'De ketens van de zwaartekracht doorbreken: het verhaal van ruimtevluchten v贸贸r NASA' (2015): boekuittreksel

We kennen ze als de voorouders van raketten en de reuzen van de NASA, maar daarvoor waren ze gewoon experimentators, militaire ingenieurs en enthousiastelingen - en ze hadden geen idee wat ze aan het doen waren.

"Het doorbreken van de ketens van zwaartekracht" (Bloomsbury, 2015), door Amy Shira Teitel, documenteert de bouwstenen die samen kwamen om uiteindelijk NASA te vormen, waaronder Duitse raketontwerpers, luchtmachtproefpiloten en rivaliteiten tussen militaire takken die strijden om projecten. Het is een fascinerende blik op de begindagen van de ontwikkeling van raketten, de race om de geluidsbarrière te doorbreken en de allereerste orbitale experimenten - en een zeldzame kijk op enkele van de wilde ideeën toen de fundamenten van ruimtevaart bijna volledig onbekend waren. (Lees hier een vraag en antwoord met de auteur.)

In dit fragment uit het begin van het boek beschrijft Teitel een vloeistof aangedreven raket test, de bouw van een raket-aangedreven auto en andere vroege Duitse raket experimenten. [Topmijlpalen in menselijke ruimtevlucht]

"De ketens van zwaartekracht doorbreken" - Hoofdstuk Een: Hobby Rocketeers

Op 17 mei 1930 viel het licht net voor negen uur aan het einde van een warme, heldere zaterdag in Britz, Berlijn, maar Max Valier toonde geen tekenen van het verlaten van zijn werkbank voor een avond vrije tijd. Hij bleef op zijn stoel zitten, gefocust op een eenvoudige verbrandingskamer die op de tafel voor hem was vastgeschroefd. Het was een eenvoudige installatie. In het midden was een verbrandingskamer, een eenvoudige stalen buis met een naar boven gericht uitlaatmondstuk. Aan de andere kant waren een reeks kleine boorgaten waardoor de brandstof en de oxidator werden ingebracht. Het hele apparaat was opgezet op een schaal van de supermarkt. Zijn assistenten Arthur Rudolph en Walter Riedel zaten op enige afstand bij twee tanks, een van kerosine gemengd met water en de andere van vloeibare zuurstof. De twee mannen openden de kleppen handmatig, zoals Valier dicteerde, en stuurden de brandstof en de oxidator in de verbrandingskamer waar ze zich vermengden. Zodra de verbrandingskamer voldoende onder druk was gebracht, stak Valier het mengsel aan met een brander. Toen de straal vlammende gassen vanuit de verbrandingskamer omhoog borrelden, gericht door het mondstuk, was de resulterende reactie een neerwaartse kracht op de schaal. Terwijl de motor verbrandde, voegde Valier gewichten toe aan de andere kant van de schaal totdat het goed uitgebalanceerd was, wat hem een 鈥嬧媟uwe maatstaf gaf voor de efficiëntie van de motor.

Die dag had Valier twee succesvolle tests gemaakt met dezelfde opstelling. Twee goede verbrandingen in de verbrandingskamer hadden goede gegevens opgeleverd. Een derde test was mislukt, waarbij de begeleidende schokbewegingen tegelijkertijd de testhardware vervormden. Op dat moment had Riedel naar de skeletploeg gedrongen om hun dag te beëindigen en de volgende dag fris te beginnen, maar het enthousiasme van Valier was ontembaar. Hij werd zo aangemoedigd door de successen van de middag dat hij op een laatste test aandrong om de dag op een hoog niveau af te sluiten. De verbrandingskamer werd opnieuw samengesteld, de tanks voor brandstof en vloeibare zuurstof werden aangesloten.

