ゴダードの液体燃料ロケット

ロケットそのものは古い道具で、火薬の力で飛ぶ武器は中国で生まれ、19世紀のヨーロッパでも戦場で使われていた。しかし固体の火薬は、一度火がつくと燃え方を加減できず、重い荷を遠くまで運ぶには効率が悪い。燃料と酸化剤を液体のままタンクに積み、燃焼室へ送り込んで燃やせば、はるかに強い推力を長く出せる。20世紀の初めには、ロシアのツィオルコフスキーやドイツのオーベルトがこの考えを理論として説いていたが、液体の燃料で実際に機体を飛ばした者はまだいなかった。

ロバート・ゴダードは1882年、マサチューセッツ州ウースターに生まれた。16歳でH・G・ウェルズの小説『宇宙戦争』を読んで宇宙に心を奪われ、1899年10月19日、裏の桜の木に登って枯れ枝を払っているとき、火星まで昇っていける装置を思い描いたと後に書いている。物理学者となった彼はクラーク大学で教えながらロケットの研究を続け、1914年には多段式ロケットと液体燃料ロケットの特許を取った。1919年にスミソニアン協会から出した論文『極高度に達する方法』には、ロケットを月まで飛ばし、着いたところで閃光粉を燃やせば望遠鏡で見えるはずだという思考実験まで書かれていた。

これを新聞が面白がった。1920年1月13日、ニューヨーク・タイムズは無署名の論説で、空気のない宇宙では押し返すものがないからロケットは進めないと決めつけ、ゴダードは高校で教わる知識さえ欠いているようだと皮肉った。実際には、ロケットは噴き出す気体の反動で進むので、アイザック・ニュートンの運動の法則のとおり真空でも推力が出る。以後ゴダードは人前で宇宙旅行を語るのを避け、黙々と実験を重ねた。

燃料には安くて扱いやすいガソリンを選び、酸化剤には液体酸素を使った。1921年から実験を始め、1923年11月に液体燃料のエンジンを初めて燃やした。燃料を送るポンプの開発に手こずった末、ガスの圧力でタンクから燃料を押し出す方式に切り替え、1925年12月6日、大学の実験室の架台で、エンジンが自分の重さを持ち上げることを確かめた。

1926年3月16日の午後、ゴダードは助手のヘンリー・サックス、妻のエスター、同僚のパーシー・ループとともに、オーバーンにある親戚の「エフィーおばさん」の農場に機体を据えた。燃焼室とノズルが上にあり、その下のタンクを引っぱり上げる形の、骨組みのような機体だった。点火してもしばらくは動かず、炎と轟音だけが続いた。やがてゆっくりと台を離れると急に速くなり、左へ曲がって雪の残る地面に落ちた。日記には、高さ41フィート（約12.5メートル）まで上がり、184フィート（約56メートル）先まで2.5秒で飛んだと、ごく淡々と書かれている。落ちた先はキャベツ畑だった。この機体は後に「ネル」と呼ばれた。

わずか2.5秒の飛行だったが、液体の推進剤でロケットが飛ぶことはこれで証明された。1929年の打ち上げが新聞に載ると飛行家リンドバーグが関心を寄せ、その仲立ちでグッゲンハイム家が資金を出した。ゴダードはニューメキシコ州ロズウェルに移り、1941年までに34機を打ち上げて、最高で高度約2.6キロ、時速約885キロに達した。ジャイロスコープで噴射の向きを変えて姿勢を保つ方法も、彼が早くから試したものである。生涯に取った特許は214件にのぼる。

ゴダードは1945年8月10日、喉のがんで亡くなった。そのころドイツはすでにV2ロケットを戦場で使っており、液体燃料の大型ロケットの時代は始まっていた。スプートニク1号の打ち上げで宇宙開発が本格化すると彼の先駆性が見直され、1959年にはNASAのゴダード宇宙飛行センターに名が付けられた。アポロ11号が打ち上げられた翌日（アポロ11号の月面着陸）の1969年7月17日、ニューヨーク・タイムズは49年前の論説について短い訂正記事を載せ、ロケットが真空でも働くことはいまや確かだと認めて、誤りを遺憾とすると書いた。