann; auerdem bildet ein zu-flliger Austritt desselben in die Rume der Warte keine Verunreinigung der dort so wertvollen Luft. Da es nur von der Gre der verwendeten ^ Sammelspiegel abhngt, wieviel Energie man der Abb. 77- Sdiema des S o n n e n k r a f t w e r k e s Sonnenstrahlung hierbei der Raumwarte. . , , , entnimmt, kann durch ent-sprechend leistungsfhigen Ausbau des Kraftwerkes ohne weiteres erreicht werden, da in der Raumwarte e lektr i sche und damit zugleich mechanische Energie stets reichlich zur Verfgung steht. Da auerdem W r m e , auch in groen Mengen, aus der Sonnenstrahlung unmittelbar gewonnen und K l te , selbst bis zu den niedersten Temperaturen, durch Ausstrahlung in den Weltraum auf einfachste Weise erzeugt werden kann, sind somit die Voraussetzungen gegeben, um technische Anlagen aller Art betreiben zu knnen. Leerer Weltraum Die Lichtversorgung. Am einfachsten zu bewerkstelligen ist die B e l e u c h t u n g der Raum warte; denn diese erfordert nahezu keinerlei maschinelle Ein-richtungen, sondern kann grtenteils unmit te lbar Jnneresdes durch die S o n n e erfol- ^ gen, welche dort ja un-entwegt scheint abge-sehen von eventuellen, jedenfalls aber nur kurzen Durchgngen der Raum-warte durch den Erd-schatten. Zu diesem Zwecke wei-sen die Wnde runde, den Luken eines Schiffes hn-liche ffnungen auf, welche mit starken, linsenartig geformten Fenstern (Abb. 78) luftdicht verglast sind (Abb. 60 und 61, L). Durch milchweise Frbung bzw. Mattierung derselben und ent-sprechende Wahl der Sorte des Glases, ist dafr gesorgt, da das Sonnenlicht von allen schdlichen Strahlenbeimengungen befreit, in gleicher Weise wie durch die Luft-hlle gefiltert und ferner in zer-streutem Zustand in die Warte ein-fllt, deren Inneres somit von nor-malem T a g e s l i c h t erhellt wird. Manche der Luken sind mit Abb. 78. Beleuditungsluke. i Luke Inneres der Raumwarte besonderen Spiegeln ausgestattet, 79- Der Spiegel lenkt eigens , , 1 1 0 1 1 1 Sonnenstrahlen auf die Luke hin. durch welche Sonnenstrahlen nach Bedarf auch eigens auf die betreffenden Luken hingelenkt werden knnen (Abb. 79). Noordung. 9 Auerdem ist noch fr knstliche, nmlich e lektr i sche Be-leuchtung gesorgt, wozu der Strom dem Sonnenkraftwerk ent-nommen wird. J)ie Luft- und PVrrnev er sorgung. Auch die Beheizung der Raumwarte erfolgt durch unmittel-bare Ausnutzung der Sonnenstrahlung, und zwar nach dem Prin-zip der L u f t h e i z u n g l/enlilator _ l/erbrauchte Luft aus den Haumen der Warfe Slaubfilfer-i i ' Staubabscheidung - Wasser-'Kol)lensure-Abscheiaung gleichzeitig mit der Be-lftung. Zu diesem Zwecke be-findet sich die ganze Luft der Raumwarte in stn-digem Kreislauf: zwischen den Rumen, in denen sie bentigt wird, und einer Getfbites -^Wasser- 1 B e l f t u n g s a n 1 age, in welcher ihre Reinigung, Auffrischung und Erwr-mung erfolgt. Ein gro-er, elektrisch angetrie-bener Vent i l a tor sorgt fr die Aufrechterhaltung dieser Bewegung. Hier-fr notwendige R o h r -l e i t u n g e n sind auch vorhanden. Sie mnden durch kleine vergitterte ffnungen (Abb. 60 und 61, O) in die einzelnen Verbrauchsrume. Die Belftungsanlage (Abb. 80) ist hnlich dem von Oberth angedeuteten Lufterneuerungsapparat eingerichtet. Erst durchstrmt die Luft einen Staubf i l ter . Sodann gelangt sie in Beheiztes Rohr J Erwrmung der !mft auf die notirendige Heiztemperatur Zufuhr 1 Wasser -Aufgefrischte under - irrmte ijjft zu den t/erbrauchsrumen Abb. 80. Sdiematisdie Darstellung der B e l f -t u n g s a n l a g e . Das gekhlte und das beheizte Rohr knnte z. B. hnlidi wie in Abb . bzw. K ausgefhrt sein. D ein durch Ausstrahlung in den Weltraum gekhltes R o h r , in welchem ihre Temperatur allmhlich bis unter 7 8 Celsius er-niedrigt wird, wodurch sich die gasfrmigen Beimengungen, und zwar zuerst der Wasserdunst und spter die Kohlensure ab-scheiden. Dann strmt die Luft durch ein H e i z r o h r , das mittels konzentrierter Sonnenstrahlen erhitzt wird, um nun auf die ;zur Warmhaltung der Rume notwendige Temperatur gebracht zu werden. Endlich wird auch noch ihr S a u e r s t o f f - und F e u c h t i g k e i t s g e h a l t auf das richtige Ma ergnzt, worauf sie schlielich wieder zurck in die Rume der Warte fliet. Durch dieses Verfahren wird erreicht, da nur der durch die Atmung verbrauchte Sauers to f f ersetzt und daher von der Erde nachgeschafft werden mu; die unverbrauchten Bestandteile der Luft (insbesondere ihr ganzer Stickstoffanteil) bleiben dau-ernd in Verwendung. Da an der Beheizung, welche gleichzeitig damit erfolgt, die Auenwnde der Raumwarte keinen Anteil haben, mu nur soweit als mglich verhindert werden, da die-selben durch Ausstrahlung in den Weltraum Wrme abgeben, kweshalb das ganze Bauwerk auen vollkommen spiegelb lan gemacht ist. Die l4'asserversor';ung. Ebenso sparsam wird auch mit dem vorhandenen Wasservor-rat verfahren: Alles benutzte Wasser wird gesammelt und durch Re in igung neuerlich verwendbar gemacht. Hierzu dienen groe Dest i l l a t ionsapparate , in welchen die Verdampfung und die darauffolgende Kondensation des Wassers in hnlicher Weise be-werkstelligt wird, wie dies schon frher fr das Sonnenkraft-werk beschrieben wurde: nmlich in R o h r e n , die durch kon-zentrierte Sonnenstrahlen beheizt (Abb. 77, D) bzw. durch Aus-strahlung in den Weltraum gekhl t (Abb. 77, K) werden. Die Fertwerstjidigiig. Sehr wichtig sind ferner die Einrichtungen fr die Fernver-stndigung. Diese erfolgt entweder durch L icht te legraphie mittels Blinkspiegel, elektrischer Lampen, Scheinwerfer, farbiger Scheiben usw., oder sie wird auf e lekt r i schem "Wege durch Funk, innerhalb des engsten Bereiches der Raumwarte auch draht-lich, bewerkstelligt. Im V e r k e h r mit der Erde hat die Verstndigung mittels Lichttelegraphie den Nachteil, unverllich zu sein, weil ihre An-wendbarkeit davon abhngt, da die Gegenstation auf der Erde wolkenfrei ist. Daher verfgt die Warte auch ber eine G r o f u n k a n l a g e , welche sowohl Fernschreib- als auch Sprechverkehr mit der Erde zu jeder Zeit ermglicht. Die berwindung der verhltnismig bedeutenden Entfernung sowie der abschirmenden Wirkung, welche die Lufthlle auf Funkwellen zum Teil ausbt (Haevesid-schicht), gelingt hierbei (unter Wahl entsprechender Strahlrichtung) durch Anwendung kurzer, gerichteter Wellen und gengend hoher Sendeenergie; denn die Voraussetzungen hierfr sind gnstig, weil mittels des Sonnenkraftwerkes elektrische Energie ja in be-liebigen Mengen bereitgestellt werden kann und auch der Bau jeder Art von Antennen, infolge der herrschenden Gewichtslosig-keit, keine wesentlichen Schwierigkeiten bietet. Mittel zur Einstellung der Raumwarte. Schlielich sind noch besondere Schwenk motoren und R c k -stoantr iebe vorgesehen, die dazu dienen, die Warte sowohl in beliebiger Richtung wenden als auch ihren B e w e g u n g s z u -stand nach Bedarf beeinflussen zu knnen. Diese Mglichkeit mu bestehen, und zwar einerseits um die Raumwarte in dem beabsichtigten Verhltnis zur Erde, bzw. in der erforderlichen Stellung zur Richtung der Sonnenstrahlen, ber-haupt erhalten zu knnen; denn zu diesem Zwecke sind nicht nur alle jene (von auerhalb des Systems herrhrenden!) Bewe-gungsimpulse, welche ihr im Verkehr mit den Raumschiffen un-vermeidlicherweise immer wieder erteilt werden, fortwhrend auszugleichen, sondern es mu auch dem Einflu der Erdbewe-gung um die Sonne andauernd Rechnung getragen werden. Abb. 81 . Wirkungsweise eines S d i w e n k m o t o r s (siehe Buchtext Seite 1^3 unten). Andererseits aber ist dies auch aus dem Grunde notwendig, um die Warte zur Erfllung ihrer besonderen, spter noch zu besprechenden Aufgaben zu befhigen, da fr manche derselben belie-bige nderungen ihrer Lage im Rume mg-lich san mssen, und end-lich weil sich gelegentlich auch die Notwendigkeit zur Durchfhrung von O r t s v e r s c h i e b u n g e n gegenber der Erdober-flche ergeben kann. Die S c h w e n k m o t o -ren sind normale Gleich-strom-Elektromotoren, aber mit mglichst hoher maximaler Dreh-zahl und relativ groer Rotormasse. Besondere Bremsen ermglichen es, ihren Lauf beliebig rasch zu vermindern oder stillzu-setzen. Sie sind so einge-baut, da ihre verlngerte theoretische Drehachse durch den Schwerpunkt des Ge-budes geht. Wird nun ein solcher Schwenkmotor angelassen (Abb. 81), dann dreht sich gleichzeitig mit seinem Ro-tor (Anker) auch sein Stator (der sonst feststehende Teil eines Elektromotors) und sonach auch das ganze, mit letzterem fest verbundene Gebude um die Motorachse jedoch in entgegengesetzter Richtung und, entsprechend der greren Abb. 82. Anordnung der SAwenkmotoren. Die 3 Adisen stehen aufeinander senkrecht und gehen durdi den Schwerpunkt des Gebudes. Masse, viel langsamer als der Rotor und zwar solange, bis der Motor wieder stillgesetzt wird und verschieden rasch je nach der ihm erteilten Drehzahl. (Denn es handelt sich in vorliegendem Fall um ein freies System", in welchem nur innere Krfte wir-ken.) Da nun diese Motoren so angeordnet sind, da ihre Achsen wie die eines rechtwinkligen rumlichen Koordinaten-systems aufeinander senkrecht stehen (Abb. 82), kann durch ihr geeignetes Zusammenwirken das Gebude in jeder beliebigen Weise verschwenkt werden. Die R c k s t o a n t r i e b e gleichen sowohl im Bau als in der Wirkungsweise den schon frher beschriebenen Treibvorrichtungen der Raumschiffe"). Sie sind jedoch entsprechend den geringeren an sie gestellten Anforderungen (die durch sie hervorgerufenen Beschleunigungen brauchen nicht gro zu sein) viel schwcher als diese ausgefhrt. Ihre Verteilung ist so getroffen, da man mit ihrer Hilfe dem Gebude in j eder beliebigen Richtung eine Be-schleunigung erteilen kann. Anordnung der Raumwarte in ) Objekten. Es wre also sehr wohl denkbar, technische Einrichtungen zu schaffen, welche den Aufenthalt im leeren Weltraum trotz des Mangels aller Stoffe ermglichten; aber auch das Fehlen der Schwere wrde (zumindest in physikalischer Hinsicht, wahrschein-lich aber auch sonst) kein ausschlaggebendes Hindernis fr die Abwicklung des Lebens bilden, wenn man den verschiedenen, sich daraus ergebenden Merkwrdigkeiten in der schon frher angedeuteten Weise Rechnung trgt. Da der gewichtslose Zustand aber jedenfalls mit erheblichen Unbequemlichkeiten verbunden wre und sich bei sehr langer Andauer vielleicht auch als gesundheitsschdlich erweisen knnte, ist auf der Raumwarte fr knstlichen Ersatz der Schwere gesorgt. Gem unseren frheren Ausfhrungen kann die Schwerkraft, Siehe Seite 46, 47. weil sie selbst eine Massenkraft ist, nur ebenfalls wieder durch eine Massenkraft beeinflut, aufgehoben oder ersetzt werden und insbesondere nur durch die F l i e h k r a f t , wenn sich dabei ein dauernder (stabiler) Zustand ergeben soll. Dieselbe dient uns ja schon dazu, die Warte in ihrer schwindelnden Hhe zu er-halten, sie dort gewissermaen zu tragen. Da letzteres aber gleich-zeitig auch zur gnzlichen Aufhebung des Schwerezustandes in der Warte selbst fhrt, wird die Fliehkraft nun nochmals, aber auf andere Weise als frher angewendet, herangezogen, den feh-lenden Schwerezustand von neuem hervorzurufen. Dies zu bewerkstelligen, wre im Grunde genommen sehr ein-fach: Man mu nur jene Gebudeteile, in welchen Fliehkraft und damit Schwerezustand erzeugt werden soll, um ihren Massenmittelpunkt (Schwerpunkt) entsprechend rasch rotieren lassen. Schwieriger ist es jedoch, dabei auch gleichzeitig noch die Forderung zu erfllen: da man bei diesen rotierenden Gebude-teilen einfach und ungefhrlich aus- und eingelangen, Kabel -le itungen anschlieen und groe Sammelspiegel anbringen kann und ferner da es auch mglich ist, die Lage des Ganzen nicht nur mit Rcksicht auf die Sonnenstrahlen sondern auch nach den jeweiligen Erfordernissen der Fernbeobachtung einzu-stellen. Diese Umstnde nun fhren zu einer Unterteilung der ganzen Raumwarte in 3 einzelne Objekte: das W o h n r a d " , in welchem durch Rotation knstlicher Schwerezustand stndig aufrechterhalten wird, daher die gleichen Lebensbedingungen wie auf der Erde herrschen und das normalerweise zum Aufenthalt, zum Wohnen benutzt wird; ferner das O b s e r v a t o r i u m " und endlich das Maschinenhaus", die beide unter Beibehaltung des schwere-losen Zustandes, nur ihren besonderen Zwecken gem einge-richtet sind, dafr aber auch nur v o r b e r g e h e n d , der gerade diensttuenden Bemannung whrend der Verrichtung ihrer Arbeiten zum