Zoals hij tientallen keren eerder had gedaan, verplaatste Valier de vlam naar de onder druk staande verbrandingskamer, maar in plaats van de trage, gestage verbranding die hij verwachtte, werd de ruimte bewogen door een oorverdovende explosie. Zonder medeweten van Valier, had een deel van de geëmulgeerde mix van kerosine en water in combinatie met vloeibare zuurstof een geleiachtige substantie gevormd die aan de zijkanten van de kamer kleefde waar deze met explosieve, dodelijke kracht verbrandde. Riedel sloot instinctief de kleppen op de tanks en snelde naar de kant van Valier, terwijl hij de man nauwelijks ving voordat hij op de grond viel. Nadat ze een geslagen Valier naar Rudolph en hun machinist hadden gebracht, rende Riedel naar buiten op zoek naar een passerende auto om hulp te sturen, maar het was te laat. Er was geen beschermend schild geweest tussen Valier en de verbrandingskamer. Toen het explodeerde, had een stuk granaatscherven Valiers longslagader doorboord. Die dag stierf een van Duitslands meest opvallende popularisatoren van raketten en ruimtevaart dood op de vloer van een Spartaans laboratorium.

Valier had naam gemaakt voor zichzelf en voor raketten door soortgelijke gevaarlijke en bijna roekeloze openbare experimenten te ondernemen die de deugden van raketaandrijving verheerlijkten. Het was een jeugdfascinatie die tot leven kwam, experimenten op ware grootte door de man die als kind vuurwerk had aangehaakt om vliegtuigen te modelleren en hen tijdens schoolvakanties door de lucht van Innsbruck in Oostenrijk haastte. Als volwassene vond Valier een geestverwant in de in Roemenië geboren natuurkundige Hermann Oberth.

Oberth vond raketten door de Franse schrijver Jules Verne. Terwijl hij op veertienjarige leeftijd herstelde van een aanval van roodvonk in Italië, las hij de roman van Verne uit 1865 De la Terre à la Lune (van de aarde tot de maan), die het verhaal vertelt van een groep Amerikanen uit de Baltimore Gun Club die een enorm kanon bouwen en zichzelf schieten in een treinachtig voertuig naar de maan. Meer dan het fantastische verhaal, was het het realistische potentieel van raketaandrijving voor ruimtevaart die Oberthoff wist te fascineren, hoewel hij blackpoeder wist, zoals de personages in het gebruikte verhaal geen ruimteschip naar de maan konden krijgen. Black-powder-raketten hadden gewoon niet genoeg kracht. Maar Oberth vermoedde dat met vloeistof aangedreven raketten dat zouden doen.

En zo begon hij met het ontwerpen van een eenvoudige, proof-of-concept-raket, een terugstootraket die zichzelf door de ruimte zou voortstuwen door uitlaatgassen uit de achterkant te verdrijven. Het was een basistoepassing van de derde wet van Newton die stelt dat elke actie een gelijke en tegengestelde reactie heeft. De verdrijving van gas achter de raket zou het voortstuwen. Maar een vaderlijke traditie kwam tussenbeide om Oberth's streven naar raketten te laten ontsporen. In 1912 verhuisde hij naar Duitsland om medicijnen te studeren aan de universiteit van München. Het was een kortstondige carrière. Na in de Eerste Wereldoorlog te hebben gediend met een medische eenheid op het slagveld, besloot Oberth dat hij niet voorbestemd was voor het leven als arts.

Na de oorlog keerde Oberth terug naar de universiteit en besloot om van richting te veranderen. Hij schakelde zijn studierichting om van geneeskunde naar wiskunde en natuurkunde en specialiseerde zich in raketvoortstuwing. Het werk culmineerde in een proefschrift over vloeibare raketten en hun toepassing voor ruimtevlucht, maar het werk werd in 1922 door zijn adviseurs afgewezen. Hoewel verbazingwekkend, zei zijn commissie, voldeed de paper niet aan de vereisten voor een graad in de klassieke natuurkunde. Rocketry en ruimtevlucht waren voer voor science fiction, dachten ze. Het was een slag die sterk genoeg was om de jonge natuurkundige uit de buurt van de academische wereld te brengen, maar niet uit de achtervolging van raketten. Oberth verspreidde zijn afgewezen proefschrift onder uitgevers en vond uiteindelijk een kleine pers die bereid was het boek te drukken.

