Dagens raketter er bemerkelsesverdige samlinger av menneskelig oppfinnsomhet som har sitt røtter i vitenskap og teknologi fra fortiden. Det er naturlige utvekster av bokstavelig talt tusenvis av år med eksperimentering og forskning på raketter og rakettframdrift.
En av de første enhetene som lyktes med å bruke prinsippene for rakettflukt, var en trefugl. En gresk ved navn Archytas bodde i byen Tarentum, nå en del av Sør-Italia, en gang rundt 400 f.Kr. Archytas mystifiserte og underholdt innbyggerne i Tarentum ved å fly en due laget av tre. Rømming fra damp drev fuglen da den ble hengt opp på ledninger. Duen brukte handlingsreaksjonsprinsippet, som ikke ble oppgitt som en vitenskapelig rett til 1600-tallet.
Helten av Alexandria, en annen gresk, oppfant en lignende rakettlignende enhet kalt en aeolipil omtrent tre hundre år etter Archytas 'due. Også den brukte damp som fremdriftsgass. Helten monterte en kule på toppen av en vannkoker. En brann under kjelen forvandlet vannet til damp, og gassen reiste gjennom rør til sfæren. To L-formede rør på motsatte sider av sfæren lot gassen slippe ut og ga en skyvekraft til sfæren som fikk den til å rotere.
Kineserne hadde angivelig en enkel form for krutt laget av saltpeter, svovel og kullstøv i det første århundret A.D. De fylte bambusrør med blandingen og kastet dem i branner for å skape eksplosjoner under religiøse festivaler.
Noen av disse rørene klarte sannsynligvis ikke å eksplodere og skvatt i stedet ut av flammene, fremdrevet av gassene og gnistene produsert av det brennende krutt. Kineserne begynte deretter å eksperimentere med de kruttfylte rørene. De festet bambusrør på pilene og lanserte dem med buer på et tidspunkt. Snart oppdaget de at disse kruttrørene kunne skyte seg ut bare av kraften produsert fra gassen som rømte. Den første sanne raketten ble født.
Den første bruken av ekte raketter som våpen rapporteres å oppstå i 1232. Kineserne og mongolene var i krig med hverandre, og kineserne frastøt Mongolske inntrengerne med en spekter av "pilene med flygende ild" under slaget ved Kai-Keng.
Disse brannpilene var en enkel form for en solid drivmotorrakett. Et rør, avdekket i den ene enden, inneholdt krutt. Den andre enden ble forlatt åpen og røret ble festet til en lang pinne. Da pulveret ble antent, produserte den raske forbrenningen av pulveret brann, røyk og gass som slapp ut fra den åpne enden og produserte et skyvkraft. Pinnen fungerte som et enkelt føringssystem som holdt raketten ledet i en generell retning da den fløy gjennom luften.
Det er ikke klart hvor effektive disse pilene med flygende ild var som ødeleggelsesvåpen, men deres psykologiske effekter på mongolene må ha vært formidable.
I England arbeidet en munk ved navn Roger Bacon med forbedrede former for krutt som økte rekkevidden av raketter.
I Frankrike fant Jean Froissart at mer nøyaktige flyreiser kunne oppnås ved å skyte raketter gjennom rør. Froissarts idé var forløperen til den moderne bazookaen.
Raketter falt i disfavor som krigsvåpen på 1500-tallet, selv om de fortsatt ble brukt til fyrverkeri skjermer. Johann Schmidlap, en tysk fyrverkeriprodusent, oppfant "trinnraketten", et flertrinns kjøretøy for å løfte fyrverkeri til større høyder. Et stort førstetrinns skyrocket bar et mindre sekunders skyrocket. Da den store raketten brant ut, fortsatte den mindre til større høyde før han dusjet himmelen med glødende slagger. Schmidlaps ide er grunnleggende for alle raketter som går ut i verdensrommet i dag.
En mindre kjent kinesisk funksjonær ved navn Wan-Hu introduserte raketter som transportmiddel. Han samlet en rakettdrevet flystol ved hjelp av mange assistenter, og festet to store drager på stolen og 47 brannpilarraketter til drakene.
