begrip waaronder is samen te vatten alles wat verband houdt met het zich verplaatsen met behulp van technische hulpmiddelen in de zgn. interplanetaire ruimte, dat is buiten de dampkring der aarde. De theoretische basis werd gelegd door de studies van Herman Oberth en Robert H.
Goddard, onmiddellijk na Wereldoorlog I. De practische uitvoerbaarheid de aarde te verlaten werd pas een realiteit voor de naaste toekomst na de stormachtige ontwikkeling der rakettechniek der laatste decennia. Slechts het reactieprincipe is bruikbaar voor de voortstuwing in het luchtledige. Verandering van koers of snelheid in de wereldruimte kan slechts worden geregeld doordat het ruimteschip een zekere hoeveelheid massa uitstoot.Om de aantrekkingskracht der aarde te overwinnen is een snelheid van 11,2 km/sec nodig. Het is met de huidige rakettechnische middelen mogelijk deze „ontsnappingssnelheid” te verwezenlijken althans voor een onbemand voertuig, niet met een enkele raket, maar met een combinatie van twee of drie raketten. Hierbij komt dan nummer twee pas in actie nadat de eerste raket is uitgeput en deze zijn grootste snelheid heeft bereikt, enz. De volgende raket start dan reeds met de beginsnelheid gelijk aan de eindsnelheid van de vorige raket. De snelheid wordt zo trapsgewijs opgebouwd. Vandaar de aanduiding getrapte raket.
De snelheidstoeneming met de tijd, de versnelling, is aan grenzen gebonden van practische aard, in het bijzonder bij een bemande raket. Het menselijk lichaam is ongevoelig voor snelheid, maar kan gedurende langere tijd geen grotere versnellingen dan ongeveer vijfmaal die van de zwaartekracht der aarde verdragen. Ook instrumenten kunnen niet te zwaar worden belast. Echter hoe groter de toelaatbare versnelling, hoe zuiniger het brandstofverbruik van de raketmotor. Want des te minder brandstofenergie is dan nodig om de nog resterende brandstof in de raket te verplaatsen. Een onbemande raket kan daarom zuiniger zijn dan een bemande.
De eindsnelheid die een raket kan krijgen is direct evenredig met de snelheid van de gassen, die de raketmotor uitstoot. Daarnaast is zij recht evenredig met de natuurlijke logarithme uit de massaverhouding, dat is het quotiënt van de totale startmassa van de raket en het leeggewicht. Met alkohol als brandstof en vloeibare zuurstof zijn uitstroomsnelheden van ruim 2 km/sec te bereiken. Met vloeibare brandstoffen zijn maximaal uitstroomsnelheden van ca 5 km/sec realiseerbaar. Dit vraagt om een massaverhouding van ca 25 voor een onbemande raket. Mogelijk is een massaverhouding van 3 (zoals bij de V-2 het geval is).
Waar men bij een getrapte raket de massaverhoudingen der individuele lichamen met elkander mag vermenigvuldigen, komt men zo juist uit met een drietrapsraket. Een bemande raket vraagt een grotere massaverhouding, omdat men ook nog moet afremmen op het hemellichaam van bestemming, en dit hemellichaam ook weer moet kunnen verlaten.
Een grotere massaverhouding is te bereiken in een gewichtloze omgeving. Verscheidene deskundigen stellen zich nu voor om eerst een zgn. ruimtestation of kunstmatige satelliet te bouwen, dat is een lichaam dat „valt” rond de aarde. Om dit te kunnen verwezenlijken is „slechts” een aanvangssnelheid van ongeveer 8 km/sec nodig. Dit ruimtestation kan in delen in zijn baan worden opgebouwd. Een project van Werner von Braun hiervoor zou bijvoorbeeld op 1725 km boven het aardoppervlak met een circulaire snelheid van 7,1 km/sec rond de aarde wentelen in precies twee uur. Is de kunstmatige satelliet eenmaal in zijn baan, dan zijn middelpuntvliedende kracht en aantrekkingskracht der aarde aan elkander gelijk, en is geen brandstof meer nodig om de baan in stand te houden (weerstand is er in de ruimte niet).
Op dit ruimtestation heeft men geen gewicht, men zal het zelfs kunstmatig in het leven moeten roepen, door het ruimtestation om zijn as te laten wentelen, als levensvoorwaarde voor de mens. Het ruimtestation kan wellicht een springplank voor het interplanetaire startproject worden, is uiterst nuttig voor televisie op lange afstand — waartoe relaiszenders in het ruimtestation kunnen worden opgesteld —, en heeft bijzondere waarde voor astronomische waarnemingen. Militaire waarde van het ruimtestation wordt gepropageerd, is echter geenszins zeker.
Ook de bouw van electrische ruimteschepen lijkt op het ruimtestation mogelijk. Hierbij wordt het ruimteschip gestuwd door ionenraketten, waarbij een grote electrische lading, afkomstig van de energie van de zon, en opgewekt door thermokoppels of electriseermachines, ionen of electronen zeer grote snelheden kan geven, en door het ruimteschip worden uitgestoten. Op deze wijze hoopt men veel grotere uitstroomsnelheden te kunnen bereiken dan bij vloeistofraketten van de bekende constructies, waarbij, en dat is het belangrijkste, de uitgestoten hoeveelheid massa per tijdseenheid veel geringer kan zijn. De brandstof neemt dan in het ruimteschip een veel kleinere plaats in.
Zorgen baren de meteorieten in de wereldruimte en de kosmische stralen. De practijk zal hier een antwoord moeten geven op de vraag, of dit gevaren voor de ruimtevaart inhoudt. Daarnaast blijft het een gissen, of de mens voldoende bestand is of gemaakt kan worden tegen kortere of langere perioden van gewichtloosheid. Grote versnellingen kan men op aarde kunstmatig opwekken, een zwaartekrachtloze omgeving is niet te produceren gedurende een bruikbare tijdsduur.
In Nederland houdt de Ned. Vereniging voor Ruimtevaart zich bezig met alle problemen welke met deze onderwerpen verband houden.
IR J. GEERTSMA