Aufenthalt dienen. Allerdings macht diese Unterteilung der Raumwarte es not-wendig, besondere Manahmen zu treffen, um die gegenseitige Massenanziehung der einzelnen Objekte auszugleichen; denn wenn diese infolge der verhltnismigen Kleinheit der anziehenden Massen auch sehr gering ist, wrde sie im Verlaufe lngerer Zeit (vielleicht in Wochen oder Monaten) doch zu merklicher Annherung und schlielich sogar zum Zusammentreffen der ein-zelnen Objekte der Raumwarte fhren. Letztere mssen daher: entweder mglichst weit von einander (auf einige loo oder looo Meter entfernt) angeordnet werden, damit die gegenseitige An-ziehungskraft tunlichst gering ist, wobei die trotzdem statt-findende Annherung zeitweise mittels Rckstoantriebes auszu-gleichen wre, oder sie mssen einander mglichst nahe sein und in geeigneter Weise gegenseitig abgespreizt werden. Wir wollen uns hier fr das erstere entscheiden (Abb. 94). Das Wohnrad. Bekanntlich ist sowohl die Drehgeschwindigke i t als audi die F l i e h k r a f t in den verschiedenen Punkten eines rotierenden Krpers verhltnisgleich dem Abstnde von seiner Dreh-mitte, der Achse (Abb. 83); d. h. sie ist umso grer, je weiter der betreffende Punkt von der Achse entfernt liegt und umso kleiner, je nher er sich zu ihr befindet; in der theoretischen Drehachse selbst ist sie gleich Null. Demgem mu der ro-tierende Teil der Raumwarte so gestaltet sein, da dessen Luftschleuse und die Kabeh Abb. 83. Drehgeschwindigkeit und Fliehkraft an einem rotierenden Krper. anschlsse in der Mitte des Ganzen: in der Drehachse liegen, weil dort am wenigsten Bewegung herrscht, und jene Teile, in denen man durch Fliehkraft Schwerewirkung erzeugen will, sich von der Achse entfernt: am Umfang befinden, weil dort die Fliehkraft am strksten ist. Diesen Bedingungen wird aber am besten entsprochen, wenn man das Bauwerk in der schon angedeuteten Form eines groen Rades anordnet (Abb. 84, 89 und 90): Der Radkranz des-selben ist aus Zellen zusammengefgt und hat die Form eines durch Drahtspeichen gegen die Achse verspannten Ringes. Sein Inneres wird durch Zwischenwnde in einzelne Rume unterteilt, die alle von'einem breiten Gang aus zugnglich sind, der rundum fhrt und in sich . Alles Lotrechte sfehf \ 2U einander nunmehr \ yctii^f statt parallel DrehachsefMIUei Wohnrades W a s c h k c h e te'Stelle schlssen ist. Es gibt da: Einzelzimmer, grere Schlafrume, Arbeits-und Studierzimmer, Spei-sesaal, Laboratorium, Werkstatt, Dunkelkam-mer usw., sowie die blichen Nebenrume wie Kche, Badezimmer, und dgl. Alles ist mit modernem Komfort ausgestattet; auch Kalt- und Warm-wasserleitung fehlen nicht. Im allgemeinen gleichen die Rume jenen eines modernen Seeschiffes. Sie knnen ja ohne weiteres ebenso wie auf der Erde eingerichtet werden, da in ihnen nahezu n o r m a l e r , irdischer Schwerezustand herrscht. Damit dieser aber zustande kommt, mu das ganze Gebude fr den Fall eines Durchmessers von z. B. oMeter derart rotieren, da es eine vo l l e U m d r e h u n g in rund 8 Sekunden voll-fhrt; denn dann ergibt sich im Radkranz eine Fliehkraft, welche ebenso gro ist, wie die Schwerkraft auf der Erdoberflche. Whrend letztere aber z u r Mitte hinwirkt, ist dagegen die Fliehkraft v o n der Mitte weg gerichtet. Daher bedeutet beim mehr gekrmmt statt eben A b b . 85 . R id i tungsverhl tn isse i m W o h n r a d . Wohnrad lotrecht" (umgekehrt wie bei der Erde): die radiale Richtung von der Mitte (also der Drehachse) nach auswrts (Abb. 85). Demgem weist unten" nun gegen de^ U m f a n g und zugleich tiefsten" Teil und oben" gegen die Achse und zugleich hchste" Stelle dieses knstlichen Weltkrpers. Mit Rcksicht auf die Kleinheit desselben tritt aber bei ihm nun auch Abb. 86. Draufsicht auf die Auentr der Axialer Schnitt durdi die D r e h - L u f t s c h l e u s e d e s W o h n r a d e s . (Siehe Abb. 84 und Buchtext Seite 1 4 1 oben.) Die Kugellager sind so ausgefhrt, da sie in der Adisriditung Spiel erlauben, wodurch das Schlieen bzw. Lsen der u e r e n L u f t d i d i t u n g , welche die Schleuse bei offener Innentr mit dem Innern des Wohnrades luftdicht verbindet, mglich ist. der radiale Verlauf der Lotrichtung, der bei der Erde infolge ihrer Gre meist nicht zur Geltung kommt, schon deutlich her-vor. Die Folge davon ist, da alles Lotrechte" (wie aufrecht-stehende Menschen, die Scheidewnde der Zimmer usw.) nun schief statt parallel zueinander steht und alles Wagerechte" (also z. B. die Wasserflche der Badewanne) g e k r m m t statt eben erscheint (Siehe Abb. 85). Eine weitere Eigentmlichkeit besteht darin, da sowohl die Umfangsgesdiwindigkeit als auch die Fliehkraft, infolge ihrer Ab-nahme gegen die Drehmitte zu (Abb. 83), fr den Kopf eines im Wohnrad stehenden Menschen etwas kleiner als fr seine 1 Fe ist (bei einem Raddurchmesser von 30 Meter etwa um Yg). Hiervon drfte der Unterschied der Fliehkrfte zwar kaum, jener der Umfangsgeschwindigkeiten aber doch schon einigermaen be-merkbar sein, und zwar bei Ausfhrung auf- und abwrtsgehen-der (d. h. radial verlaufender) Bewegungen wie: Erheben einer Hand, Niedersetzen usw. Alle diese Erscheinungen machen sich indessen um so weniger Abb. 87. Draufsicht auf den Axialer Sdinitt durch den , K a b e l a n s c h l u d e s W o h n r a d e s . (Siehe Abb. 84, K und Buchtext Seite 14 1 unten.) geltend, je grer der Raddurchmesser ist. Bei dem vorhin gewhlten Fall (Durchmesser 3oMeter) wre hiervon nur mehr Geringes fhlbar. Da in der Gegend der Achse (weil dort die geringste Bewe-gung herrscht!) die Vorrichtungen zur Verbindung mit der Auen-welt angebracht sind, bildet der Achskrper gewissermaen die Vorhalle" des ganzen Gebudes. Er besitzt zylindrische Form. An seinen beiden Enden (um jene Stellen, wo er von der theore-tischen Drehachse durchsetzt wird) ist auf der einen Seite die Luftschleuse und auf der anderen der Kabelanschlu angeordnet (Abb. 84, S und K). Die Luftschleuse ist hier drehbar gemacht, um den ber-gang zwischen der Rotationsbewegung des Wohnrades und dem Ruhezustande des Weltraums zu erleichtern (Abb. 86). Beim Ausschleusen" steht sie gegenber dem Wohnrad still (dreht sich also gegenber dem Weltraum). Man kann sich somit aus dem Wohnrad ohne weiteres in die Schleuse begeben. Nun wird die-selbe durch elektrischen Antrieb langsam angedreht und zwar entgegen der Rotationsrichtung des Wohnrades bis sie mit diesem auf gleiche Tourenzahl kommt. Sie gelangt dadurch gegenber dem Weltraum in Ruhe-zustand und kann nun ebenso ver-lassen werden, als wenn das Wohn-rad sich gar nicht drehen wrde. Fr das Einschleusen" ist der Vorgang umgekehrt. Bei einiger bung kann auf das Andrehen der Schleuse aber auch verzichtet werden, da das Wohnrad ohnehin nur verhltnismig lang-sam rotiert (eine volle Umdrehung in etwa 8 Sekunden, bei dem frher angenommenen Fall eines Raddurchmessers von 30 Meter). Auch der K a b e l a n s c h l u auf der anderen Seite des Achs-krpers ist in grundstzlich hnlicher Weise ausgefhrt, um da-mit zu verhindern, da durch die Rotation des Wohnrades das Kabel verdreht wird. Letzteres geht deshalb vom Ende einer Wel le aus (Abb. 87), welche in der theoretischen Drehachse des Wohnrades angeordnet ist und mittels eines Elektromotors fort-gesetzt so angetrieben wird, da sie sich mit genau derselben Tourenzahl wie das Wohnrad aber v e r k e h r t wie dieses dreht. Infolgedessen befindet sich die Welle gegenber dem Weltraum andauernd in Ruhe. Das von ihr austretende Kabel kann also durch die Rotation des Wohnrades tatschlich nicht in Mitleiden-schaft gezogen werden. Abb. 88. Treppensdiadit des Wohnrades. Zur Verbindung zwischen Achskrper und Radkranz dienen T r e p p e n und elektrische A u f z g e , welche in eigenen Rhren-schchten untergebracht sind. Letztere verlaufen fr die Aufzge Abb. 89. Gesamtansicht der S o n n e n s e i t e des W o h n r a d e s . Der mittlere Sammelspiegel knnte auch weggelassen und durch entsprechende Vergri5erung des ueren Spiegels ersetzt werden. lotrecht", also radial (Abb. 84, A). Bei den Treppen hingegen, die ja geneigt sein mssen, sind sie mit Rcksicht auf das Divergieren der Lotrichtung nach logarithmischen Spiralen gekrmmt, die aber nach oben" (der Mitte) zu allmhlich steiler werden (Abb. 88 und 84, T), gem der nach dort mehr und mehr abnehmenden Schwerewirkung (Fliehkraft). Durch ent-Abb. 90. Gesamtansidit der S c h a t t e n s e i t e des W o h n r a d e s . sprechend langsames Bentzen der Treppen bzw. der Aufzge kann der bergang zwischen dem im Radkranz herrschenden Zustand der Schwere und. der Schwerefreiheit des Weltraums beliebig allmhlich vollzogen werden. Die Versorgung des Wohnrades mit Licht, Wrme, Luft und Wasser erfolgt in der schon frher fr die Raumwarte allgemein angegebenen Weise, unter Verwendung der dort beschriebenen technischen Einrichtungen. Nur mit dem Unterschiede, da an der Beheizung des Wohnrades auch die der Sonne stndig zu-gekehrte Wand des R a d k r a n z e s mitwirkt"'), welche deshalb mattschwarz gefrbt ist (Abb. 89 und 84), im Gegensatz zur vollkommenen Spiegelblankheit der sonstigen Auenflchen des Gebudes. Auch ein kleines, fr den Notbedarf des Wohnrades gengendes Sonnenkraftwerk ist vorhanden. Alle Magazine und T a n k r u m e fr die stets reichlichen Luft-, Wasser-, Nahrungsmittel- und sonstigen Vorrte befinden sich im Radkranz, desgleichen auch smtliche maschinellen Ein-richtungen. Die zu letzteren gehrenden Sammelspiegel und mattschwarz gefrbten Dampferzeuger- und Kondensatorrohre sind am Wohnrad auen in zweckentsprechender Weise angebracht und rotieren mit (Abb. 84, 89 und 90). Schlielich sind noch Schwenkmotoren und Rcksto-antr iebe vorgesehen, weldie auer zu den schon frher an-gegebenen Zwecken hier auch noch dazu dienen, die Drehbewe-gung des Wohnrades erzeugen und wieder stillsetzen zu knnen, bzw. regelnd darauf einzuwirken. Das Observatorium und das Maschinenhaus. Der fr das Wohnrad leitend gewesene Gedanke: mglichst gnstige Lebensbedingungen zu schaffen, mu beim Observatorium und Maschinenhaus zurcktreten gegenber der Forderung, diese Objekte vor allem zur Erfllung ihrer besonderen Aufgaben ge-eignet zu machen, weshalb bei denselben, wie schon erwhnt, auf die Beseitigung des schwerelosen Zustandes verzichtet wird. Fr das O b s e r v a t o r i u m (Abb. 91) ist vor allem wichtig, da man ihm jede beliebige, durch die vorzunehmenden Beob-*) Natrlidi knnte darauf audi verziditet und die Wrmeversorgung des Wohnrades ebenfalls allein nur mittels Luftheizung bewirkt werden. Der Rad-kranz mte dann durdiaus spiegelblank sein. achtungen bedingte Lage im Rume ohne weiteres erteilen kann. Es mu daher von der Stellung der Sonne vollkommen unab-hngig sein, darf also keine der frher beschriebenen, durch Sonnenstrahlen betriebenen Einrichtungen aufweisen. Aus diesem Grund erfolgt die Belftung und damit gleicheeitig auch die Be-heizung des Observatoriums ebenso wie seine Elektrizittsversor-gung vom Maschinenhause aus, zu welchem Zweck beide Objekte Abb. 9 1 . Beispiel fr die Ausfhrung des O b s e r v a t o r i u m s . Es hat annhernd die Form eines Kessels mit Rdcsidht auf den darin herrsdienden berdruck von i Atm. Die Luftsdileuse, zwei elektrisdie Kabel (links), das biegsame Luftrohr (rechts) und die Beleuditungsluken sind erkennbar. auer mittels eines Kabels noch durch eine biegsame Rohrleitung verbunden sind (Abb. 91 und 92). Doch ist Vorsorge ge-troffen, da die Belftung des Gebudes im Notfalle auch selb-stndig, unter Zuhilfenahme von Reinigungspatronen in hnlicher Weise vorgenommen werden kann, wie dies bei den modernen Taucheranzgen blich ist. Im Observatorium sind vorhanden: vor allem, seiner Bestim-mung gem, die Fernbeobachtungs-Einr ichtungen und ferner smtliche, in Abhngigkeit von der Fernbeobachtung zu N o o r d u u g . 