Die Rakete zu den Planetenräumen (De raket in de planetaire ruimte) bereikte boekenplanken in 1923, maar het werd niet algemeen goed ontvangen. Hoewel het minder dan honderd pagina's lang was, was het voldoende compact en boordevol ingewikkelde diagrammen en berekeningen om de toevallige lezer te vervreemden. Maar het boek raakte een snaar bij amateur-rakettenliefhebbers die op dezelfde manier werden benaderd door het vooruitzicht van raketaandrijving als middel tot ruimtevaart. Tussen Die RaketeDe fervente lezer was Max Valier, die zo ingenomen was met het werk dat hij in 1924 aan Oberth schreef. De eerste brief leidde tot een vruchtbare correspondentie. Oberth fungeerde als de leraar van de enthousiaste student Valier, het paar die de grondbeginselen van raketten, beste praktijken van testen besprak, en zelfs een plan om samen een boek te publiceren. Het gezamenlijke werk zou de sterke punten van beide mannen spelen. Oberth zou de technische details verstrekken, terwijl Valier het schrijven zodanig zou verfijnen dat het voor de leek toegankelijk zou zijn. Maar het duurde niet lang voordat het duo een impasse bereikte met betrekking tot methoden. Bij de bespreking van plannen voor toekomstig raketonderzoek wilde Oberth een stapsgewijs testprogramma uitvoeren om geleidelijk de kracht van vloeistof aangedreven raketten te verkennen en te begrijpen, terwijl Valier beschikbare poederraketten wilde gebruiken om basisgegevenspunten te verzamelen. Valier wilde deze experimenten ook in het openbaar uitvoeren, iets wat Oberth opviel en onwetenschappelijk vond. Maar Valier wist dat dit de beste manier was om klanten te beschermen voor een zo verheven onderneming als raketonderzoek.

Valier had gesubsidieerd een carrière van onderzoek en openbare gesprekken door raketten vast te binden aan alles wat verplaatst, te beginnen met auto's. Valier vond een bereidwillig beschermheer in de Duitse automobielindustrieel Fritz von Opel, die bereid was om raketten aan een van zijn voertuigen te bevestigen als een manier om hun kracht aan te tonen. De eerste samenwerking tussen de autofabrikant en de raketliefhebber was de Opel-Sander Rak.1, een standaard Opel raceauto waarvan de motor was verwijderd. De nieuwe krachtbron was een cluster van massieve raketten vervaardigd door Friedrich Wilhelm Sander en vastgebonden aan de achterzijde. Maar het leek nauwelijks op een raketauto. Boxy vooraan met wielen aan weerszijden van zijn hoofdgedeelte, de Opel-Sander Rak.1 was geen aerodynamisch gestroomlijnd ontwerp. Het was echter klaar voor een proefrit.

Op 12 maart 1928 stond de Opel-Sander Rak.1 geparkeerd op de cirkelvormige renbaan in de Opel-fabriek. Achter het stuur zat coureur Kurt C. Volkhart. Niemand wist precies wat te verwachten, maar met zijn leven aan de lijn zat zelfs een doorgewinterde chauffeur als Volkhart met zijn handen uitgestrekt voor hem, zich schrap zetten alsof hij op het punt stond te worden neergeschoten door een kanon. De raketten werden aangestoken voordat een kleine groep toeschouwers angstig wachtte om een 鈥嬧媟aketauto te zien racen over een baan of uitbarstte in een vurige ontploffing. Twee heldere stralen kwamen tevoorschijn te midden van een wolk van rook, wat aangaf dat de lonten brandden. Toen het vuur de raketten bereikte, klonk er een plotseling luid sisgeluid. De Rak.1 begon te bewegen, maar bijna voordat het vaart kon krijgen was het poeder uitgeput en verloren de raketten de stuwkracht. 'S Werelds eerste raketauto had vijfhonderd voet in vijfendertig seconden afgelegd met een topsnelheid van slechts vijf mijl per uur. Aan de zijlijn faalde von Opel in zijn pogingen om niet te lachen. Omdat hij niet bereid was om op te staan 鈥嬧媏n belachelijk gemaakt te worden, besloot hij een van zijn kleine raketten van twee inch op te offeren. Zonder een aerodynamische kap of de geleidingspaal met de juiste lengte lanceerde hij de raket. De verzamelde toeschouwers, waaronder von Opel, keken hoe het in ongeveer twee seconden naar een hoogte van meer dan dertienhonderd meter schoot. Deze eenvoudige demonstratie bracht het gelach van von Opel tot zwijgen en bracht de media in de buurt van het opwindende potentieel van raketten die werden toegepast om te reizen.