Wan-Hu satt på stolen dagen for flukten og ga kommandoen om å tenne rakettene. Fire og syv rakettassistenter, hver bevæpnet med sin egen lommelykt, stormet frem for å tenne sikringene. Det var et enormt brøl akkompagnert av bølgende røykskyer. Da røyken ble klar, var Wan-Hu og flystolen hans borte. Ingen vet med sikkerhet hva som skjedde med Wan-Hu, men det er sannsynlig at han og stolen hans ble blåst i stykker fordi brannpiler var like egnet til å eksplodere som å fly.
Det vitenskapelige grunnlaget for moderne romfart ble lagt ut av den store engelske forskeren Sir Isaac Newton i løpet av siste del av 1600-tallet. Newton organiserte sin forståelse av fysisk bevegelse i tre vitenskapelige lover som forklarte hvordan raketter fungerte og hvorfor de er i stand til det i vakuumet av det ytre rom. Newtons lover begynte snart å ha en praktisk innvirkning på utformingen av raketter.
Eksperimenter og forskere i Tyskland og Russland begynte å jobbe med raketter med masser på mer enn 45 kg på 1700-tallet. Noen var så kraftige, at deres rømming av eksosflammer kjedet dype hull i bakken før løfting.
Raketter opplevde en kort vekkelse som krigsvåpen i løpet av slutten av 1700-tallet og tidlig på 1800-tallet. Suksessen til indiske rakettfester mot britene i 1792 og igjen i 1799 fanget interessen av artilleriekspert oberst William Congreve, som satte seg for å designe raketter til bruk for britene militær.
Congreve-rakettene var svært vellykket i kamp. Brukt av britiske skip for å slå Fort McHenry i krigen 1812, inspirerte de Francis Scott Key til å skrive om "rakettenes røde gjenskinn" i diktet hans som senere skulle bli Star-spangled banner.
Selv med Congreves arbeid, hadde forskere imidlertid ikke forbedret nøyaktigheten til raketter mye fra de første dagene. Den ødeleggende naturen til krigsraketter var ikke deres nøyaktighet eller kraft, men antallet. Under en typisk beleiring kan tusenvis bli avfyrt mot fienden.
Forskere begynte å eksperimentere med måter å forbedre nøyaktigheten på. William Hale, en engelsk vitenskapsmann, utviklet en teknikk kalt spinnstabilisering. De rømte avgassene slo små skovler i bunnen av raketten, noe som fikk den til å spinne mye som en kule gjør under flukten. Variasjoner av dette prinsippet brukes fortsatt i dag.
Raketter ble fortsatt brukt med suksess i kamper over hele det europeiske kontinentet. De østerrikske rakettbrigadene møtte sin kamp mot nydesignede artilleribiter i en krig med Preussen. Knekkbelastende kanoner med riflet tønner og eksploderende stridshoder var langt mer effektive krigsvåpen enn de beste rakettene. Nok en gang ble raketter henvist til bruk i fredstid.
Konstantin Tsiolkovsky, en russisk lærer og forsker, foreslo først ideen om romutforskning i 1898. I 1903 foreslo Tsiolkovsky bruk av flytende drivmidler til raketter for å oppnå større rekkevidde. Han uttalte at hastigheten og rekkevidden til en rakett bare var begrenset av eksoshastigheten til rømming. Tsiolkovsky er blitt kalt far til moderne astronautikk for sine ideer, nøye forskning og store visjoner.
Robert H. Goddard, en amerikansk forsker, gjennomførte praktiske eksperimenter i rakett tidlig på 1900-tallet. Han hadde blitt interessert i å oppnå større høyder enn det som var mulig for lettere enn luftballonger og publiserte en brosjyre i 1919, En metode for å nå ekstreme høyder. Det var en matematisk analyse av det som i dag kalles den meteorologiske klingende raketten.
Goddards tidligste eksperimenter var med massivdrivende raketter. Han begynte å prøve forskjellige typer fast brensel og å måle eksoshastigheten til de brennende gassene i 1915. Han ble overbevist om at en rakett kunne drives bedre med flytende drivstoff. Ingen hadde noen gang bygget en vellykket rakett med flytende drivstoff før. Det var et mye vanskeligere foretak enn raketter med fast drivstoff, som krevde drivstoff- og oksygenbeholdere, turbiner og forbrenningskamre.
Goddard oppnådde den første vellykkede flyvningen med en væskeformet rakett 16. mars 1926. Drivet av flytende oksygen og bensin, fløy raketten hans i bare to og et halvt sekund, men den klatret 12,5 meter og landet 56 meter unna i en kållapp. Flyturen var ikke imponerende etter dagens standarder, men Goddards bensinrakett var forløperen for en helt ny tid i rakettflukt.
