Robert H. Goddard (1882-1945), nhà khoa học  hỏa tiễn Hoa Kỳ

     
 Ngày 4 tháng 8 năm 1957, cả thế giới phải sửng sốt về việc Liên Xô phóng được lên quỹ đạo trái đất vệ tinh nhân tạo Spounik. Thế kỷ không gian liên hành tinh đã bắt đầu. Từ đây, con người có thể rời khỏi trái đất chật hẹp để bay vào trong vũ trụ bao la. Ước mơ xa vời này thực ra đã ở trong đầu óc của các nhà tiền phong trong ngành hỏa tiễn, chẳng hạn như Konstantin E. Tsiolkovsky người Nga, Hermannn Oberth người Đức và Robert H. Goddard người Hoa Kỳ.
 

Robert Hutchings Goddard sinh ngày 5 tháng 10 năm 1882 tại Worcester, tiểu bang Massachusetts, Hoa Kỳ. Cậu là con trai độc nhất của người cai xưởng máy. Từ thuở nhỏ, bệnh lao đã làm cho thân hình cậu gầy yếu và suy nhược, vì thế nhiều người đã đoán cậu sẽ chết non. Nhưng bệnh tật đã không làm tiêu hao tham vọng của cậu trai xanh xao này mà trái lại, còn làm tăng thên nghị lực của cậu.
 Sau khi Robert chào đời, gia đình dọn về Boston và vì thế, cậu trải qua thời niên thiếu tại tỉnh này. Tuy còn nhỏ tuổi, Robert đã đam mê cơ khí. Cậu lại được cha khuyến khích thêm bằng các đồ chơi , các dụng cụ cùng sách vở và nhất là cuốn từ điển bách khoa về cơ khí đã giúp cậu chế tạo đươc nhiều máy móc kỳ lạ.

Do thể chất yếu đuối, Robert không thể tham dự vào các môn thể thao dùng sức mạnh cùng các  bạn. Cậu thường hay mơ màng suy tưởng và rất ưa đọc sách. Robert đã giải trí bàng các truyện khoa học giả tưởng của Jules Verne và H.G. Wells, như cuốn truyện "Chiến tranh của các Thế giới" (War of the Worlds). Những truyện này làm cậu Robert say mê theo dõi. Cậu đồng ý với tác giả về các điều dự đoán, song mỗi khi đọc tới các đoạn trong đó tác giả không theo đúng các định luật khoa học thì cậu lại ghi chú bên lề sách những sơ sót.
 Khi còn theo đuổi ban trung học, Robert đã thử chế tạo một quả cầu bằng nhôm và bơm vào bên trong một thứ khí nhẹ để phóng quả cầu lên cao, nhưng thí nghiệm đầu tiên đó đã không thành công. Mặc các thất bại, Robert vẫn theo đuổi tham vọng là làm sao phóng đi được các dụng cụ khoa học lên không trung.
 Năm 1898, gia đình Goddard lại quay về Worcester và tại nơi này, Robert Goddard theo học Viện Kỹ Thuật năm 1904 rồi tốt nghiệp ra năm 1908 với văn bằng cử nhân khoa học. Goddard qua học tại Đại Học Đường Clark ở Worcester, đậu Cao Học năm 1910 và các năm sau, đoạt nốt văn bằng Tiến Sĩ.
 Ngay từ khi bước chân lên bậc đại học, Goddard đã chuyên tâm vào ngành hỏa tiễn. Thực ra hỏa tiễn không phải là một phát minh mới lạ. Năm 1232, người Trung Hoa đã dùng các "tên lửa" để chống lại cuộc xâm lăng của quân Mông Cổ. Vào thời đại Goddard, tuy được các nhà văn giả tưởng đề cập tới việc vượt ra khỏi trái đất, hỏa tiễn vẫn còn chứa đựng quá nhiều bí ẩn vì chưa ai tìm ra được các nguyên tắc căn bản cho ngành khoa học này. Goddard phải dò dẫm tìm kiếm lấy.
 Thực ra Goddard chỉ muốn tìm kiếm một phương pháp đạt tới các cao độ mà lúc bấy giờ chưa ai khám phá ra. Goddard đã nhìn xa thấy giá trị của các công cuộc khảo cưú khí tượng trên thượng tầng khí quyển và trong không gian, tất cả những kiến thức này sẽ cho phép con người hiểu biết rõ ràng về trái đất, về mặt trăng, mặt trời, về các hành tinh khác cũng như vũ trụ.