1 0 Aufgefrischte und ermmte Luft ' VerbrauMe luft Zum Maschimtiaus bettigenden Steuerungen, wie z. B. jene der Raumspiegel (siehe Folgendes). Endlich befindet sich dortselbst auch noch ein L a b o r a t o r i u m fr Untersuchungen im schwerelosen Zustand. Das Maschinenhaus ist dazu bestimmt, die wichtigeren, fr die ganze Raumwarte gemeinsamen maschinellen Anlagen aufzu-nehmen, insbesondere jene, welche zur grozgigen Auswertung der Sonnenstrahlen dienen. Es enthlt daher vor allem das Haupt-Sonnen-Kra| f twerk samt Speicherbatterie . Ferner ist darin die ganze Apparatur der G r o f u n k s t a t i o n unter-gebracht und schlielich noch eine Be l f tungsan lage vor-handen, die gleichzeitig auch fr das Observatorium arbeitet. Die Zufuhr der Sonnenener-gie erfolgt durch einen mchti-gen, mit dem Gebude fest ver-bundenen Sammelspiegel (Abb. 93), in dessen Brennpunktgebiet sich die Verdampfungs- und Heizrohre befinden, whrend auf seiner Rckseite die Kon-densator- und Khlrohre an-gebracht sind. Die Lage des Maschinenhauses ist daher im vorhinein festge-legt: sie mu stets so erhalten werden, da der Sammelspiegel mit seiner Vorderseite die Sonnenstrahlen voll aufnimmt. Die Beleuchtung sowohl des Observatoriums als auch des Ma-schinenhauses erfolgt in der fr die Raumwarte bereits allgemein beschriebenen Weise. Die Auenflchen der Gebude sind zwecks Verringerung der Abkhlung vollkommen sp iege lb lank ge-halten. Schlielich sind beide Objekte auch mit Schwenkmo-toren und Rckstoantr ieben ausgerstet. Kchen, Wasserreinigungsanlagen, Waschgelegenheiten u. dgl. fehlen jedoch, mit Rcksicht auf das sehr unbequeme Verhalten Zum Obseriftorium A b b . 92. Die b i e g s a m e R o h r l e i t u n g zur Verbindung des Observatoriums mit der Belftungsani age des Maschinenhauses. Das Obseivalorium und das Maschinenhaus. 1 4 7 der Flssigkeiten im schwerelosen Zustand. Fr die Nahrungs-aufnahme und Krperpflege ist eben das Wohnrad vorhanden. Was im Observatorium und Maschinenhaus an Speise und Trank Abb. 93. Beispiel fr die Anordnung des M a s d i i n e n h a u s e s , im Adissdinitt andeutungsweise dargestellt. bentigt wird, mu jeder Mann selbst, bereits in der fr den gewichtslosen Zustand geeigneten Art zubereitet, aus dem Wohn-rad dorthin mitnehmen. Vorsorgen fr die Fernverstndigung und Sicherheit. Die Verstndigung zwischen den einzelnen Objekten der Raum-warte erfolgt in der schon frher angedeuteten Weise entweder durch L ichts ignale oder mittels Funk oder endlich auf draht-l ichem Wege. Demgem sind alle drei Objekte mit eigenen Lokalfunkstationen ausgerstet und auerdem miteinander durch Kabel verbunden, welche zugleich auch der Starkstromber-tragung dienen. Schlielich ist noch jedes der drei Objekte mit Reservevor-rten an Nahrung, Sauerstoff, Wasser, Heizstoff und (in Rc-servebatterien aufgespeicherter) Elektrizitt derart ausgestattet, da es zur Not die ganze Bemannung der Raumwarte auf einige Zeit aufnehmen kann, wenn etwa durch einen Unglcksfall die beiden anderen Objekte g le ichzei t ig unbrauchbar werden sollten. Auf diese Weise trgt die aus technischen Grnden vorgesehene Drei-teilung der Raumwarte auch zur S icherhei t wesentlich bei. Um letztere noch weiter zu erhhen, ist Vorsorge getroffen, da jedes Objekt nicht nur ber die Grofunkstation sondern auch selbstndig, durch eigene Blinkspiegeleinrichtungen, mit der Erde in Verbindung treten kann. Anordnung der Raumwarte in 2 Objekten. Statt in 3 Teilen knnte man die Raumwarte aber auch in nur 2 Objekten anordnen, und zwar durch Vereinigung des Wohnrades und des Maschinenhauses. Es wre dies deshalb grundstzlich mglich, weil fr diese beiden [Objekte die Lage im Weltraum nur durch die Richtung der Sonnenstrahlen, und zwar in gleicher Weise bestimmt wird.' Will man dabei vermeiden, da der Spiegel des Maschinen-hauses die fr seine Gre verhltnismig rasche Drehung des Wohnrades voll mitmacht, dann knnte man beispielsweise das Wohnrad und das Maschinenhaus (samt seinem Spiegel) beide um eine gemeinsame Drehachse aber in v e r k e h r t e m Sinne rotieren lassen. Oder man knnte das Wohnrad und das Maschinenhaus vllig zu einem Gebude verschmelzen und um dessen Drehachse den groen Spiegel des Maschinenhauses allein in ebenfalls entgegengesetzter Richtung rotieren lassen u. a. m. Folgende.? wren die Vorteile daraus: 1. Der Verkehr innerhalb der Raumwarte wird vereinfacht. 2. Die bei getrennter Anordnung notwendigen Manahmen zum Ausgleich der gegenseitigen Massenanziehung der Objekte fallen zwischen Wohnrad und Maschinenhaus fort. 3. Die Drehbewegung des Wohnrades kann jetzt durch Motor-kraft statt wie sonst mittels Rckstoantriebes also ohne Be-t r i e b s s t o f f a u f w a n d erzeugt, gendert und stillgesetzt wer-den; denn es steht fr diesen Zweck nun das ganze Maschinen-haus bzw. der groe Spiegel desselben als Gegenmasse" zur Verfgung (daher die v e r k e h r t e Rotationsrichtung desselben). Diesen Vorteilen steht aber der N a c h t e i l gegenber, da sich dabei nicht unwesentliche, wenn auch lsbare, konstruktive Schwierigkeiten ergeben. Wir wollen es hier unterlassen, auf diese Anordnungsweise der Raumwarte noch weiter einzugehen, um das von ihr bisher gewonnene Bild nicht zu komplizieren. Der Raumanziig. Sowohl fr die Herstellung als auch fr den Betrieb der Raum-warte (Verkehr zwischen den einzelnen Objekten, mit den Raum-schiffen, verschiedene Arbeiten usw.) ist es erforderlich, sich auch auerhalb der geschlossenen Rume im Freien aufhalten zu knnen. Da letzteres nur mit Hilfe der schon frher angedeu-teten Raumanzge mglich ist, mssen wir uns auch mit diesen noch nher befassen. Sie sind, wie schon erwhnt, den modernen Taucher- bzw. Gasschutzanzgen hnlich. Doch mu die H l l e , aus welcher sie bestehen, nicht nur wie bei diesen: luftdicht, gegen uere Einflsse widerstandsfhig und so beschaffen sein, da sie mg-lichst ungehinderte Bewegung gestattet. Sie mu bei Rauman-zgen auerdem noch groe Z u g f e s t i g k e i t besitzen, da in ihrem Innern eine Gasspannung (Luftberdruck gegenber dem leeren Weltraum) von einer vollen Atmosphre herrscht, und sie soll berdies gegen extrem niedere T e m p e r a t u r e n , wie solche sich durch Ausstrahlung in den leeren Weltraum ergeben kn-nen, unempf ind l i ch sein, darf dadurch weder brchig werden noch sonst an Festigkeit einben. Es werden also an das Ma-terial der Hlle eines solchen Raumanzuges zweifellos recht be-deutende Anforderungen gestellt. Jedenfalls bietet am meisten Schwierigkeit die Frage des K l te -schutzes , d. h., richtiger gesagt, die Aufgabe: den Wrmever-lust durch Ausstrahlung in ertrglichen Grenzen zu halten. Man mu daher trachten, die A u s s t r a h l u n g s f h i g k e i t der Hlle auf ein Mindestma zu beschrnken. Am gnstigsten wre es fr die Erreichung dieses Zweckes, den Anzug in der Gnze auen spiegelblank zu machen. Er mte dann allerdings entweder vollstndig aus Metal l bestehen, oder wenigstens mit einem solchen belegt sein. Vielleicht aber wrde als Hlle auch ein entsprechend prparierter, gegen starke Abkhlung unempfind-licher, schmiegsamer Stof f gengen, wenn er auen hellwei gefrbt und mglichst geglttet ist. Allerdings drfte der Vorteil eines solchen fr die Bewegungs-freiheit nicht allzugro sein; denn auch wenn die verwendete Hlle an und fr sich schmiegsam ist, wrde sie weil der Anzug durch den inneren berdruck aufgeblht also pral l wird steif sein, so da man zwecks Erreichung gengender Be-weglichkeit trotzdem besondere Vorkehrungen treffen mte, hnlich so als ob die Hlle berhaupt aus einem festen Stoff, also z. B. aus Meta l l , bestnde. Da ber die Ausfhrungs-weise solcher steifen Anzge von den modernen Panzertauchern her schon vielfache Erfahrungen vorliegen, man ihnen zum Teil vielleicht auch ein hnliches Gefge, wie es die Metallschluche aufweisen, geben knnte, schiene somit die Ganzmetallkonstruk-tion offenbar am gnstigsten zu sein. Wir wollen daher annehmen, da die Raumanzge auf diese Art ausgefhrt sind. Durch vollkommene uere Spiegelblank-heit wird ihre Abkhlung infolge Wrmeausstrahlung mglichst verhindert. Eine besondere Ausftterung des ganzen Anzuges sorgt auerdem fr weitgehende Wrmeisolierung. Falls sich bei sehr langem Aufenthalt im Freien die Abkhlung trotzdem be-merkbar macht, wird durch Bestrahlung der im Sonnenschatten befindlichen Seite des Raumanzuges mittels Spiegeln der Aus-strahlung entgegengewirkt. Die L u f t v e r s o r g u n g erfolgt hnlich wie bei den modernen Panzertauchern. Die hierzu notwendigen Sauerstoff-Flaschen und Luftreinigungspatronen befinden sich in einem metallenen Tornister am Rcken. Da die sprachliche Verstndigung durch den luftleeren Raum nur auf telephonischem Weg mglich ist und hierzu eine Ver-bindung mit Drhten unpraktisch wre, sind die Raumanzge mit F u n k s p r e c h e i n r i c h t u n g e n ausgestattet: Ein kleiner, als Sender und Empfnger wirkender, durch Akkumulatoren betrie-bener Rhrenapparat ist zu diesem Zwecke ebenfalls im Tornister untergebracht. Das Mikrophon und die Kopftelephone sind im Helm fest eingebaut. Als Antenne dient ein geeignet angebrachter Draht bzw. das Metall des Anzuges. Da auch jedes einzelne Objekt der Raumwarte fr den lokalen Funkverkehr ausgerstet ist, knnen somit die im Freien schwebenden Personen sowohl untereinander als auch mit dem Innern der Raumwarte sprechen, wie sonst im lufterfllten Raum allerdings nicht mittels Luft- aber durch therwellen. Zur besonderen S icherung gegen die beim Aufenthalt im Freien drohende, schon erwhnte Gefahr des Entschwebens in den Weltraum" sind die Lokalfunkstationen berdies mit sehr empfindlichen A l a r m a p p a r a t e n ausgerstet, welche auf even-tuelle Rettungsanrufe aus den Raumanzgen selbst noch auf groe Entfernungen ansprechen. Um gegenseitige Strungen zu vermeiden, sind fr die einzel-nen Arten des lokalen Funkverkehrs naturgem verschiedene Wel len festgesetzt, die bei den Funkgerten der Raumanzge in einfacher Weise eingestellt werden knnen. Zur Ermglichung willkrlicher Fortbewegung dienen kleine R c k s t o - H a n d a p p a r a t e . Deren Betriebsstoffbehlter befin-den sich nebst den schon frher erwhnten Gerten ebenfalls im Tornister. Die Reise zur Raumwarte. Der Verkehr zwischen der Erde und der Raumwarte erfolgt durch Raketen-Raumschiffe, wie solche schon im ersten Teil die-ser Ausfhrungen annhernd beschrieben wurden. Es mag das Bild vervollstndigen, eine solche Reise in groen Umrissen ein-mal mitzuerleben: Das Raumschiff ist auf der Erde bereitgestellt. Wir betreten die Fahrze l l e , eine kleine im Innern seines Rumpfes unterge-brachte Kammer, die zur Aufnahme des Fhrers und der Fahr-gste dient. Die Tr wird von innen luftdicht verschlossen. Wir mssen uns in Hngematten legen. Einige Steuergriffe des Fhrers, ein leises Erbeben des Fahr-zeuges und schon im nchsten Augenblick fhlen wir uns schwer wie Blei, fast schmerzhaft pressen sich die Schnre der Hnge-matte m den Krper, das Atmen wird zur Anstrengung, das Erheben eines Armes zur Kraftprobe: Der Aufstieg hat begonnen. Der Antrieb arbeitet und hebt uns mit einer Beschleunigung von 3om/sec^ empor, was wir wie eine Erhhung unseres Gewichtes auf den vierfachen Wert des Normalen empfinden. Unter dieser Last sich aufrecht zu erhalten, wre unmglich gewesen. Es dauert nicht lange da hrt fr einen Augenblick das vermehrte Schweregefhl auf, um gleich wieder von Neuem ein-zusetzen. Der Fhrer erklrt, da er soeben die erste Teilrakete, die nun verbraucht ist, abgekoppelt und die zweite angelassen hat. Doch bald erfolgen neue Steuergriffe: Wir haben, wie uns der Fhrer verrt, die notwendige Steig-Hdistgeschwindigkeit bereits erlangt; deshalb wurde das Fahrzeug um 90 gewendet, so da der Antrieb jetzt in w a g e r e c h t e r Richtung arbeitet, um uns noch auf die notwendige Umlaufgeschwindigkeit zu bringen. Schon haben wir auch diese erreicht. Erst einige Minuten sind seit dem Start verflossen, aber endlos deucht uns, da wir den anstrengenden Zustand erhhter Schwere bereits ertragen mssen. Allmhlich verringert sich nun der auf uns lastende Druck. Erst fhlen wir wohltuende Erleichterung, dann aber beklemmende Angst: wir glauben zu fallen, haltlos in die Tiefe zu strzen. Der wackere Fhrer bemht sich uns zu beruhigen: [er hat den Antrieb langsam abgestellt; unsere Bewegung erfolgt jetzt nur mehr vermge unserer eigenen lebendigen Kraft; was wir als Fall empfinden, ist nichts als das Gefhl der Schwerelosigkeit, an das wir uns nun wohl oder bel gewhnen mssen. Leichter gesagt, als getan; doch da keine andere Mglichkeit besteht, ge-lingt schlielich auch dieses. Indessen hat der Fhrer mit seinen Instrumenten scharf be-obachtet, seine Tabellen und Fahrkurven zu Rate gezogen; einige Male wurde auf kurze Zeit der Antrieb wieder angelassen: es muten kleine Bahnfehler korrigiert werden. Nun aber ist das Ziel erreicht. Wir haben die Raumanzge angelegt, die Luft wird aus der Fahrzelle abgelassen, die Tr geffnet und vor uns, in einiger Entfernung erblicken wir etwas gar Seltsames, das sich vom tiefschwarzen, sternbersten Him-mel