Valier wist dat het probleem met de Rak.1 tot wrijving kwam; de wielen van de auto die tegen het asfalt voerden, waren te veel om de raketten te overwinnen. En dus probeerde hij het momentum te benutten en de raketten aan te steken terwijl de auto alreeds bewoog. De resultaten waren beter, maar nog steeds niet de explosieve run die hij wilde. Terwijl de auto met achttien mijl per uur reed, verhoogden de verlichte raketten de snelheid driemaal. Voortbouwend op deze eerste succesvolle run, ontwikkelden Valier en von Opel een tweede versie van de raketauto, de Opel Rak.2. Het was een meer gestroomlijnd ontwerp: het voorste uiteinde ervan liep taps toe als een kogel en wielen werden gehuisvest in putten in het lichaam. Valier voegde zelfs kleine inverse vleugels toe aan beide kanten van de auto om de wielen op de grond te houden, voor het geval de raketten de auto genoeg versnelden om in de lucht te worden. De Rak.2 is ook zo ontworpen dat de bestuurder de aan de achterzijde gemonteerde raketten kan ontsteken door een pedaal in zijn voetenruimte. Met vierentwintig raketten achterin en von Opel aan het stuur, bereikte deze tweede raketauto een topsnelheid van ongeveer 145 mijl per uur op de Avus Speedway in Berlijn twee maanden nadat de eerste Rak.1 niet indruk maakte.Het was een enorme verbetering ten opzichte van vorige raketrajecten, maar het overtrof niet de kracht van traditionele verbrandingsmotoren. Weken vóór de run van de Rak.2 zette de Amerikaanse piloot Ray Keech een snelheid van bijna 208 mijl per uur op de Daytona Beach Road Course in Florida in de drievoudige motor met inwendige verbranding White Triplex Spirit of Elkdom.

Asfalt, besefte Valier, was nog steeds een probleem en veroorzaakte te veel wrijving met de banden voor de raketauto's om hun hoogste potentiële snelheid te bereiken. Om dit probleem op te lossen, ontwikkelde Valier een voertuig dat ontworpen is om op rails te rijden. De Eisfeld-Valier Rak 1, zo genoemd naar een nieuwe samenwerking met het poederfa- briek- en pyrotechnische bedrijf J.F. Eisfeld uit Silberhütte-Anhalt in Midden-Duitsland, maakte zijn eerste testritten in het Harz-gebergte aan het einde van de zomer en het vroege najaar. Valiers instinct had misschien gelijk kunnen hebben, maar de uitvoering bracht een heleboel problemen met dit ontwerp aan het licht. De rolslee won te veel snelheid, vloog van het spoor en stortte neer. De wielsteunen die onder het voertuig waren gemonteerd, braken en vernietigden sporen. Een test in begin oktober zag de wielen volledig los van het voertuig. Het was een beschamende mislukking voor Valier, die gasten van de nationale spoorwegen naar de test in oktober had uitgenodigd in een poging om een 鈥嬧媙ieuwe investeerder voor zijn idee te beveiligen. In plaats daarvan veroorzaakte het incident lokale autoriteiten om in te stappen. Zijn raket-aangedreven voertuigen werden verboden als veiligheidsrisico's, hoewel het verbod uiteindelijk werd opgeheven.

De mislukte rail runs inspireerden Valier om zijn hand te proberen bij het ontwikkelen van een raketvoertuig zonder bewegende delen. Wat uit dit doel voortkwam, was een lange, slanke slee, zittend op skids met een achterbank voor een piloot. Achter de stoel was een hele rij kleine raketten. De Rak Bob, zoals het genoemd werd, maakte begin 1929 een serie demonstratie runs op een wintersportfestival op het Eibsee-meer in Beieren. Het was een van de meer veelbelovende ontwerpen van Valier; zo groot was zijn geloof in het voertuig dat hij zich veilig genoeg voelde om zijn vrouw, Hedwig, achter het stuur te laten. De slee scheurde met indrukwekkende snelheden over het winterse landschap en reed zo snel dat toen Valier de sporen van enkele testritten bestudeerde, hij ontdekte dat ze op bepaalde plekken verdwenen. De Rak Bob ging eigenlijk snel genoeg om van de grond te komen. Maar snelle landvoertuigen waren nooit het doel van Valier geweest. Wat hij altijd al had willen ontwikkelen, was een manier om met een raket te vliegen, en daarvoor was zijn enige manier om te testen raketten aan lichtgewicht vliegtuigen te hechten.