 Sau khi đậu xong văn bằng Tiến Sĩ, Goddard được học bổng một năm về khảo cứu tại Đại học đường Princeton. Trong thời gian này, Goddard đã học hỏi được nhiều hiểu biết cần thiết cho công cuộc đo lường ở trên tầng cao. Khi khóa học gần hết, Goddard lại phải nghỉ học để điều trị bệnh lao trong hai năm, rồi tới năm 1914, ông quay về Đại học đường Clark, giữ chân Giảng Sư môn Vật Lý. Chính tại Worcester, Goddard đã thiết lập phòng thí nghiệm riêng cho mình và ra công nghiên cứu. Ông buộc các hỏa tiễn vào các bàn cố định rồi đốt cháy nhiên liệu bên trong hỏa tiễn để đo sức đẩy của các khí phun ra. Người ta thường thấy bóng ông khuất mờ sau màn khói chan hòa.
 Sau nhiều năm khảo cứu, Goddard đã tìm ra được hai nguyên tắc căn bản cho kỹ thuật của ngành hỏa tiễn. Nguyên tắc thứ nhất liên quan tới cách chế tạo miệng ống phun khí và cách này đã cho một áp lực tối đa. Trong nguyên tắc thứ hai, ông đã đề cập tới phòng đốt và phòng tiếp nhiên liệu. Nhờ hai nguyên tắc này, người ta có thể chế tạo được các hỏa tiễn nhiều tầng và các tầng này sẽ tách rời khi đã đốt hết nhiên liệu. Năm 1914, Goddard đã nộp đơn xin hai bằng phát minh đầu tiên về hỏa tiễn.
 Vào thế kỷ 18, Isaac Newton đã đọc định luật thứ ba về sự tác động theo đó tương ứng với một động lưc, sẽ có một lực trực đối gọi là phản lực. Áp dụng định luật này vào phạm vi hỏa tiễn, các nhà vật lý thường quan niệm rằng sở dĩ hỏa tiễn lên cao được là nhờ các khí đốt đã tạo nên một sức đẩy tựa trên lớp không khí của trái đất. Goddard đã thí nghiệm lại đinh luật của Newton. Ông đã làm nhiều thí nghiệm trong khoảng không và nhận thấy rằng hỏa tiễn không cần tựa trên một môi trường nào. Hỏa tiễn bay được là nhờ sức phản lực và trong khoảng chân không, nó còn chuyển động dễ dàng hơn trong không khí 20 phần trăm. Như vậy ở ngoài lớp khí quyển, việc xử dụng hỏa tiễn trở nên khả quan hơn, sẽ cho phép con người thám hiểm vũ trụ.
 Trong thời gian giảng dạy môn Vật Lý tại Đại học Clark, Goddard đã đặt phòng thí nghiệm của mình ở dưới hầm tòa nhà. Ông thường la cà tại các cửa hàng bán đồ sắt để mua các dụng cụ lặt vặt, rồi đem về mài dũa và lắp thành các bình chứa, các ống phun khói… Vì phải mua quá nhiều vật dụng, tiền túi cũng cạn dần, trong khi lương bổng của ông lại không nhiều, Goddard đành phải trình bày công cuộc khảo cứu của mình với các hội khoa học hầu mong nhận được những món tiền trợ cấp. Goddard còn tuyên bố rằng đối với khoa học thuần túy, hỏa tiễn là một dụng cụ cho phép thu lượm được những tin tức khí tượng trên thượng tầng không gian, còn đối với quân đội, hỏa tiễn sẽ là một thứ khí giới mới.
 Tài liệu về công cuộc khảo cứu của R.H. Goddard được Tiến Sĩ Charles D. Walcott, thư ký của Viện Smithsonian xem xét và cho là xuất sắc. Goddard nhận được của Viện kể trên 1,000 đô la tiền trợ cấp. Tuy nhiên, số tiền này làm sao đủ cho cả một công trình khảo cứu lâu dài ?
 Khi Hoa Kỳ tham dự Thế Chiến thứ nhất thì theo lời thúc dục của Viện Smithsonian, Bộ Chiến Tranh liền trợ cấp Giáo Sư R.H. Goddard một ngân khoản để nghiên cứu về hỏa tiễn, chế tạo thành một thứ khí giới . Goddard liền cùng với hai sinh viên mới tốt nghiệp từ trưòng Đại Học Clark là C.N. Hickman và H.S. Paker di chuyển phòng thí nghiệm tới Mount Wilson, Pasadena, thuộc tiểu bang California. Tại nơi này, ông nghiên cứu về nhiều thứ khí giới mới trong đó có súng bazooka.