abhebt, metallen glitzernd in hellstem Sonnenschein: die Weltraumwarte (Abb. 94). Doch man lt uns wenig Zeit zu staunen. Schon stt unser Fhrer sich ab und schwebt der Warte zu. Wir folgen ihm, aber nicht mit sehr behaglichen Gefhlen: ghnt doch zur Erde ein Abgrund von beinahe 36000 km! Fr die R c k r e i s e finden wir unser Fahrzeug mit Tragflchen ausgerstet. Diese sind whrend des Aufstieges in zerlegtem Zu-stande mitgefhrt und nun aufmontiert worden, was infolge der herrschenden Gewichtslosigkeit keine Schwierigkeiten verursachte. Wieder begeben wir uns in die Fahrzelle des Raumschiffes; die Tr wird geschlossen, Luft eingelassen. Vorerst ganz schwach beginnt der Antrieb zu arbeiten: ein leichtes Schweregefhl stellt sich ein. Abermals mssen wir uns in die Hngematten legen. Dann, nach und nach, schaltet der Fhrer weitere Dsen ein, so da sich das Schweregefhl zu immer grerer Strke vermehrt. Noch viel drckender als frher empfinden wir es diesmal, nach-dem wir nun durch lngere Zeit der Schwere entwhnt waren. Mit voller Kraft arbeitet jetzt der Antrieb, und zwar in wag-rechter Richtung, aber entgegengesetzt wie frher; denn es gilt, unsere Umlaufgeschwindigkeit und damit die Fliehkraft, die uns whrend des Aufenthaltes bei der Raumwarte getragen hatte, so stark zu v e r m i n d e r n , da wir in einer elliptischen Bahn der Erde f re i zufal len. Im Verlaufe dieses Teils der Rckfahrt herrscht dann wieder schwereloser Zustand. Indessen sind wir der Erde bereits erheblich nher gekommen. Allmhlich treten wir nun auch in ihre Lufthlle ein; schon macht sich der Luftwiderstand bemerkbar, und es beginnt nun der schwierigste Teil der Reise: die Landung. Denn jetzt heit es, unsere Fahrgeschwindigkeit, die sich whrend unseres Falles zur Erde bis auf den rund 12 fachen Wert der Geschwindigkeit eines Geschosses gesteigert hat, mittels des Luftwiderstandes so langsam abzubremsen, da dabei kein Hei laufen durch die Luftreibung eintritt. Vorsichtshalber haben wir uns alle angegurtet. Der Fhrer ist vollauf beschftigt, die Tragflchen und Fallschirme zu steu-ern, die jeweilige Lage des Fahrzeuges zu bestimmen, Luftdruck und Auentemperatur zu messen u. a. m. Stundenlang umfahren wir so in rasender Eile unseren Planeten: anfangs ist es ein Kopf-flug in einer Hhe von etwa 75 km; spter dann, mit fortschrei-tender Abnahme der Geschwindigkeit, nhern wir uns in einer langen Spirale immer mehr der Erde und gelangen dadurch in tiefere, dichtere Luftschichten; allmhlich stellt sich wieder das irdische Schweregefhl ein, und unsere Fahrt geht in einen nor-malen Gleitflug ber. Wie in rasendem Lauf eilt hierbei unter uns die Erdoberflche hinweg: in halben Stunden nur werden ganze Ozeane berflogen. Kontinente berquert. Doch immer langsamer wird die Fahrt und nher kommen wir dem Erdboden, bis wir schlielich in der Nhe eines Hafens auf dem Meere niedergehen. Abb. 94. Die g e s a m t e R a u m w a r t e mit ihren 3 Objekten, gesehen durch die Trf fnung eines Raumschiffes. Im Hintergrunde 3$ 900 km entfernt die E r d e . Der Mittelpunkt ihres Umfangskreises ist jene auf dem quator gelegene Stelle der Erdoberflche, ber weldier die Raumwarte stndig sdiwebend ver-harrt (Siehe Seite 98, 99). Dieselbe liegt, so wie die Annahme hier getroffen wurde, im Meridian von Berlin, und zwar etwa in der Sdspitze von Kamerun. Besondere physikalische Untersuchungen. Und nun zur wichtigen Frage, welchen N u t z e n die bespro-chene Weltraumwarte uns bringen knnte! Oberth hat dies-bezglich mancherlei interessante Anregungen gegeben, auf welche im Folgenden vielfach Bezug genommen wird. Beispielsweise knnte man besondere physikalische und chemi-sche Versuche anstellen, die groe, vollkommen luftleere Rume bentigen oder das Fehlen der Schwere bedingen und deshalb unter irdischen Verhltnissen nicht durchfhrbar sind. Ferner wre es mglich, extrem niedere Temperaturen nicht nur in e in facherer Weise als auf der Erde zu erzeugen, son-dern auch dem absoluten N u l l p u n k t dabei viel nher zu kommen, als dies in unseren Kltelaboratorien gelingt (bisher erreichte man daselbst etwa absolut, d. i. 2 7 2 Celsius); denn in der Raumwarte wrde ja auer dem fr diesen Zweck bereitsi gebruchlichen Verfahren der H e l i u m v e r f l s s i -gung auch noch die Mglichkeit weitgehendster Abkhlung durch Auss t rah lung in den leeren Welt raum zur Verfgung stehen. Man knnte so das Verhalten von Krpern im Zustande fast gnzlicher Wrmelosigkeit prfen, was zu uerst wertvollen Aufschlssen ber den Aufbau der Materie sowie ber die Natur der Elektrizitt und der Wrme fhren drfte, wie die in un-seren Kltelaboratorien bisher vorgenommenen derartigen Ver-suche erwarten lassen. Daraus aber wrde sich in weiterer Folge wahrscheinlich auch praktischer Nutzen vielleicht sogar in gro-artigstem Ausma ergeben. Hngt damit doch z. B. auch das Problem zusammen, ein Verfahren zur Auswertung der in der Materie gebundenen, ungeheuren Energiemengen zu finden. Schlielich knnte, mit Rcksicht auf die besonderen Mglich-keiten, welche eine Raumwarte bieten wrde, vermutlich auch die Frage des Polarlichtes, dann gewisser kosmischer Strahlen und mancher anderer noch nicht vllig aufgeklrter Naturerscheinun-gen einer endgltigen Lsung zugefhrt werden. Teleskope von ungeheurer Gre. Wie frher schon erlutert wurde, besteht im leeren Weltraum infolge des Fehlens der Luft kein optisches Hindern i s , Fern-sehgerte von noch so bedeutender Gre zu verwenden. Aber auch in bau technisch er Hinsicht sind hierfr die Voraussetzungen infolge der herrschenden Schwerelosigkeit sehr gnstig. Die fr das Fernbewegen der Gerte bzw. ihrer Bestandteile notwendige elektrische Energie ist in der Raumwarte ebenfalls vorhanden. So wre es z. B. mglich, selbst kilometerlange Spiegelteleskope in einfacher Weise dadurch zu erhalten, da man elektrisch ein-stellbare, parabolische Spiegel entsprechend weit vom Beobachter im leeren Weltraum schwebend postiert. Derartige und hnliche Fernsehgerte wrden selbst den besten, heute auf der Erde vor-handenen geradezu ungeheuer berlegen sein. Ja man kann sagen, da fr die Leistungsfhigkeit derselben und damit auch fr die Mglichkeiten der Fernbeobachtung beinahe berhaupt keine Grenze bestnde. Beobachtung und Erforschung der Erdoberflche. Mit so gewaltigen Teleskopen wrde sich von der Raumwarte aus auf der Erdoberflche alles bis zu Kleinigkeiten erkennen lassen. So knnte man von der Erde mit einfachsten Mitteln gegebene optische Signale wahrnehmen und dadurch Forschungsexpedi-t ionen mit ihrem Heimatlande in Verbindung halten, bzw. ihr Schicksal dauernd verfolgen. Man knnte auch unerforschte Lnder absuchen, ihre Bodengestaltung feststellen, sich ber ihre Bewohntheit und Wegsamkeit allgemeinen Aufschlu verschaf-fen und dadurch geplanten Forschungsexpeditionen wertvolle Vor-arbeit leisten, ihnen sogar photographisch aufgenommene Detail-karten des zu bereisenden Neulandes zur Verfgung stellen. Damit ist auch schon angedeutet, da die K a r t o g r a p h i e auf eine gnzlich neue Grundlage gestellt wrde; denn mittels Fern-photographie lieen sich von der Raumwarte aus nicht nur im Groen ganze Lnder und selbst Kontinente, fr deren Ver-messung sonst viele Jahre und dementsprechend bedeutende Geld-mittel notwendig gewesen wren, auf einfachste Weise kartogra-phisch aufnehmen, sondern ebenso auch Deta i lkar ten jeden Mastabes herstellen, die an Genauigkeit selbst durch die gewis-senhaftesten Arbeiten der Geometer und Mappeure nicht ber-troffen werden knnten. Letzteren bliebe dann nur die Aufgabe, nachtrglich die Hhengliederung hinzuzufgen. Von allen noch wenig bekannten Gebieten der Erde, wie z. B. Innerafrika, Tibet, Nordsibirien, den Polargegenden usw. lieen sich so ohne groe Mhe sehr genaue Karten gewinnen. Ferner knnten wichtige See fahrt l in ien wenigstens wh-rend des Tages und soweit die Bewlkung es gestattet unter Beobachtung gehalten werden, um die Schiffe vor Gefahren, wie schwimmende Eisberge, herannahende Unwetter u. dgl., recht-zeitig warnen oder schon geschehene Schiffsunglcke sogleich mel-den zu knnen. Da von der Raumwarte aus die Wolkenbewegung von mehr als Vs ganzen Erdoberflche auf einmal berblickt und gleich-zeitig von der Erde aus nicht mgliche kosmische Beobachtungen vorgenommen werden knnten, drften sich auch fr die W e t t e r -v o r h e r s a g e ganz neue Anhaltspunkte ergeben. Und nicht zuletzt sei noch auf den strategischen Wert sol-cher Fernbeobachtungsmglichkeiten hingewiesen: wie ein Kriegs-spielplan ausgebreitet, lge vor den Augen des Beobachters der Raumwarte das gesamte Aufmarsch- und Kampfgebiet! Selbst unter weitgehendster Vermeidung jeder Bewegung bei Tag, wrde es dem Feinde kaum gelingen, vor solchen Argusaugen" seine Absichten zu verbergen. Die Erforschung der Sternenwelt. Die groartigsten Ausblicke erffneten sich fr die Fernbeob-achtung von der Raumwarte aus jedoch in astronomischer Hin-sicht; denn in diesem Falle kommt zu der Mglichkeit, beliebig groe Teleskope verwenden zu knnen, noch der Vorteil hinzu, da die Strahlen der Gestirne vollkommen ungeschwcht und unver-flscht einlangen und da der Himmelsgrund gnzlich schwarz erscheint. So wrde beispielsweise letzterer Umstand es gestatten, alle jene Sonnenbeobachtungen, die von der Erde aus nur bei totalen Sonnenfinsternissen ausfhrbar sind, schon bei einfacher Abbien-dung der Sonnenscheibe mittels eines runden schwarzen Schirmes vorzunehmen. Unser ganzes Sonnensystem, mit allen seinen Planeten, Pla-netoiden, Kometen, groen und kleinen Monden usw. knnte bis ins kleinste durchforscht werden. Auch die beiden, der Sonne nheren (unteren") Wandelsterne: Venus und Merkur, wren ebensogut zu beobachten, wie die entfernteren (oberen") Pla-neten, was von der Erde aus, wie schon erwhnt, wegen der Dmmerungserscheinung nicht mglich ist. Es liee sich daher die Oberflche zumindest aller der benachbarten Gestirne (Mond, Venus, Mars, Merkur), soweit sie uns sichtbar wird, genau er-forschen und durch Fernphotographie auch kartographisch auf-nehmen. Ja selbst die Frage, ob die Planeten bewohnt sind, oder doch ob sie bewohnbar wren, knnte wahrscheinlich schon auf diese Weise endgltig entschieden werden. Die interessantesten Entdeckungen drften sich aber voraus-sichtlich in der F i x s t e r n w e l t ergeben. Manches ungelste Rtsel dieser uersten Fernen wrde sich klren und unsere Erkenntnis ber das Weltgeschehen sich dadurch vielleicht so sehr erweitern, da es dann mglich wre, auch mit vlliger Gewiheit auf die Vergangenheit und das z u k n f t i g e Schicksal unseres eigenen Sonnensystems und der Erde schlieen zu knnen. All diese Forschungsergebnisse htten aber auer ihrem sonstigen Wert auch fr die weitere Ausges ta l tung der R a u m s c h i f f a h r t selbst die grte Bedeutung; denn sind uns die Verhltnisse in jenen Gebieten des Weltraums und auf den Himmelskrpern, welchen unsere Reise gilt, einmal genau bekannt, dann wrde eine Weltraumfahrt nicht mehr ins Ungewisse gehen und drfte so auch manches an Gefhrlichkeit verlieren. Ein schwebender Riesenspiegel. Doch damit sind die Mglichkeiten einer Raumwarte noch nicht erschpft. Aus dem Umstnde, da dort die Sonne sowohl un-beschrnkt als (abgesehen von eventuellen kurzen Durchgngen durch den Erdschatten) auch ununterbrochen scheint, liee sich weiterhin fr manche technische Zwecke der Erde Nutzen ziehen. Man knnte nmlich von der Raumwarte aus selbst in grtem Mastabe Sonnenstrahlen knstlich auf verschiedene Gebiete der Erdoberflche hinlenken, wenn man hierzu entspre-chend konstruierte, die Erde in freien Umlaufbahnen umkreisende und so ber ihr schwebende Riesenspiege l errichten wrde, wie Oberth es vorschlgt. Danach sollen dieselben aus einzelnen Facetten bestehen, welche derart beweglich angeordnet sind, da ihnen von einem Ort aus durch elektrische Beeinflussung jede beliebige Lage zur Ebene des Gesamtspiegels erteilt werden kann. Durch entsprechende Einstel-lung der Facetten wre es dann mglich, die ganze vom Spiegel rckgestrahlte Sonnenenergie je nach Bedarf ber weite Gebiete der Erdoberflche auszubre i ten oder auf einzelne Punkte derselben zu konzentr ie ren oder schlielich, bei NichtVerwendung, in den Weltraum strahlen lassen. Der Umstand, da solche Raumspiegel" infolge ihrer Umlauf-bewegung sich in igewichtslosem Zustand befnden, wrde ihre Herstellung wesentlich erleichtern. Nach Oberth soll zu ihrem Aufbau ein kreisfrmiges D r a h t