De Wasserkuppe is een hoogvlakte in het Duitse Rhön-gebergte. In de jaren 1920 was het een populaire plek voor piloten voor zweefvliegtuigen, die de sterke opwaartse kracht opwierpen hoog boven en over de valleien die zich uitstrekten beneden. In maart 1928 reisden Valier en Sander naar de Wasserkuppe om Alexander Lippisch, ontwerper van zeildoek, te ontmoeten. Valier vertelde Lippisch niet zijn naam of zijn bedoelingen in de vergadering, terwijl hij een mysterieus laag profiel bewaarde terwijl hij Lippisch aanspoorde met vragen over een aangepast zweefvliegtuigontwerp. Hij wilde iets heel licht en tailles voor een heel speciaal doel, vertelde hij de ontwerper van het zweefvliegtuig en onthulde alleen dat het een motor met hoge stuwkracht aan de achterzijde zou zijn. Lippisch en zijn ontwerpers stonden sceptisch tegenover het vreemde verzoek van de vreemdeling maar stemden ermee in om het vliegtuig te bouwen. Dagen later herkende Lippisch Valier op een foto bij een artikel in een plaatselijke krant over raketauto's. Zich realiserend wie de vreemdeling was, raakte Lippisch meer geïnteresseerd om te zien hoe de mysterieuze zweefvliegtuigtest van de raket popularizer zou uitpakken.

Het zweefvliegtuig dat Valier uiteindelijk kreeg, was een speciaal aangepaste Lippisch Ente (wat "eend" betekent in het Duits), een moniker afgeleid van de lange, snavelachtige structuur die uitsteekt aan de voorkant van het vliegtuig. In plaats van de afwezige staart waren twee cilindrische raketten volgepakt met bijna negen pond gecomprimeerd zwart poeder die werden bedraad om elektrisch te worden ontstoken vanaf de zetel van de piloot. In de cockpit op de ochtend van 11 juni 1928 was een van Lippisch's bedrijfstestpiloten genaamd Friedrich Stamer. Zoals Valier met de raketauto's had gedaan, liet Stamer de Ente vliegen voordat hij de raketten één voor één aansteekt. Een zacht gesis vertelde hem dat de eerste raket brandde; op dit moment was er geen aanzienlijke snelheidsverhoging om de gemakkelijke vlucht te verstoren. Enkele seconden later werd het gesis vervangen door een explosie. In een oogwenk stond de Ente in brand. Zonder te bezwijken voor paniek, wist Stamer één van de mooiste landingen van zijn carrière tot nu toe, waardoor het vlammende vliegtuig op de grond viel voordat de tweede raket een kans kreeg om te ontsteken. Slechts eenmaal op de grond reageerde de piloot met paniek. Hij kroop het vliegtuig uit en rolde in het natte gras om zijn eigen achterste uiteinde te doven en te kalmeren terwijl de Ente's in brand stonden. Stamer liep ongedeerd weg van de vlucht. Helaas kon hetzelfde niet worden gezegd voor het vliegtuig.

Jaren van gemengde resultaten in het testen van raket-aangedreven auto's, sleeën en zweefvliegtuigen allemaal ingevoerd in Valiers ultieme droom van het gebruik van raketten om de wereld te verkleinen. Hij stelde zich een toekomst voor waarin mensen de Atlantische Oceaan vanuit Europa via een raket zouden overbruggen in minder dan een uur tijd. En vanaf daar beeldde hij raketten af 鈥嬧媎ie vliegtuigen sneller en hoger duwen tot het punt waarop ze de atmosfeer van de aarde konden ontvluchten om in de ruimte te vliegen. Maar hij wist dat deze droom nooit werkelijkheid zou worden als hij zich niet zou verwijderen van de zwarte poederraketten die hij in zijn openbare demonstratietests had gebruikt. Poeder kon eenvoudigweg niet de kracht leveren die nodig was om een 鈥嬧媣liegtuig over de oceaan of in de ruimte te laten schieten. Daarvoor had hij een vloeibare voortstuwing nodig en hij probeerde meer gedachten te brengen over de uitdaging om deze wetenschap te ontwikkelen.