Eksperimentene hans med rakett med flytende drivstoff fortsatte i mange år. Rakettene hans ble større og fløy høyere. Han utviklet et gyroskopsystem for flykontroll og et nyttelaster for vitenskapelige instrumenter. Parachute utvinningssystemer ble brukt for å returnere raketter og instrumenter på en sikker måte. Goddard har blitt kalt faren til moderne rakett for sine prestasjoner.
En tredje stor romfartspionør, Hermann Oberth i Tyskland, ga ut en bok i 1923 om reiser ut i det ytre rom. Mange små raketsamfunn spratt opp rundt om i verden på grunn av hans forfattere. Dannelsen av et slikt samfunn i Tyskland, Verein fur Raumschiffahrt eller Society for Space Travel, førte til utviklingen av V-2 rakett brukt mot London i andre verdenskrig.
Tyske ingeniører og forskere, inkludert Oberth, samlet seg i Peenemunde ved bredden av Østersjøen Sjø i 1937, der den mest avanserte raketten i sin tid ble bygget og fløyet under ledelse av Wernher von Braun. V-2-raketten, kalt A-4 i Tyskland, var liten i forhold til dagens design. Det oppnådde sin store skyvekraft ved å brenne en blanding av flytende oksygen og alkohol med en hastighet på omtrent ett tonn hvert syvende sekund. V-2 var et formidabelt våpen som kunne ødelegge hele byblokker.
Heldigvis for London og de allierte styrkene, kom V-2 for sent i krigen til å endre utfallet. Likevel hadde Tysklands rakettforskere og ingeniører allerede lagt planer for avanserte missiler som kan spenne Atlanterhavet og landing i USA. Disse rakettene hadde hatt bevingede øvre etapper, men veldig liten nyttelast kapasiteter.
Mange ubrukte V-2-er og komponenter ble tatt til fange av de allierte med Tysklands fall, og mange tyske rakettforskere kom til USA mens andre dro til Sovjetunionen. Både USA og Sovjetunionen innså potensialet i rakett som et militært våpen og startet en rekke eksperimentelle programmer.
U.S. innledet et program med stemningsraketter i høy høyde, en av Goddards tidlige ideer. Senere ble det utviklet en rekke mellomkontinentale ballistiske missiler mellom lang og lang rekkevidde. Disse ble utgangspunktet for det amerikanske romfartsprogrammet. Missiler som Redstone, Atlas og Titan ville etter hvert skyte astronauter ut i verdensrommet.
Verden ble lamslått av nyheten om en kunstkretssatellitt som jorden kretset av Sovjetunionen 4. oktober 1957. Satellitten ble kalt Sputnik 1 og var den første vellykkede oppføringen i et løp om rom mellom to supermaktnasjoner, Sovjet Union og de amerikanske sovjeterne fulgte med en sjøsetting av en satellitt som bar en hund ved navn Laika om bord under en måned seinere. Laika overlevde i verdensrommet i syv dager før hun ble lagt i søvn før oksygentilførselen hennes gikk tom.
USA fulgte Sovjetunionen med en egen satellitt noen måneder etter den første Sputnik. Explorer I ble lansert av den amerikanske hæren 31. januar 1958. I oktober samme år arrangerte USA formelt sitt romprogram ved å lage NASA, National Aeronautics and Space Administration. NASA ble et sivilt byrå med mål om fredelig leting av plass til fordel for hele menneskeheten.
Plutselig ble mange mennesker og maskiner lansert ut i verdensrommet. Astronauter gikk i bane rundt jorden og landet på månen. Robot romfartøy reiste til planeter. Plass ble plutselig åpnet for leting og kommersiell utnyttelse. Satellitter gjorde forskere i stand til å undersøke vår verden, forutsi været og kommunisere øyeblikkelig rundt om i verden. Et bredt utvalg av kraftige og allsidige raketter måtte bygges etter hvert som etterspørselen etter mer og større nyttelast økte.
Raketter har utviklet seg fra enkle kruttinnretninger til gigantiske kjøretøyer som er i stand til å reise ut i verdensrommet siden de tidligste dagene av oppdagelse og eksperimentering. De har åpnet universet for direkte utforskning av menneskeheten.