n e t z als Gerippe dienen und zu diesem Zweck durch Rotation im Rume ausgebreitet wer-den. In dessen Maschen htten dann die einzelnen Facetten Platz zu finden, die aus papierdnnem Natriumblech bestehen sollen. Seinen Angaben gem wrde ein derartiger Spiegel, bei einem Durchmesser von loo km, rund 3 Milliarden Mark kosten und zu seiner Fertigstellung etwa 15 Jahre erfordern. Nebst dieser gbe es aber wohl auch noch andere Mglichkeiten, einen solchen schwebenden Riesenspiegel aufzubauen. Bei kleineren Durchmessern von vielleicht nur einigen 100 Meter wrde es ge-wilJ gelingen, dem Ganzen ein so starres Gefge zu verleihen, da man den Spiegel auch in seiner Gesamthe i t mittels Schwenk-motorerr beliebig um seinen Schwerpunkt wenden und mit ihm willkrliche Ortswechsel vornehmen knnte. Die fr die Steuerung solcher Spiegel notwendige elektrisdie Energie' \\rre in der Raumwarte hinreichend verfgbar. Die S t e u e r g r i f f e selbst mten im Observatorium untergebracht und so angeordnet sein, da man sie bei gleichzeitiger Beobach-tung mittels des Riesenteleskopes bedienen knne, damit es mg-lich ist, das Lichtfeld des Spiegels auf der Erde genauestens ein-zustellen. Mannigfach wre der Nutzen dieser Einrichtung. So knnten wichtige See- oder Flughfen, groe Bahnhfe, auch ganze Stdte usw. des Nachts, wenn die Bewlkung es gestattet, mit natr-lichem Sonnenlicht beleuchtet werden. Welche Mengen Kohle lieen sich ersparen, wenn beispielsweise Berlin und die anderen Weltstdte auf diese Weise mit Licht versorgt wrden! Mit ganz groen Raumspiegeln wre es aber nach Oberth auch mglich: weite Lnderstrecken des Nordens durch knstliche Sonnenbestrahlung bewohnbar zu machen, die Seewege nach den nordsibirischen Hfen, nach Spitzbergen usw. eisfrei zu halten oder auch die Wit te rung zu beeinf lussen, Wetterstrze, Frste, Hagelschlge zu verhindern u. a. m. Das furchtbarste Kampfmittel. Aber wie jede technische Errungenschaft so wrde auch diese fr kriegerische Zwecke verwendet werden knnen und noch dazu sie gbe ein Kampfmittel ab, das alles bisher Dagewesene an Furchtbarkeit weit bertrfe. Es ist bekannt, da durch die Konzentration von Sonnen-strahlen mittels eines Sammelspiegels (in hnlicher Weise wie mit Hilfe eines sogenannten Brennglases") recht bedeutende Tem-peraturen erzeugt werden knnen. Auch wenn derselbe nur die Gre einer Hand besitzt, ist es mglich, in seinen Brennpunkt N o o r d u n g . i i gehaltene Papierstiie ja auch Holzspne u. dgl. ohne weiteres zu entznden (Abb. 95). Stelle man sich nun vor, da der Durchmesser eines solchen Spiegels nicht nur 10 cm, sondern einige 100 oder gar 1000 Meter betrgt, wie dies bei einem Raumspiegel der Fall wre: Auch Stahl mte schmelzen und selbst feuerfestere Stoffe wrden auf die Dauer kaum standhalten knnen, wenn ein so ungeheuer kon-zentriertes Sonnenlicht sie trfe. Und vergegenwrtigt man sich nun auch noch, da der Be-obachter der Raumwarte mit Hilfe seines mchtigen Teleskopes das ganze Kampfgebiet, mit der Etappe und dem Hinterland des Feindes, mit allen seinen Land- und See-zufahrtwegen usw. vor sich ausgebreitet she, wie einen riesigen, auch die kleinsten Einzelheiten zei-genden Plan, dann kann man sich davon ein Bild machen, was solch ein Raumspiegel, von seiner Hand geleitet, als Kampf-mittel bedeuten wrde! Ein leichtes wre es: damit die Munitionslager des Feindes in die Luft zu sprengen, die Stapelpltze seines Kriegsgertes zu ent-znden, Kanonen, Panzerkuppeln, eiserne Brcken, die Schienen-strnge wichtiger Bahnhfe u. dgl. in Glutflssigkeit zu verwan-deln. Fahrende Eisenbahnzge, kriegswichtige Fabriken, ja ganze Industriebezirke und groe Stdte knnte man in Flammen auf-gehen lassen. Marschierende oder lagernde Truppen wrden ein-fach verkohlen, wenn man das Strahlenbndel dieses konzen-trierten Sonnenlichtes ber sie hinweggleiten liee. Und die Schiffe des Feindes, mgen sie auch noch so gewaltig sein und in den strksten Seefestungen Zuflucht suchen, nichts wrde sie davor Abb. 95. Entznden eines Holzspanes mittels eines Sammelspiegels. bewahren knnen: vernichtet, ebenso ausgebrannt zu werden, wie man mit einer Stichflamme das Ungeziefer in seinen Schlupf-winkeln vertilgt. Es wren wirkliche Todesstrahlen! Und doch keine anderen als jene lebenspendenden, die wir alltglich von der Sonne uns erwnschent nur eben ein wenig zuviel des Guten". Doch zu allen diesen Greueln wrde es wohl gar nicht kommen; denn kaum drfte eine Macht es jemals wagen, mit einem Volke Krieg zu beginnen, das ber derartig furchtbare Waffen verfgt^ Z u fremden Himmelskrpern, Bei den bisherigen Betrachtungen haben wir den Bereich der berwiegenden Anziehungskraft der Erde gleichsam ihr Ho-heitsgebiet im Weltraum" nodi nicht verlassen. Wie verhlt es sich nun aber mit dem eigentlichen Zweck der Raumfahrt: sich von der Erde gnzlich loszulsen und fremde Himmelskrper zu erreichen? Zuvor noch kurz ein Bild der Sternenwelt, wenn sie vom Stand-punkte der Raumschiffahrt, also als zuknftiges Bereisungsgebiet angesehen wird. Vor allem heit es da: den Rahmen der ge-wohnten Vorstellung erweitern; denn wollen wir als unsere Welt das ganze All betrachten, dann wird, was uns bisher als Welt erschien, die Erde, nur mehr zu unserer engeren He imat " . Nicht sie allein! Auch alles, was sie durch ihre Schwerkraft an sich gefesselt hlt, wie die zuknftige Weltraumwarte, ja selbst der Mond mu noch zu unserer engeren Heimat im Weltenall: zum Reich der E r d e " gerechnet werden; denn wie gering ist der rund 380000 km messende Abstand des Mondes von der Erde, im Vergleiche zu den anderen Weltraumweiten! Betrgt er doch nur Tausendstel von der Entfernung der uns nach ihm zunchst befindlichen Gestirne Venus und Mars, und leicht knnte selbst die Erde samt der ganzen Mondbahn innerhalb der Sonnenkugel Platz finden. Die fr uns nchstgrere Einheit im Weltall ist das System der Sonne, mit allen seinen verschiedenartigen, dazu gehrenden Gestirnen. Es sind dies die 8 groen Planeten oder Wande l -sterne, von denen einer eben unsere Erde ist (Abb. 96 und 97), und zahlreiche andere Himmelskrper von meist viel kleinerer Masse: die Planetoiden, periodischen Kometen, Meteorschwrme usw. Von den Planeten steht der Sonne am nchsten der Mer-kur, dann folgt die Venus, die Erde, der Mars, der Jupiter, der Saturn, der Uranus und am entferntesten der Neptun. Es sind Nepfun Mars Erde Venus 'Merkur Sonne Abb. 96. Skizze der Bahnen der 8 Planeten unseres Sonnensystems in ihrem gegenseitigen Grenverhltnis. also Venus und Mars nebst dem Mond die der Erde un-mitte lbar benachbarten Gestirne. Alle diese Himmelskrper sind durch die Wirkung der Massenanziehung dauernd an die Sonne gefesselt, gezwungen, sie als den Zentralkrper stndig in elliptischen Bahnen zu umlaufen. Sie bilden mit ihr zusammen gleichsam das Reich des F ixsternes S o n n e " : durch deren Strahlenpracht beleuchtet und erwrmt und zugleich beherrscht durch die unerschtterliche Macht ihrer Schwerkraft, so zu ewiger Gemeinsamkeit verbun-den, eine Insel in der Leere und Finsternis des unendlichen Raums; das ist unsere wei tere H e i m a t " im Weltenall. Ein Reich, frwahr, von ungeheurer Gre: bentigt ja sogar das Licht mehr als 8 Stunden, um es quer zu durchmessen, und es durcheilt den Raum mit der Ge-schwindigkeit von 300000 km je Sekunde! Und doch, wie winzig klein ist diese Welt verglichen mit den unfabaren Weiten des Alls, aus welchen jene vielen glutflssigen Himmelskrper, die uns als F ix-sterne bekannt sind, ihre leuch-tenden Strahlengre herber-senden. Selbst der von ihnen uns am nchsten befindliche, der Fixstern Alpha-Centauri, steht 4,3 Lichtjahre von uns ab, d. i. rund 4500 mal so weit als der Durchmesser des ganzen Sonnen-reichs betrgt! Alle andern sind aber noch viel mehr, die meisten hunderte und tausende von Licht-jahren von uns entfernt. Und sollte es bereits erloschene Fix-sterne geben, die nher zu uns stehen in der ewigen Finster-nis des leeren Weltraums knnten wir sie nicht gewahren. Daraus lt sich schon jetzt ersehen, da fr die Fahrt zu fremden Himmelskrpern nach heutigem Ermessen wohl nur jene Gestirne berhaupt in Frage kommen knnen, die zum Sonnenreich gehren. Die Fahrtechnik. In welcher Weise die Fernfahrt durch den Weltraum zu er-folgen htte, wurde schon am Beginn angedeutet""): im allge-meinen in freien Umlaufbahnen um jene Himmelskrper, in deren berwiegendem Anziehungsfeld die Reise gerade vor sich geht. ' ') Siehe Seite 15 , 16. Abb. 97. Vergrene Darstellung der Bahnen der Planeten Mars, Erde, Venus und Merkur aus Abb. 96. Innerhalb des Reichs der Sonne also mu letztere demnadi stets in irgendeiner freien Umlaufbahn umfahren werden, will man verhin-dern, ihrer Schwerkraft zu verfallen und in ihr Glutmeer abzustrzen. Allerdings brauchen wir hierauf nicht erst besonders Rcksicht zu nehmen, solange wir im engeren Bereich der Erde oder eines andern Weltkrpers des Sonnensystems verweilen. Denn jeder solche umluft die Sonne ja ohnehin schon in einer eigenen freien Umlaufbahn und mit ihm zugleich und von selbst auch alle Krper, die zu ihm gehren. Mit der Geschwindigkeit der Erde, also mit 30000 Meter je Sekunde, umkreist z. B. auch der Mond und umliefe ebenso auch unsere zuknftige Raumwarte (beide als Trabanten der Erde) die Sonne, deren Anziehungskraft fr sie dadurch ihre unmittelbare Wirksamkeit verliert (stabiler Schwebezustand" gegenber der Sonne). Erst wenn sich das Raumschiff aus dem engeren Anziehungs-bereich eines die Sonne umkreisenden Himmelskrpers w e i t e r e n t f e r n t , mte die Sonne dann in einer selbstndigen freien Umlaufbahn umfahren werden. Handelt es sich hierbei z. B. um die Reise von der Erde zu einem fremden Planeten, dann mu, auf Grund vorhergegangener Berechnung, sowohl der Verlauf dieser selbstndigen Bahn als auch der Zeitpunkt der Abreise von der Erde so gewhlt werden, da das Raumschiff in der Um-laufbahn des zu besuchenden Planeten annhernd zu jenem Zeit-punkt anlangt, in welchem die Eintreffstelle auch von dem Pla-neten selbst durchlaufen wird. Ist auf diese Weise das Fahrzeug in den praktischen Wirkungsbe-reich der Anziehung des zu besuchenden Himmelskrpers gebracht, dann steht die Mglichkeit offen, denselben entweder in einer freien Umlaufbahn als Trabant beliebig oft zu u m f a h r e n oder auf ihn niederzugehen. Letzteres kann, im Falle er eine der ir-dischen hnliche Lufthlle besitzt, in gleicher Weise geschehen, wie frher schon fr die Erde besprochen"') (Hohmannsches Lan-dungsmanver, Abb. 44 und 45). Fehlt jedoch eine entsprechende Siehe Seite 75 bis 8 1 . Umlauimkt Krper fzS fxCnk} Lufthlle, dann ist die Landung nur durch Rckstobremsung mglich, indem man whrend des Niedergehens den Antrieb ent-gegengesetzt der Fallrichtung wirken lt"') (Abb. 37). Man mte also, um innerhalb des Sonnensystems zu einem andern Himmelskrper zu reisen, nach erfolgter Loslsung von dem ursprngl ichen, die Umlaufbewegung, welche man mit diesem biher gleichzeitig um die Sonne ausfhrte, unter Zuhilfe-nahme des Antriebes derartig ndern, da man dadurch in eine selbstndige Um-laufbahn um die Sonne gelangte, wel-che die Umlaufbahn des eigenen mit jener des anderen Gestir-nes verbindet. Ge-m den Gesetzen der Himmelsmecha-nik wre zu diesem Zweck die ursprng-liche Umlaufbewe-gung zu beschleu-n igen , wenn sich Abb. 98. Wird die Bewegung eines frei umlaufenden Krpers b e s c h l e u n i g t , dann vergrert er seine ur-sprnglidie Umlaufbahn und e n t f e r n t sich damit vom Anziehungszentrum; wird sie v e r z g e r t , dann n h e r t er sich demselben, indem er seine Umlauf-bahn verengt. das Fahrzeug (entsprechend der Lage des Reisezieles) hierbei von der Sonne entfernen soll (Abb. 98) und zu v e r z g e r n , wenn es sich ihr zu nhern htte. Schlielich mu, sobald der zu be-suchende Weltkrper erreicht ist, dann die selbstndige, in der Verbindungs-Umlaufbahn" eingehaltene Bewegung in jene ber-geleitet werden, die das Fahrzeug in bezug auf den neuen Himmelskrper zwecks Ausfhrung des Umfahrungs- oder des Landungsmanvers einhalten mu. In gleicher Weise htte auch die Rckreise zu erfolgen. Man sieht also, da im Verlaufe einer solchen Fernfahrt durch Siehe Seite 72, 73 . den Planetenraum wiederholte nderungen des Bewegungszustan-des notwendig sind, die jedesmal durch Antrieb mit knstlicher Kraft bewirkt werden mten und daher B e t r i e b s s t o f f a u f -wand erforderten, worauf ja auch schon einleitend'^ hingewiesen