In de achterkamer van een alehuis in Breslau op 5 juni 1927, ontmoette Valier een klein cohort van raketliefhebbers, wetenschappers die ook dit fantastische idee stevig in het rijk van de werkelijkheid wilden brengen. De groep, allen aangetrokken tot de raketten beschreven in Oberth's Die Rakete, richtte die middag de Verein für Raumschiffahrt (Society for Space Travel) op met het doel om daadwerkelijk de raketten te bouwen die beschreven worden door hun icoon. Hun uiteindelijke doel werd samengevat in hun eenvoudige motto: "Help om het ruimteschip te maken!" [Spoetnik: How the World's 1st Artificial Satellite Worked (Infographic)]

Oberth voegde zich bij de VFR in 1929, na een uitnodiging van Valier, een van de laatste brieven tussen de twee mannen voordat meningsverschillen over hoe raketproeven moesten worden benaderd ertoe leidden dat ze uitvielen. Tegen die tijd was de selectie van de vereniging uitgegroeid tot meer dan achthonderd leden, van schrijvers tot ingenieurs tot wetenschappers. En velen, zoals Oberth, vonden de methoden van Valier frustrerender dan vruchtbaar. Hoewel de populariteit van zijn experimenten zeker goed was voor exposure en patronage, dachten de meesten dat het showmanschap van Valier wat ze probeerden, deed afnemen, waardoor raketbouw een sideshow werd in plaats van een serieus wetenschapsgebied. Hoewel hij een van de oprichters was, ontwikkelde zich al snel een breuk tussen Valier en de VfR. Het werd groter totdat de grootste cheerleader van de raket de gemeenschap verliet die hij had gesticht.

In hetzelfde jaar dat hij bij de VfR kwam, bracht hij een uitgebreide versie van zijn gepubliceerde proefschrift uit. Het nieuwe boek, retitled Manieren om te ruimtevluchten, was meer dan vierhonderd pagina's lang en beveiligde de plaats van Oberth als een legitieme raketwetenschapper. Deze editie was veel leesbaarder, gebruikmakend van verhalen over vluchten naar de maan om moeilijke concepten te illustreren, en uitgebreide discussies over vragen die critici hadden gesteld na het lezen van de eerdere editie. Het nieuwe boek bracht ook zes jaar extra onderzoek naar de discussie, met onderwerpen als optimale vliegroutes voor raketten die nuttige lading van de planeet vervoeren. Het lanceren van een raket recht omhoog was instinctief maar inefficiënt, schreef Oberth. Het was vergelijkbaar met wat Valier ontdekte met zijn eerste experimenten met raketauto's, maar deze keer was het wrijving met de lucht en niet asfalt dat de raket zou hinderen. Wanneer je rechtstreeks door de atmosfeer reist, zou de lucht op de raket meeslepen en kostbare energie kosten. Het zou beter zijn, stelde Oberth, om een 鈥嬧媟aket op een oostelijk pad te lanceren, waardoor het de middelpuntvliedende kracht van de rotatie van de aarde kon gebruiken voor een lichte toename in snelheid die de snelheid zou compenseren die verloren ging door atmosferische wrijving.

Oberth's uitgebreide werk reikte veel verder dan zijn wetenschappelijke leeftijdsgenoten en naar het rijk van kunstenaars, en trok de aandacht van Fritz Lang. De befaamde stille filmregisseur debuteerde zijn elfde regie-inspanning, Metropolis, vier jaar eerder tot grote fanfare. De film, die het griezelige verhaal vertelt van een futuristische wereld waar onderaardse slavenarbeid de levens van de rijken bovengronds domineert, heeft het publiek in vervoering gebracht. Langs dat succes bouwend, trachtte Lang de nationale interesse in raketten te kapitaliseren. De vrouw van Lang, Thea von Harbou, had een script geschreven over een onverschrokken bemanning die naar de maan vloog om de theorie van een ouder wordende dokter te bevestigen dat zijn bergen meer goud bevatten dan enige reserves op aarde. Door het verhaal van von Harbou tot leven te brengen, wilde Lang de film, Frau im Mond (Vrouw in de maan), om het fantastische plot in balans te brengen met technische nauwkeurigheid. En dus huurde hij Oberth in als technisch adviseur van de film.

