Mit köszönhet az űrkutatás Kármán Tódornak?

Csillagvizsgáló Svábhegyi

Még felsorolni is nehéz, hogy Kármán Tódor a műszaki tudományok és a fizika mely területein ért el kiemelkedő eredményeket a szilárdságtantól kezdve az áramlástanon át az asztronautikáig. Jelen cikkünkben az űrhajózáshoz köthető munkájának ismertetésével emlékezünk a 140 éve született tudósra.

Kármán Tódor 1881. május 11-én látta meg a napvilágot Budapesten. 22 évesen kitüntetéssel diplomázott a Királyi József Műegyetemen, gépészmérnökként. Bár Bánki Donát tanársegédjeként indulva minden bizonnyal itthon is sikeres mérnöki és egyetemi oktatói pályát futhatott volna be, apja biztatására mégis úgy határozott, hogy Göttingenben folytat doktori tanulmányokat. 1926-ban hívták meg először az Egyesült Államokba egy szélcsatorna terveinek elkészítésére, majd az 1930-as évek elején a politikai helyzet miatt oda is települt.

KÁRMÁN TÓDOR 1931-BEN A CALTECH ÉVKÖNYVÉBEN. FORRÁS: https://en.wikipedia.org

Rakétafejlesztéssel az 1930-as évek második felében kezdett foglalkozni. Saját visszaemlékezése szerint a Kaliforniai Műszaki Egyetemen (Caltech) lévő dolgozószobája ajtaján bekopogtatott három fiatal mérnök, hogy segítsen nekik rakétát építeni. A három ifjú kollégát előtte már sokan visszautasították, illetve próbálták tervükről lebeszélni. A minden újdonságra fogékony Kármán azonban a kezdeményezés élére állt és megalapította az USA első olyan tudományos intézetét, amelyben rakétakutatás folyt. Ez tulajdonképpen a napjainkban NASA Jet Propulsion Laboratory néven ismert rangos kutatóintézet elődjének tekinthető. Kármán jó kapcsolatokat ápolt a hadiiparral, így pénzt is tudott szerezni.

Első feladataik egyike egy szilárd hajtóanyagú startrakéta kifejlesztése volt. Az 1939-ben indult projekt során számos rakétahajtóanyag-fajtával, azok égésével, valamint a hajtóművek szerkezetével kapcsolatos elméleti és gyakorlati problémákat oldottak meg. Végül 1941 augusztusában már olyan eredményekkel büszkélkedhettek, hogy az általuk fejlesztett rakétákkal ellátott repülőgépek nekifutási úthossza több, mint 50%-kal rövidebb lett. Emellett folyékony hajtóanyagokkal is zajlottak a kutatások. 1942-ben a Mojave-sivatagban pedig már sikeres felszállási kísérleteket hajtottak végre folyékony hajtóanyagú startrakétával felszerelt bombázó repülőgépekkel. Kármán öngyulladó folyékony hatóanyagokkal kapcsolatos eredményeit mintegy negyedszázaddal később, az Apollo-programban hasznosították.

Folyékony hajtóanyagú rakétával felszerelt gép tesztje 1942-ben. Forrás: https://www.jpl.nasa.gov/who-we-are/history

1943-ban Kármán Tódor javaslatot tett arra, hogy az Egyesült Államok indítsa el ballisztikus rakétafegyver-programját. A program során először egy 17 km, majd egy 100 km feletti hatótávolságú ballisztikus rakétát fejlesztettek ki.  A II. világháborút követően azonban a katonai vezetés már nem látott fantáziát a ballisztikus rakétákban, így a programra fordított összegeket jelentősen csökkentették. Kármán Tódor tanulmányokkal próbálta meggyőzni a döntéshozókat, amelyekben – többek között – olyan következtetéseket fogalmazott meg, mint az, hogy a jövő legfontosabb fegyverei a több ezer kilométer hatótávolságú ballisztikus rakéták lesznek, illetve ún. többlépcsős rakétákkal mesterséges holdak Föld körüli pályára állítása is megoldható. A Kármán-által lerakott alapokra építve 1949-ben elkészült az USA első űrrakétája, amely 393 km-es magasságba jutott el.

A kép forrása: John F. Kennedy Presidential Library and Museum, Boston, https://www.jfklibrary.org/

Az idős tudós késői kezdeményezéseinek egyike volt a Nemzetközi Asztronautikai Akadémia megalapítása 1960-ban. 1962-ben maga Kennedy elnök tüntette ki a Nemzeti Tudományos Díjjal, melyeket ezekkel a szavakkal nyújtott át neki: „nehéz elképzelni, milyen volna az életünk lökhajtásos repülők és rakéták nélkül, űrkutatás nélkül. Boldoggá tesz, hogy annak adhatom ezt a díjat, aki lehetővé tette az űrkorszak eljövetelét.”

Kármán Tódor 1963 májusában, a németországi Aachenben hunyt el.

 

Szerző: Jurecska Laura, Tudományos segédmunkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

📸 A borítóképen: Kármán Tódor (fekete kabátban) tervet vázol egy repülőgép szárnyán, miközben a JATO mérnökcsapata nézi. Forrás: https://commons.wikimedia.org

Források:
https://galcit.caltech.edu/about/vonkarman 
http://fizikaiszemle.hu/archivum/fsz0206/szentesi0206.html
http://www.repulestudomany.hu/kulonszamok/2013_cikkek/2013-2-38-Bano_Imre.pdf

Tetszett a cikkünk? Olvasd el ezt is! Az elfeledett űrhajós – Michael Collins egyedülálló küldetése