wurde. Letzterer wird,, wie Hohmann rechnerisch festgestellt hat. Abb. 99. T a n g i e r e n d e S d i n e i d e n d e V e r b i n d u n g s - U m l a u f b a h n , in welcher sich das Raumfahrzeug s e l b s t n d i g bewegen mul5, um innerhalb des Sonnensystems zu einem fremden Himmels-krper zu gelangen. Es bedeutet im Bilde: i die Umlaufbahn des ursprnglichen, 2 die des zu be-suchenden Himmelskrpers. Die. stark ausgezogene Strecke > der Verbin-dungs-Umlaufbahn ist jener Teil derselben, den das Raumfahrzeug tatschlidi durchluft. dann am geringsten, wenn die Umlaufbahn des ursprnglichen und jene des zu besuchenden Gestirns durch die Verbindungs-Um-laufbahn des Fahrzeuges nicht geschnitten sondern tangiert (be-rhrt) wird (Abb. 99). Immerhin sind auch dann die erforder-lichen Betriebsstoffmengen nicht unbetrchlich. "") Siehe Seite 16. Zu diesen kommen aber noch weitere hinzu, wenn der zu be-suchende Weltkrper nicht zu umfahren wre, sondern auf ihn n iedergegangen werden soll, und zwar umsomehr, je gr-er seine Masse und damit auch seine Anziehungskraft ist; denn der W'iederau fst ieg von demselben bei Antritt der Rckreise erfordert ja, wie uns schon von der Erde her bekannt ist""), einen sehr bedeutenden Energieaufwand. Ist dazu auerdem noch die Abbremsung bei der Landung , mangels einer entsprechenden Lufthlle, durch Arbeit des Antriebes zu leisten (Rckstobrem-sung), dann ergibt sich daraus noch eine weitere, gewaltige Ver-vielfachung der notwendigen Betriebsstoffe Letztere mssen aber alle schon bei der Hinreise von der Erde aus mitgenommen werden, wenigstens bei erstmaligem Be-such eines fremden Gestirns; denn man knnte in diesem Fall nicht von vornherein damit rechnen, die fr die Rckreise erfor-derlichen Betriebsstoffe dortselbst gewinnen zu knnen. Start von der Erdoberflche aus. Wrde man nun eine solche Reise unmittelbar von der E r d -o b e r f l c h e aus beginnen, dann mte diese ganze Betriebsstoff-menge erst von der Erde (unter berwindung ihrer Schwerkraft) losgelst werden. Hierzu ist aber nach Frherem"') an und fr sich schon ein ganz auerordentlicher Arbeitsaufwand notwendig. In vorliegendem Falle wrde demnach, wenigstens bei der Leistungsfhigkeit der zurzeit verfgbaren Betriebsstoffe, die mit-zunehmende Menge der letzteren einen so hohen Anteil vom Gesamtgewicht des Fahrzeuges ausmachen, da dessen bauliche Ausfhrung kaum mglich wre. Der einzige Himmelskrperbesuch, welcher sich mit den bis-her bekannten Betriebsstoffen wohl auch unmitte lbar von der Erdoberflche aus vornehmen liee, wre eine U m f a h r u n g des M o n d e s , zwecks nherer Erforschung seiner Oberflchenbeschaf-Siehe Seite 49, 50. fenheit, insbesondere auf der von der Erde stndig abgekehrten Seite desselben. Hierbei knnte man sich von ihm auch ein-fangen" lassen, um ihn als Mond des Mondes in einer freien Um-laufbahn beliebig oft zu umkreisen. Die fr dieses Unternehmen erforderliche Betriebsstoffmenge wre nicht viel grer als fr einen normalen Aufstieg von der Erde bis zur Erreichung der praktischen Schweregrenze. Die Raumwarte als Basis fr den Weltraum-Fernverkehr. Wesentlich gnstiger lgen die Verhltnisse' jedoch, wenn man, wie Oberth es vorschlgt, ein entsprechend hoch ber der Erde schwebendes, dieselbe in einer freien Umlaufbahn stndig um-kreisendes B e t r i e b s s t o f f d e p o t errichten und die Reise von dort statt von der Erdoberflche aus antreten wrde; denn dann wre zur gnzlichen Loslsung von der Erde nur mehr geringer Arbeitsaufwand notwendig und das Fahrzeug brauchte daher nicht mit dem fr den Aufstieg von der Erde erforderlichen Betriebsstoff belastet zu werden. Es mte davon nur wenig mehr als das fr die Fernfahrt selbst Notwendige mitnehmen. Da sich das Depot infolge seiner freien Umlaufbewegung in gewichtslosem Zustand befnde, knnten die Betriebsstoffe dort-selbst in jeder Menge einfach an irgendeiner Stelle des Raums f r e i s c h w e b e n d gelagert werden. Gegen die Sonnenstrahlen geschtzt, wrde sich so auch Sauerstoff und Wasserstoff beliebig lange Zeit in festem Zustande halten. Ihre Z u f u h r mte durch einen stndigen Raumschiff Pendel-verkehr bewerkstelligt werden, und zwar : entweder von der Erde aus, woselbst man die Betriebsstoffe (wenigstens soweit sie aus flssigem Sauerstoff und Wasserstoff bestehen) beispielsweise in groen, durch die Wrme der tropi-sdien Meere betriebenen Kraftwerken erzeugen knnte; oder vom Monde her, wie Max Valier vorschlgt. Letzteres wre besonders vorteilhaft; denn da die Masse und infolgedessen auch die Anziehungskraft des Mondes viel kleiner ist als jene der Erde, wrde der fr den Aufstieg und damit fr die Be-triebsstoffzufuhr von demselben aus notwendige Arbeitsauf-wand bedeutend geringer sein. Allerdings setzt dies voraus, da die hierzu^ erforderlichen Rohstoffe sich auf dem Mond auch wirk-lidi v o r f n d e n , dort also zumindest "Wasser (etwa in eisfrmi-gem Zustand) vorhanden wre; denn letzteres liee sich dann auf elektrolytischem Weg in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegen, wozu Sonnenkraftwerke die Energie liefern knnten. Leider ist die Wahrscheinlichkeit hierfr nicht allzu gro. Sollte es aber doch zutreffen, dann knnte man, nach dem Vorschlage Hohmanns, auch den Mond als Ausgangspunkt fr den Weltenraum-Fernverkehr benutzen, also auf ihm selbst das Betriebsstoffdepot errichten. Trotz mancher damit verbundener Vorteile erscheint aber der Oberthsche Vorschlag eines f r e i s c h w e b e n d e n Depots doch gnstiger, weil von einem solchen aus die gnzliche Loslsung vom Anziehungsfeld des Erdenreichs (einschlielich des Mondes) erheblich geringeren Arbeitsaufwand erforderte; und zwar wre es in energiewirtschaftlicher Hinsicht zweifellos am vorteilhafte-sten, das Depot auf ein oder mehrere Millionen Kilometer Ent-fernung von der Erde zu errichten, insbesondere dann, wenn die Betriebsstoffe von der Erde aus zugefhrt werden mssen. Wir wollen es jedoch zu unserer Raum warte verlegen und diese dadurch zum Verkehrssttzpunkt machen, weil sie mit allen jenen E i n r i c h t u n g e n , welche hierfr noch erforderlich sind, ohnehin schon ausgestattet ist. Davon besonders wertvoll wren unter anderem die Riesen-te leskope ; denn sie wrden es, dank ihrer nahezu unbeschrnk-ten Wirkungsfhigkeit, nicht nur ermglichen, die zu bereisenden Gebiete der Sternenwelt erst aus der Ferne grndlich zu erfor-schen, worauf schon frher hingewiesen wurde''"). Man knnte damit wahrscheinlich auch das Raumschiff whrend eines groen *) Siehe Seite 159. Teiles, ja in manchen Fllen vielleicht sogar wahrend des ganzen Verlaufes seiner Fahrt unter stndiger Beobachtung halten und durch zu bestimmten Zeiten von demselben abzugebende Licht-signale mit ihm in wenigstens einseitiger Verbindung bleiben. So wrde also die Raumwarte auer den vielen schon bespro-chenen Aufgaben noch jene erfllen knnen, die eigentliche Be-reisung des Alls nicht nur vorbere i ten zu helfen, sondern schlielich auch als Basis fr den ganzen Weltraum-Fernver-kehr zu dienen. Die Erreichbarkeit der benachbarten Gestirne. Hohmann hat das Problem der Fahrt zu fremden Himmels-krpern eingehend untersucht. Nach seinen Ergebnissen wrde, in irdischem Zeitma ausgedrckt, die Fernfahrt von der Erde zur Venus 146 und jene zum Mars 235 Tage dauern. Eine Rund-reise mit Vorbeifahrt sowohl bei der Venus als auch beim Mars in dem verhltnismig geringen Abstand von etwa 8 Millionen Kilometer knnte in der Zeit von ungefhr iVo Jahren durch-gefhrt werden. Fr den Besuch der Venus mit Landung auf derselben wrden, einschlielich eines dortigen Aufenthaltes von 14V2 Monaten, samt Hin- und Rckreise nicht ganz 2^ /4 Jahre notwendig sein. Setzen wir nun voraus: die Reise werde im Sinne unserer frheren Betrachtungen von der Raumwarte aus angetreten^ so da fr die gnzliche Loslsung vom Schwerefeld der Erde nur mehr geringe Arbeitsleistung notwendig wre, und es erfolge die R c k k e h r unmittelbar zur Erdoberflche, so da hierfr berhaupt gar keinerlei Energie aufgewendet werden mte> weil in diesem Falle die Mglichkeit bestnde, nur mittels Luft-widerstandsbremsung niederzugehen. Die zu befrdernde Last sei: 2 Menschen samt den fr die ganze Reise notwendigen Vor-' raten und allen fr die Beobachtung und die sonstigen Zwecke erforderlichen Gerten. Dann folgt aus den Hohmann sehen Berechnungen, da das Fahr-zeug im startbereiten Zustand, ausgerstet mit dem gesamten, fr die Hin- und Rckreise erforderlichen Betriebsstoff, ungefhr wiegen mte: zur Ausfhrung der vorerwhnten Rundreise mit Vorbeifahrt bei Venus und Mars 144 t, wovon 88 % auf die Betriebsstoffe entfallen wrden; fr eine erstmalige Landung auf dem Mond 12 t, auf der Venus 1350 t und auf dem Mars 624 t, wobei in ersterem Falle 79 %> in den beiden letzteren aber ungefhr 99 % dieses gesamten Fahrzeuggewichtes nur aus den mitgefhrten Betriebsstoffen bestehen mte. Hierbei wurde die Auspuffgeschwindigkeit mit 4000 Meter je Sekunde angenommen. Es ist klar, da die konstruktive Ausfhrung eines Fahrzeuges, welches Betriebsstoffmengen mitfhren soll, die 9 9 % seines Ge-samtgewichtes ausmachen, so bedeutende technische Schwierigkeiten bereiten wrde, da dessen Herstellung zunchst schwerlich ge-lingen drfte. Daher kme unter den greren uns benach-barten Gestirnen fr einen Besuch mit Landung vorlufig wohl nur der Mond in Frage, whrend man sich den Planeten besten-falls stark nhern und sie umfahren knnte, ohne jedoch auf ihnen niederzugehen. Immerhin aber kann man erhoffen, da es im Laufe der Zeit und zwar mit Hilfe des schon eingangs erluterten Stufenprinzips"") schlielich gelingen wird, selbst mit den heute bekannten technischen Mitteln auch solche Raumraketen zu schaffen, die sogar Landungen auf den uns benachbarten Planeten durchfhren lieen. Damit sind aber wohl alle Mglichkeiten erschpft, die sich bei dem gegenwrtigen Stande der Wissenschaft im besten Falle fr die Raumschiffahrt zu bieten scheinen. Denn noch viel grer wren die Schwierigkeiten, die sich einem Besuche der ent fernteren Gestirne des Sonnenreichs entgegenstellen. Nicht nur, da die bis dahin zurckzulegenden Wege um ein Vielfaches lnger sind als die bisher betrachteten. Da alle diese Himmels-krper von der Sonne sehr viel anders abstehen als die Erde, spielt bei ihrer Erreichbarkeit auch das S c h w e r e f e l d der Sonne ") Siehe Seite 51 bis J3 . bereits eine bedeutende Rolle; denn dieses mu ja, wenn man sich beispielsweise von der Sonne entfernt (d. h. von ihr auf-steigt"), in ganz gleicher Weise, wie es in solchem Fall auch fr das Erdschwerefeld notwendig wre, unter Arbeitsleistung ber-wunden werden, was eben in der schon frher erwhnten""), bei Fernfahrten durch den Planetenraum erforderlichen nderung der Umlaufgeschwindigkeit um die Sonne zum Ausdruck kommt. Wollte man aber auf einem dieser Himmelskrper gar auch niedergehen, dann wrden sich dafr ganz ungeheuer groe Be-triebsstoffmengen als notwendig ergeben, insbesondere bei Jupiter und Saturn, da dieselben infolge ihrer gewaltigen Massen sehr starke Schwerefelder besitzen. An eine Erreichung der Fixsterne ist aber nach dem nun Aus-gefhrten allein nur wegen ihrer enormen Entfernung gegen-wrtig naturgem schon gar nicht zu denken. Ferne Welten. Doch dies will nicht besagen, da wir fr alle Zeiten nur an das Erdenreich und die ihm nchsten Himmelskrper gewiesen bleiben mssen; denn wrde es gelingen, bei der Rckstoerzeu-gung die Abstoungsgeschwindigkeit ber jenes Ma von etwa 4000 (vielleicht 4500) Meter je Sekunde, mit welchem man zur-zeit als praktisch hchst erreichbar rechnen darf, weiter zu stei-gern, bzw. eine Mglichkeit zu finden, sehr groe Mengen Ener-gie auf kleinem Raum untergebracht mitzufhren, dann lgen die Verhltnisse ganz anders. Und warum sollten es die Chemiker der Zukunft nicht zu einem Treibstoff bringen, der die bisher bekannten an Wirkung noch bei weitem berbietet? Ja es wre sogar denkbar, da es mit der Zeit tatschlich gelingt, jene ungeheuren in der Materie gebundenen Energiemengen, von deren Vorhandensein man heute bereits wei, auch technisch auswertbar zu machen und fr den Antrieb von Raumfahrzeugen heranzuziehen. Vielleicht, da man Siehe Seite 167 , 168. einmal auch ein Verfahren finden wird, die elektrische Erschei-nung der Kathodenstrahlung hierfr auszuntzen, oder sonst auf eine Weise durch elektrische Beeinflussung eine vielfache Erhhung der Abstoungsgeschwindigkeit zu erreichen. Auch eine diesem Zweck geme Verwertung