 Lúc đầu loại súng bắn hỏa tiễn này có đường kính 2.5 phân và dài 45 phân, đẩy bằng chất nitroglycerin và được phóng đi bằng một ống nhẹ dài hơn 1.2 mét. Sau đó, Goddard lại chế ra các loại đạn hỏa tiễn có đường kính 5 phân và 7.5 phân. Đầu tháng 11 năm 1918, loại súng không giật kể trên được đem ra thí nghiệm tại Aberdeen Proving Ground, thuộc tiểu bang Maryland.
 Lúc bấy giờ người Đức đã chế tạo được nhiều chiến xa lợi hại. Việc tấn công loại xe bọc sắt đó bằng thứ súng do một người xử dụng đã làm cho các sĩ quan Hoa Kỳ phải quan tâm rất nhiều, nhưng lúc đó đã tàn cuộc Thế Chiến, vì vậy chương trình chế tạo bazooka bị đình chỉ và Giáo Sư Goddard lặng lẽ trở về Đại Học Đường Clark.
 Vì nhận tiền trợ cấp của Viện Smithsonian nên tới tháng 5 năm 1919, Goddard đành phải cho xuất bản một tập sách khoa học nhan đề là: "Một phương pháp đạt tới các thượng tầng cao độ" (A Method of Reaching Extreme Altitudes ). Trong cuốn sách này, R.H. Goddard cũng đề cập tới mộng ước của mình là cuộc bay trong không gian liên hành tinh. Theo ông, người ta có thể dùng một hỏa tiễn nhiều tầng để bắn tới mặt trăng và khi hỏa tiễn đã tới đích, một kí lô magnesium sẽ được đốt cháy, lúc đó người ta có thể quan sát ánh sáng magnesium qua các kính viễn vọng.
 Những điều tiên liệu của Goddard đã không được người đương thời chú ý, trái lại họ còn chế riễu nhà bác học. Các báo chí loan tin Goddard đang chế tạo một hỏa tiễn để phóng lên mặt trăng và coi đó là một chuyện hoang đường. Vì thế từ nay, Goddard không thường đề cập tới vấn đề phi hành trong không gian liên hành tinh nữa. Ông chỉ yên lặng nghiên cứu.
 Vào thời đó, Goddard đã gặp cô Esther Kisk, thư ký của vị Viện Trưởng Đại Học Đường Clark. Ít lâu sau, cô này đã trở nên vợ của nhà bác học, kiêm thư ký, kiêm phụ tá, kiêm cả nhiếp ảnh viên và thủ quỹ nữa.
 Chiếc hỏa tiễn đầu tiên của Goddard được phóng lên không trung vào năm 1926. Hỏa tiễn này dài chừng 3 thước, có hình dáng một bộ xương, trông rất ngộ nghĩnh. Sáng ngày 16 tháng 3 năm đó, một buổi sáng đẹp trời, Goddard cùng vợ và một người phụ tá mang hỏa tiễn đặt trên bãi đất trống của một trang trại gần Auburn, Mass.  Sau khi khai hỏa, hỏa tiễn gầm thét, vọt lên không trung với tốc độ 100 km/giờ, rồi sau 2 phút rưỡi, đâm đầu xuống cách đấy không xa. Goddard đã thành công. Ông đã chế taọ được một thứ hỏa tiễn tuy chỉ lên cao được 12 thước song đã mở đầu cho một ngành mới về kỹ thuật và đây là chuyến bay đầu tiên trên thế giới của loại hỏa tiễn dùng nhiên liệu lỏng.
 Trong vòng hai năm, Goddard liên tiếp chế tạo các loại hỏa tiễn lớn hơn nhưng tất cả đều gặp thất bại. Mãi tới ngày 17/7/1929, một hỏa tiễn đã vọt lên cao 30 thước và khi rơi xuống, tiếng phát nổ quá lớn khiến dân chúng quanh vùng tưởng chừng một phi cơ lâm nạn. Nhân dịp đó, các báo chí lại thổi phồng câu chuyện khi loan tin rằng hỏa tiễn của Goddard phóng lên mặt trăng đã bị phát nổ. Vì bị nhiều người hiểu lầm sự thật nên Viện Smithsonian cũng phải lên tiếng cải chính. Viện cho biết không có ý định bảo trợ một công cuộc nghiên cứu viển vông là thám hiểm mặt trăng mà chỉ tìm kiếm một phương pháp để gặt hái các tin tức khí tượng. Song các báo chí vẫn không thôi phóng đại các câu chuyện kỳ quặc khiến cho những người sống gần trang trại có phòng khảo cứu của Goddard đã cảm thấy lo âu về các tai nạn rủi ro, rồi viên giám đốc sở cứu hỏa cũng ra lệnh cho Goddard phải rời đi nơi khác thí nghiệm.