der Sonnenstrahlung oder des Ra-diumzerfalles u. a. knnte schlielich in Frage kommen. Jedenfalls sind naturgesetzliche Mglichkeiten fr die Forscher und Erfinder der Zukunft in dieser Hinsicht noch vielfach vor-handen. Sollte sich daraus Erfolg ergeben, dann wrden wohl auch manche andere jener fremden Welten, die wir bisher nur unermelich fern am Sternenhimmel sahen, von uns besucht, betreten werden knnen. Ein uralter Menschheitstraum! Ob seine Erfllung uns auch Nutzen brchte? Der Wissenschaft gewi, sie wrde aueror-dentlich gewinnen. ber den praktischen W^rt aber ist heute noch kein eindeutiges Urteil mglich. Wie wenig wissen wir doch selbst von unseren nchsten Nachbarn unter den Gestirnen! Der Mond, noch ein Teil des Erdenreichs, unserer engeren Heimat" im Weltall, ist uns von allen fremden Himmelskrpern am meisten bekannt. Er ist erkaltet, besitzt keine Lufthlle, ist ohne jedes hheres Leben: ein riesiger, im Rume schwebender Felsen-krper, zerklftet, unwirtlich, totstarr eine vergangene Welt. Aber schon bedeutend weniger Klarheit haben wir ber den nach dem Mond noch am besten beobachteten Himmelskrper, ber den uns benachbarten Planeten Mars , obwohl wir von ihm in Vergleich zu anderen Gestirnen doch noch verhltnismig Vieles wissen. Auch er ist ein, allerdings viel weniger als der Mond, gealterter Weltkrper. Seine Masse und damit auch seine Anziehungskraft smd beide wesentlich kleiner als jene der Erde. Er besitzt zwar eine Lufthlle, aber von viel geringerer Dichte als die irdische (an seiner Oberflche ist der Luftdruck gewi noch bedeutend niederer als selbst auf dem hchsten Bergesgipfel der Erde). Auch Wasser findet sich auf ihm wahrscheinlich vor. Es drfte aber ein ziemlich groer Teil desselben vereist sein; denn seine mitt-lere Temperatur scheint wesentlich unter der der Erde zu liegen, wenn auch stellenweise, wie in der Marsquatorgegend, schon verhltnismig bedeutende Wrmegrade festgestellt wurden. Die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht sind wegen der Dnnheit der Atmosphre sehr hoch. Die eigenartigste und am hufigsten besprochene unter allen Marsbeobachtungen ist die Erscheinung der sogenannten Mars-kanle". Wenn auch in letzter Zeit vielfach nur als optische Tu-schung angesehen, ist man darber eigentlich doch immer noch im unklaren. Jedenfalls bietet das bisher ber den Mars Bekannte nicht ge-ngend Anhaltspunkte, um sich ein endgltiges Urteil darber bilden zu knnen, ob dieser Himmelskrper von irgendwelchen oder gar von intelligenten Lebewesen bevlkert ist; fr Erden-menschen wrde er, vor allem wegen der Dnnheit seiner At-mosphre, wohl kaum bewohnbar sein. Er bte also der Raum-schiffahrt in wissenschaf t l icher Hinsicht gewi ein aueror-dentlich interessantes Forschungsziel; ob ein Betreten desselben aber auch prakt ischen Wert htte, lt sich heute zwar mit Sicherheit noch nicht erkennen, scheint jedoch wenig wahrschein-lich zu sein. Anders verhlt es sich mit dem zweiten uns unmittelbar be-nachbarten Planeten, der Venus , dem uns als Morgen- und Abendstern" bekannten, prchtig leuchtenden Gestirn. Ihre Gre sowie ihre Masse und demgem auch die auf ihrer Ober-flche herrschende Schwerewirkung ist nur unwesentlich kleiner als Jene der Erde. Sie besitzt auch eine Lufthlle, die der irdi-schen sehr hnlich, wenn auch etwas hher und dichter als diese, sein drfte. Leider ist die Venus von der Erdoberflche aus schwer zu beobachten, weil sie sich stets in Sonnennhe zeigt und daher nur bei Dmmerung sichtbar wird. Man ist sich infolge-dessen ber ihre Eigendrehung noch gnzlich im unklaren. Sollte dieselbe annhernd so wie bei der Erde, also etwa in 24 Stunden verlaufen, was von manchen Seiten angenommen wird, dann be-stnde zwischen Venus und Erde uerst weitgehende hnlichkeit. Man kann daher bei diesem Planeten noch am ehesten damit rechnen, auf ihm den irdischen hnliche Lebensbedingungen vor-zufinden, selbst wenn die Vermutung, da er andauernd von einer Wolkenhlle umschlossen sei, wirklich zutreffen sollte; denn auch auf der Erde war hochentwickeltes Pflanzen- und Tierleben be-reits vorhanden, zu einer Zeit, als vermutlich ein Teil des heute die Meere erfllenden "Wassers, infolge der damals weniger fort-geschrittenen Abkhlung der Erdkugel, noch dunstfrmig war und unseren Heimatplaneten daher als dichte Wolkenhlle stn-dig umgab. Jedenfalls ist bei der Venus unter allen uns be-kannten Himmelskrpern noch am meisten Wahrscheinlichkeit vorhanden, da sie fr eine Besiedlung geeignet sein und somit als Auswanderungsziel der Zukunft in Frage kommen knnte. Da sie sich auerdem unter allen Planeten uns auch am nchsten befindet, drfte sie fr die Raumschiffahrt wohl das verlockendste Reiseziel bedeuten. Noch ungnstigere Beobachtungsbedingungen als die Venus bietet der M e r k u r , da er der Sonne noch nher steht. Er ist unter allen Planeten der kleinste, besitzt eine Lufthlle, die wahr-scheinlich aber nur uerst dnn ist und eine Oberflchenbeschaf-fenheit, die vermutlich jener des Mondes hnlich sein drfte. Deshalb und insbesondere wegen seiner groen Sonnennhe (rund 9mal strkere Sonnenstrahlung als auf der Erde!) mssen auf ihm hchst ungnstige Temperaturverhltnisse herrschen. Als Reiseziel drfte der Merkur demnach sehr wenig einladend sein. War es bei der Beurteilung vorstehend besprochener Gestirne doch immerhin noch mglich, zu einem einigermaen wahrschein-lichen Ergebnis zu gelangen, so reicht das ber die entfernteren Planeten: J u p i t e r , Saturn, Uranus und N e p t u n bisher Be-kannte hierzu schon kaum mehr aus. Wohl hat man feststellen knnen, da alle von ihnen dichte Lufthllen besitzen. Die Frage der Oberflchenbeschaffenheit dieser Himmelskrper ist jedoch noch gnzlich ungeklrt; bei Jupiter und Saturn deshalb, weil dieselben von Kondensationsprodukten (Wolken irgendwel-cher Art) so dicht umhllt sind, da wir ihre eigentliche Ober-Noordung. 12 flche vermutlich gar nicht sehen, bei Uranus und Neptun, weil ihre groe Entfernung sie einer genaueren Beobachtung entzieht. ber ihren Wert als Raumfahrtziele kann daher schwer etwas gesagt werden. Doch allein schon der Umstand, da man bei diesen Planeten eine verhltnismig sehr geringe mittlere Dichte festgestellt hat (Vi bis Ys von jener der Erde), was auf eine von der Erde stark verschiedene physikalische Beschaffenheit schlieen lt, mu unsere Erwartungen in dieser Hinsicht gewaltig dmpfen. Eher noch wre es vielleicht mglich, da einige der Monde dieser Himmelskrper (am meisten kmen dafr die des Jupiter in Betracht) verhltnismig gnstigere Voraussetzungen bieten. Eines ist jedenfalls sicher; da nmlich die im Vergleich zur Erde um Vieles grere Masse und dadurch bedingte Mchtig-keit der Schwerefelder dieser Planeten einen Besuch derselben auerordentlich erschweren wrde, insbesondere bei Jupiter und Saturn. Bezglich der brigen, verschiedenartigen Weltkrper schlie-lich, die noch zum Sonnensystem gehren, steht aber schon heute mit ziemlicher Sicherheit fest, da wir aus einer Bereisung der-selben kaum bedeutenderen praktischen Nutzen ziehen knnten. Wir sehen also, da man im allgemeinen sich nicht in gar zu groen Hoffnungen ergehen darf bezglich der Vorteile, die wir von anderen Himmelskrpern unseres Sonnenreiches zu erwarten htten. Immerhin aber wissen wir von ihnen doch noch viel zu wenig, um dem Fluge der Gedanken in dieser Hinsicht nicht freien Lauf lassen zu drfen: Wohl knnte es sein, da alle diese Welten fr uns vllig wertlos wren! Vielleicht aber fnden wir auf manchen von ihnen fruchtbaren Boden, Pflanzen- und Tierwelt, mglicher-weise von uns gnzlich fremder, eigentmlicher Art; oder wohl auch von gigantischer Gre, wie sie frher auf der Erde vor-handen war. Ja es wre nicht undenkbar, da wir selbst Men-schen oder solchen hnliche Wesen antrfen, vielleicht sogar mit Kulturen, die sehr viel anders oder auch lter als die unseres Heimatplaneten sind. Es ist ja hchstwahrscheinlich, da sich das Leben auf den fremden Gestirnen falls solches dort vorhanden ist auf einer anderen Stufe befindet, als jenes der Erde. Wir knnten dann das Wunderbare erleben, aus der Entwicklung unseres ir-dischen Seins Bilder zu erschauen: gegenwrtig, wirklich, lebendig und-doch Bilder aus undenklicher, millionenjhriger Ver-gangenheit bzw. ebensoferner Zukunft. Oder, da wir besonders wertvolle, auf der Erde sehr seltene Stoffe wie z. B. Radium in groen, leicht gewinnbaren Vorkom-men antrfen? Und, wenn die vorgefundenen Lebensbedingungen uns auch fr dauernden Aufenthalt entsprchen, vielleicht werden dann so unglaublich dies heute wohl noch klingen mag mit der Zeit einmal dennoch fremde Himmelskrper sogar als Auswan-derungsziele in Frage kommen. Da solche Gestirne auch unter jenen unseres Sonnenreichs vorhanden sind, ist nach dem frher Angedeuteten allerdings nur wenig wahrscheinlich, auer wie schon gesagt bei der Venus. Knnten Fixsterne jemals erreicht werdend Viel gnstiger wre es in dieser Hinsicht jedoch, wenn auch die auerhalb unseres Sonnensystems liegende Sternenwelt hier-fr in Betracht gezogen werden knnte; denn ungeheuer ist die Zahl nur jener Himmelskrper, welche, weil sie sich in glhen-dem Zustande befinden, uns sichtbar und daher als Fixsterne bekannt sind. Viele von diesen sind unserer Sonne hnlich und, als gewaltige Massenanziehungszentren, vermutlich ebenso wie diese von einer Menge kleiner und groer Weltkrper ver-schiedenster Art umlaufen. Sollten sich darunter nicht auch solche vorfinden, die unseren Planeten gleichen? Wohl wre es viel zu weit bis hin, um sie auch wahrzunehmen; aber die Wahrscheinlichkeit spricht sehr fr ihr Vorhandensein: Hat doch die neuere Wissenschaft als eines ihrer wunderbarsten Ergebnisse zeigen knnen, da das ganze Universum, selbst in seinen fernsten Teilen, sowohl von denselben Naturgesetzen beherrscht, als auch aus den gleichen Stoffen aufgebaut ist wie die Erde und unser Sonnensystem! Mte unter diesen Umstnden (also aus der gleichen Materie und unter dem Einflu derselben Gesetze) denn nicht auch noch an anderen Stellen des Alls hnliches, ja vielfach nahezu Glei-ches, hervorgegangen sein wie bei uns? Es ist also gewi nicht unberechtigt zu vermuten, da es im "Weltall auch noch andere dem unseren mehr oder weniger hn-liche Sonnensysteme gbe, und unter deren zahlreichen Planeten sich wohl auch solche vorfinden drften, die der Erde in ihren physikalischen wie sonstigen Bedingungen nahezu gleichen und daher durch Erdenmenschen bewohnt, besiedelt werden knn-ten, ja voraussichtlich von irgendwelchen, vielleicht sogar von intelligenten Lebewesen berhaupt schon bevlkert sein mgen. Mindestens ist die Wahrscheinlichkeit, da dies so sei, in vor-liegendem Fall bedeutend grer, als wenn wir nur die verhlt-nismig wenigen Gestirne unseres Sonnenreiches hierfr in Be-tracht ziehen. Doch wre es denn berhaupt denkbar, da jene unerme-lichen Entfernungen, die uns selbst von den nchsten dieser Fixsterne noch trennen, von Menschen je zurckgelegt werden knnten, allein nur mit Rcksicht auf die Grenze, welche der zeitlichen Ausdehnung einer Reise durch die mittlere Lebens-dauer des Menschen gesetzt ist, ganz abgesehen von der dazu notwendigen technischen Leistungsfhigkeit des Fahrzeuges. Nehmen wir zuvor erst an, es sei das fr unsere heutigen Begriffe allerdings noch ungeheuerlich Erscheinende bereits ge-lungen: den Rckstoantrieb so zu vervollkommnen, da man dem Raumschiff whrend sehr langer Zeit, selbst Jahre hin-d u r c h , stndig eine Beschleunigung von etwa ijm/sec^ erteilen knne, welche der Mensch bei allmhlicher Gewhnung wahr-scheinlich auch auf die Dauer vertragen wrde. Es wre dann mglich, um eine bestimmte Weltraumstrecke zurckzulegen, das Fahrzeug auf der ganzen ersten Hlfte seines Weges fortgesetzt /16- h ZurdBemgungsrichtung Geschmndiglfeifslund R c k f a h r t , von rund lo Jahren den Fixstern Alpha-Centauri, von 20 Jahren die vier weiteren und von 30 Jahren bereits eine betrchtliche Zahl der uns bisher bekannten, benach-barten Fixsterne erreichen. Fr die e infache F a h r t , wie sie bei einem stndigen Ver-kehr in Frage kme, wrden die halben Zeiten gengen. Wohl lgen Reisen von solcher Dauer schon ziemlich hart an der Grenze des Menschenmglichen; als gnzlich unausfhrbar kann man sie jedoch noch nicht bezeichnen, so da in dieser Hinsicht eigentlich noch kein grundstzliches Hindernis fr die Erreichbarkeit der nchsten Fixsterne zu ersehen ist. Indes bleibt immer noch die Frage offen, ob Fahrzeuge von der fr solche Leistungen notwendigen technisdien Vollendung jemals geschaffen werden knnten? Aber auch darauf kann nicht mit einem unbedingten Nein geantwortet werden; denn naturgesetz-liche Mglichkeiten sind dafr vorhanden, worauf schon frher hingewiesen wurde'''): beispielsweise etwa die durch Atomzer-trmmerung bewirkte Nutzbarmachung der in der Materie ge-bundenen Energie, oder ^die Auswertung des Radiumzerfalles, der Kathodenstrahlung usw. Allerdings, wie weit sind wir bis heute noch davon entfernt, solche Naturvorgnge derartig vollkommen zu beherrschen, da man dieselben fr vorliegende Raumfahrtzwecke technisch nutzen knnte! Und ob dies berhaupt gelingen wird? Den Shnen unseres Zeitalters nach menschlichem Ermessen kaum. Ihnen wird daher die Fixsternwelt wohl unerreichbar bleiben, sie, welche die ganz groen Geheimnisse des Alls in ihrer Unermelichkeit verbirgt. "Was ferne Zeiten aber an wis-sensdiaftlichen Triumphen und technischen Mglichkeiten noch bringen werden wer kann es sagen! Welch groartigen Fort-schritt bedeuten heute, da die Menschheit mit dem naturwissen-sdiaftlichen Denken nun einmal vertraut geworden ist, nur einige Tahrzehnte; und was sind 100, ja selbst 1000 Jahre in der nach allem noch vor uns liegenden Zeitspanne menschlicher Entwicklung. ") Siehe Seite 174 , 17 j . Die Besiegung des Raums! Es wre die grandioseste aller nur ertrumbaren Leistungen, Erfllung hchsten Zwecks: der Mensch-heit geistige Errungenschaften vor ihrem endlichen Untergang in die Ewigkeit zu retten; denn erst wenn es gelnge, unsere Kul-tur auf fremde Himmelskrper zu verpflanzen und so ber das All zu verbreiten, erst wenn die ganze Menschheit mit ihrem Tun und Hoffen und dem, was sie in vieltausendjhrigem Stre-ben errang, wenn alles das nicht mehr nur eine Laune kosmi-schen Geschehens sein wird, ein Zufallsergebnis im Spiel der ewigen Natur, welches mit dem nur fr uns so groen und m der Allwelt doch nur winzig kleinen Kgelchen Erde entsteht und vergeht: dann wird unser ganzes Dasein erst wirklich Smn erhalten; dann wird die Menschheit erst berechtigt sein, sich gottgesandt zu fhlen, als Werkzeug hheren und doch nur aus ihr selbst hervorgebrachten "Wirkens. Der voraussichtliche Entwicklungsgang der Raumfahrt. Aber kehren wir nun zurck aus diesen Zukunftstrumen in die Wirklichkeit der Gegenwart. Wre heute ja selbst das schon ein Ereignis, wenn es gelnge: eine unbemannte Rakete einige 10 oder gar 100 km hoch zu bringen! Denn wenn auch, dank der verschiedenseitigen Bemhungen der letzten Jahre, das Raum-fahrtproblem theoretisch schon einigermaen durchgearbeitet ist praktisch wre nahezu alles erst zu leisten. Es sei daher zum Schlu noch kurz ein Bild entworfen, in welcher Weise sich die Raumfahrt voraussichtlich entwickeln knnte. Das Erste und Wichtigste dabei ist zweifellos die technische Durchbildung des R a k e t e n - M o t o r s , der Treibvorrichtung des Raumschiffes; eine Aufgabe, die nur in grndlicher, selbstloser For-schungsarbeit gelst werden kann, ein Problem, das vorerst noch vor allem in die Versuchssttten der Hodischulen und auf die Prffelder bewhrter Maschinenfabriken gehrt. Im Zusammenhange damit mssen (wenigstens soweit es sich um Raumraketen fr flssigen Betriebsstoff handelt) Erfahrungen ge-sammelt werden in der hierzu notwendigen Anwendungsweise verflssigter Gase, wie insbesondere des flssigen Sauerstoffes, dann des flssigen Wasserstoffs u. a. Weiterhin wre durch La-boratoriumsversuche das Verhalten der Metalle bei extrem nie-deren Temperaturen zu prfen, um das als Baustoff fr Raum-schiffe am besten geeignete Material zu ermitteln. Schlielich wird auch die Konstruktionsweise der Betriebsstoffbehlter noch eingehenden Studiums bedrfen. Nach Lsung dieser grundstzlichen, technischen Fragen kme als Nchstes dann in Betracht: unbemannte Raumraketen bis in die hheren Schichten der Atmosphre oder auch ber diese hinaus bis in den leeren Weltenraum aufsteigen und mit ein-facher Fa l l sch i rmlandung niedergehen zu lassen, soweit sich letzteres als durchfhrbar erweist. Diese Versuche werden es ermglichen, nicht nur die notwen-digen technischen E r f a h r u n g e n hinsichtlich der Arbeitsweise des Raketenmechanismus zu sammeln, sondern insbesondere auch die bei abnorm hohen Geschwindigkeiten geltenden Gesetze des Luftwiderstandes und der Erwrmung durch Luftreibung kennen-zulernen, was aber fr die Formgebung des Fahrzeuges selbst sowie der Fallschirme, Tragflchen usw. von grter Wichtig-keit ist. Man wird ferner feststellen knnen, bis zu we lchen Ste ighhen einfache Fa l l sch i rmlandungen noch zulssig sind (mit Rcksicht auf die Gefahr der Verbrennung des Fall-schirmes infolge der Luftreibung) und endlich wird sich dadurch auch genauer Aufschlu gewinnen lassen ber die Beschaffenheit der hheren Schichten der Erdlufthlle, was eine der wichtig-sten Vorbedingungen fr die weitere Entwicklung der Raumfahrt bildet, aber auch in mancher anderer Hinsicht (wie z. B. fr das Funkwesen) von groem Wert wre. Eine Beschieung des Mondes mittels unbemannter mit Blitz-pulver geladener Raumraketen, wie sie von mancher Seite vor-geschlagen wird, knnte in weiterer Folge dann wohl ebenfalls versucht werden, htte aber kaum praktischen Wert. Gleichzditig mit diesem mte man um auch den A u f s t i e g von Menschen vorzubereiten die gesundheitliche Zutrglich-keit erhhter Schwerewirkung erforschen, durch Vornahme von entsprechenden Versuchen mittels groer Zentrifugen (oder Ka-ruselle) und ferner die Mglichkeit fr den Aufenthalt im luft-leeren Raum schaffen, durch Vervollkommnung der bisherigen Methoden der knstlichen Luftversorgung und Erprobung zweck-dienlich gebauter Raumanzge in luftleer gemachten, tiefst ge-khlten Behltern. Sobald die Ergebnisse der bisher geschilderten, vorbereitenden Arbeiten es gestatten, knnen dann (eventuell nach zuvor ge-machten Proben mit Versuchstieren) auch mittels bemannter Raumraketen A u f s t i e g e mit einfacher Fal lschirmlandung bis zu den hierfr frher als zulssig ermittelten Steighhen vor-genommen werden. Nun wird man aber auch daran gehen, die Fahrzeuge mit Trag f lchen auszursten, um sie dadurch zur G l e i t f l u g l a n -dung (Hohmannsches Landungsmanver) und damit zur Er-reichung auch solcher Hhen geeignet zu machen, aus denen einfache Fallschirmlandung nicht mehr durchfhrbar wre. Die zur Schaffung solcher flugzeugartiger Raumschiffe (oder wenn man will: durch Rcksto angetriebener Flugzeuge, also Rckstoflugzeuge", Raketenflugzeuge" usw.) notwendige Er-fahrung in der Technik des Rckstoantriebes, dann bzgl. der Luftreibung, des Luftwiderstandes usw., wird man zu dieser Zeit aus den schon frher geschilderten, mit unbemannten Raumraketen gemachten Vorversuchen bereits gewonnen haben. Bei der Erprobung dieser Fahrzeuge, die unter mglichst weit-gehender Verwertung der bisherigen Erfahrungen der Flugtechnik vorgenommen werden mte, wird man zuvor wohl mit ver-hltnismig geringen Flugstrecken und Hhen beginnen und diese erst allmhlich, durch entsprechende Vergrerung der Hchstgeschwindigkeiten immer mehr zu steigern trachten. Sobald man dann das Manvrieren mit Raketenflugzeugen berhaupt und insbesondere auch die bei kosmischen Geschwindig-keiten in den hheren dnnen Luftschichten notwendige Flug-technik beherrscht, ist damit zugleich und von selbst auch schon: 1. der eingangs geschilderte irdische E i l f l u g v e r k e h r mit kosmischen Geschwindigke i ten" geschaffen, also der erste praktische E r f o l g der Raumfahrt erreicht (denn jeder ber die Lufthlle nicht hinausfhrende derartige Aufstieg mit Gleitflug-landung ist ja im Grunde genommen nichts anderes als ein solcher Eilflug); 2. wird dadurch ermglicht, da zurckkehrende Raumschiffe nun auch mit Gleitfluglandung (statt mit einfacher Fallschirm-landung) niedergehen knnen, d. h. es wird dadurch die wohl-behaltene Rckkehr zur Erde aus jeder beliebigen Steighhe gesichert, was fr die Raumfahrt von hchster Wichtigkeit ist, ja geradezu notwendigste Vorbedingung fr ihre Verwirklichung bedeutet. Dieser bisher geschilderte Entwicklungsgang: also zuvor mittels unbemannter Raumraketen Aufstiege mit einfacher Fallschirm-landung vorzunehmen und erst auf G r u n d der dabei ge-sammelten E r f a h r u n g e n an die Schaffung des Rckstoflug-zeuges zu schreiten, drfte voraussichtlich zweckmiger sein, als letzteres unmittelbar aus dem heutigen Flugzeug heraus zu ent-wickeln, wie es von anderer Seite befrwortet wird; denn die dabei erst zu sammelnden Erfahrungen werden fr das Raketen-flugzeug wahrscheinlich eine Bauweise notwendig machen, welche sich von jener der bisher bekannten Flugzeuge auch sehr wesent-lich unterscheiden mag. Zu diesem vermutlichen Ergebnis aber nur allein ber Versuche mit (an und fr sich kostspieligen) Flugzeugen zu gelangen, drfte voraussichtlich bedeutend teurer und berdies mit viel mehr Gefahren verbunden sein. Doch das Wichtigste ist jedenfalls, da berhaupt mit prak-tischen Versuchen begonnen wird. Durch allmhliche Steigerung der Leistungen dieser Rcksto-flugzeuge oder flugzeugartigen Raumschiffe wird man mit der Zeit schlielich immer bedeutendere wagerechte Geschwindigkeiten und Steighhen erzielen, bis sich so endlich von selbst die ber der Lufthlle verlaufende f re ie U m l a u f b e w e g u n g um die Erde ergibt. Die Bahn derselben beliebig zu whlen, wird dann keine Schwierigkeiten mehr bieten. Damit ist aber bereits die Mglichkeit zur Schaffung der ein-gangs beschriebenen W e l t r a u m w a r t e , also zur Erreichung des zwei ten praktischen E r f o l g e s in der Entwicklung der Raum-fahrt gegeben.' Auch beliebige Hochaufst iege knnten nun vorgenommen und gelegentlich derselben der Mond umfahren werden. Sowohl der Eilflugverkehr als auch die Raumwarte sind beide noch rein irdische Angelegenheiten. Nun wird man trachten, unter Bentzung der Warte als Verkehrssttzpunkt, auch die weiteren Ziele der Raumfahrt zu verwirklichen: den Mond be-treten, wenn mglich ein Werk zur Betriebsstoffgewinnung auf ihm errichten, die benachbarten Planeten umfahren u. a. m., was sich sonst noch als durchfhrbar erweisen mag. Schluwort. Aber selbst wenn es wider Erwarten doch zur Zeit noch nicht gelnge, die zu letzterem notwendigen hheren Auspuffgeschwin-digkeiten mit Hilfe gengend einfacher Vorrichtungen wirklich praktisch zu erreichen, auch wenn man es dabei nur bis auf etwa 20003000 Meter je Sekunde brchte: dann wrde trotz-dem die Raumfahrt vorlufig wenigstens dazu fhren, die Erd-lufthlle bis in ihre hchsten Schichten gnzlich erforschen zu knnen und insbesondere als unmittelbaren praktischen Ge-winn den beschriebenen irdischen Eilflugverkehr mit kosmischen Geschwindigkeiten zu schaffen, bis sptere Zeiten schlielich die Verwirklichung der anderen Ziele bringen. Damit allein aber wre schon ein Erfolg errungen, der alles auf technischem Gebiete bisher Dagewesene weit in den Schatten stellen wrde. Und da dieses, bei zielbewuter Vervollkomm-nung der bereits vorhandenen technischen Mglichkeiten, auch heute schon mindestens erreichbar wre, kann garnicht mehr bezweifelt werden. Es wird um so eher gelingen, je frher und in je grozgigerer und ernster, wissenschaftlicher Weise an die praktische Bearbeitung des Problems geschritten wird, wenn man sich auch keiner Tuschung hingeben darf ber die Gre der dabei noch zu bewltigenden Schwierigkeiten. Doch der Zweck der vorliegenden Betrachtungen ist auch nicht der, glaubhaft machen zu wollen, da man schon morgen wird zu fremden Himmelskrpern reisen knnen. Es soll damit nur versucht sein zu zeigen, da die Befahrung des Weltraums nicht mehr als etwas fr den Menschen Unmgliches angesehen werden darf, sondern ein Problem darstellt, welches sehr wohl technisch gelst werden kann und ein Problem, das all die Hindernisse, die seiner endgltigen Bemeisterung auch noch im Wege stehen mgen, nur nichtig erscheinen lassen mu ob der berwltigenden Groartigkeit des dabei Erstrebten. Wir bitten um Beachtung der folgenden Seiten. \ Wir e m p f e h l e n Bibliothek fr Luftschiffahrt und Flugtechnik (bisher erschienen 27 Bnde) Flugtechniscfie Bibliothek (bisher erschienen // Bnde) * Handbudi der Flugzeugkunde (bisher erschienen 6 Bnde) Berichte der AeromeAanisdhen Versucfisanstalt in Wien Verlangen Sie ausfhrliche Prospekte, die wir auf Verlangen unberechnet versenden ! R I C H A R D C A R L S C H M I D T 'S) C O . 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