 Thời đó, các câu chuyện về phát minh của R.H. Goddard đã là trò cười cho báo chí và dân chúng Mỹ thì trái lại, ở Đức, Hermann Oberth, một chuyên viên về hỏa tiễn lại vội vàng viết thư hỏi Goddard về các vấn đề kỹ thuật, rồi các tòa đại sứ Ý, Nhật ở Hoa Thịnh Đốn cũng xin ông các tài liệu về thứ phát minh mới mẻ đó.
 Tại Hoa Kỳ, có một người chú ý tới công trình nghiên cứu của R.H. Goddard: Đại Tá Charles Lindberg. Lindberg là nhà phi hành đã từng thực hiện những chuyến bay đầu tiên từ Mỹ sang châu Au nên hiểu rõ tương lai của ngành hỏa tiễn. Lindberg có tới thăm phòng thí nghiệm của Goddard tại tiểu bang Massachusetts và đã xúc động rất nhiều trước phát minh của nhà bác học. Lúc trở về, Lindberg tìm gặp nhà Mạnh Thường Quân Harry F. Guggenheim và nói về  công cuộc nghiên cứu của R.H. Goddard.
 Đầu năm 1930, R.H. Goddard nhận được số tiền 25,000 đô la do nhà Mạnh Thường Quân  gửi tặng. Ông liền tìm một địa điểm thích hợp cho ông trình nghiên cứu của mình. Sau khi cứu xét kỹ trên bản đồ, Goddard quyết định chọn tiểu bang New Mexico là một vùng nhiềù xa mạc, có khí hậu khô khan và bầu trời trong sáng. Goddard và nhóm chuyên viên dọn tới căn cứ thí nghiệm mới này đặt tại trang trại Mescalero, gần Roswell, N.M. Tại căn cứ mới này, Goddard có thể làm việc hữu hiệu hơn. Ông chế tạo các hỏa tiễn lớn dần và có sơ tốc càng ngày càng tăng. Tới tháng 5 năm 1935, ông đã tạo được thứ hỏa tiễn nặng 38 kilô và dài 4.50 thước. Hỏa tiễn này dùng săng và oxygen lỏng và là loại lớn nhất của Goddard, nó đã lên tới cao độ 2,285 mét với vận tốc 1,100 km/giờ.
 Đầu năm 1940, Goddard lại trình bày lên Bộ Trưởng Quốc Phòng Mỹ các khả năng của hỏa tiễn trong phạm vi quân sự song người ta đã không chú ý tới ông. Tới năm sau, do lời mời của Bộ Hải Quân, Goddard rời New Mexico để tới Annapolis làm việc cho phòng thí nghiệm của Bộ đó. Trong thời gian sống tại nơi đây, ông cũng cải tiến được nhiều kỹ thuật hỏa tiễn.
 Khi thế chiến thứ hai gần tàn, Đức Quốc Xã tung ra chiến trường loại bom bay V-2. Mọi người lo ngại. Phòng thí nghiệm Annapolis lúc này nhận được tài liệu về thứ khí giới bí mật đó. Riêng đối với R.H. Goddard, ông không ngạc nhiên, ông đã tìm thấy nhiều điểm tương đồng giữa thứ khí giới báo thù và hỏa tiễn của ông: từ hệ thống giải nhiệt, cách dùng oxygen lỏng, bơm ly tâm…  tới đuôi đạn có cánh xoay tròn khi bay.
 Robert H. Goddard qua đời vào ngày 10 tháng 8 năm 1945 vi bệnh ung thư cổ. Ông đã chết quá sớm, không kịp biết tới Trung Tâm phi đạn do vô tuyến điều khiển được thiết lập tại White Sands, New Mexico. Di sản của ông là 214 bằng phát minh, phần lớn về hỏa tiễn và đa số các sáng kiến này chỉ được người đời biết tới khi ông đã khuất bóng.
 Dù lúc sinh thời không được nhiều người chú ý đến các công trình khảo cứu, R.H. Goddard vẫn được coi là một nhà tiền phong và là cha đẻ của ngành hỏa tiễn và nhờ lãnh vực này, con người có thể vượt ra ngoài không gian, tới thăm các thế giới xa lạ trong đó, đúng như điều dự đoán của ông, mặt trăng là mục tiêu đầu tiên./.    

© http://vietsciences.free.fr Phạm Văn Tuấn