Het vooruitzicht verrukte Oberth; hij wist dat een realistische film over raketten niet alleen het veld zou populariseren, maar ook geld zou kunnen opleveren voor onderzoek. De fysicus wierp zich op het project en adviseerde Lang over praktische aspecten zoals de grootte en de architectuur van de raket en een realistische weergave van het beste traject voor een vlucht naar de maan. Hoewel Lang zijn artistieke licentie op de technische richting van Oberth uitoefende, was de film niettemin de eerste om een 鈥嬧媟ealistische raket af te beelden die de aarde verliet. In de lanceringsscène toont Lang de enorme raket die langs de rails van het assemblagebouw naar de lanceerplaats kruipt terwijl zoeklichten over de indrukwekkende structuur razen. Eenmaal op zijn bestemming wordt de raket neergelaten in een watertank, die hem bijna tot aan de neus bedekt - een middel om de trillingen en akoestiek van de vurige lancering te absorberen. De motoren van de raket ontbranden, borrelen het water weg terwijl het omhoog schiet richting de maan tot vreugde van de verzamelde menigte die toekeek vanuit nabijgelegen tribunes.

Hoewel Oberth was zeker blij om de hand te hebben bij het adviseren van de technische aspecten van Frau im Mond, het was een spin-off van dit project dat de wetenschapper echt enthousiast maakte. Willy Ley, een collega-lid van de VfR en enthousiaste raket popularisator, suggereerde dat Oberth een echte op vloeistof gestookte raket bouwen en lanceren om samen te vallen met de release van de film. Het zou geen raket kunnen zijn die groot genoeg is om naar de maan te gaan zoals in de film, maar het zou een ongelooflijke publiciteitsstunt zijn. Het filmbedrijf, Universum Film-Aktien Gesellschaft, en zijn marketingafdeling ondersteunden het idee en verleenden Oberth een kleine hoeveelheid geld. Er was echter één voorwaarde. UFA bedong dat Oberth 50 procent van de toekomstige opbrengsten die hij zou kunnen maken, moest betalen aan de technologie die hij ontwikkelde bij het bouwen van deze raket.

Potentiële toekomstige winsten waren niet in de overweging van Oberth toen hij mede-lid van de VfR Rudolf Nebel aan boord bracht en begon met het ontwerpen van zijn raket. Zijn krachtbron was een vloeistofgestookte motor van zijn eigen ontwerp die een mengsel van vloeibare zuurstof en benzine verbrandde. Maar het omzetten van zijn theorie, berekeningen en gedachte-experimenten in een levensvatbare vliegende raket bleek veel gemakkelijker gezegd dan gedaan.Zijn brandstofkeuze bleek een lastige mix te zijn. Bij één voortstuwingsexperiment observeerde hij het gedrag van een fijne stroom benzine toen deze werd ingebracht in een container gevuld met vloeibare zuurstof. Het mengsel werd aangestoken zoals het in de verbrandingskamer van de raket zou zijn, maar de reactie werd explosief. De ontploffing barstte het trommelvlies van Oberth en verbrandde de huid rond zijn linkeroog, wat hem bijna het orgel kostte. Benzine en vloeibare zuurstof, zo leerde de fysicus die dag, verbranden aanzienlijk sneller in een beperkte, smalle ruimte.

Helaas was Oberth's vooruitgang langzamer dan hij had verwacht, en hij kon de geplande lanceringsdag van UFA van 29 oktober 1929 niet halen. Het bedrijf gaf een eenvoudig persbericht uit voorafgaand aan Frau im Mondpremière waarin wordt uitgelegd dat de lancering was geannuleerd vanwege ongunstig weer. Het was een volledig verzonnen excuus, maar het publiek zou het verschil niet weten, en het bespaarde Oberth een aanzienlijke hoeveelheid schaamte, hoewel hij niet immuun was voor de prikkel van mislukking. De film werd ongelooflijk goed ontvangen tijdens de première op 15 oktober, maar terwijl de sociale, intellectuele en politieke elite Lang geprezen had voor het creëren van een ander meesterwerk, werd Oberth bijna genegeerd. Ontgoocheld en gebroken, verliet hij Berlijn voor Roemenië om weer lid te worden van zijn familie. [Hoe de eerste menselijke ruimtevlucht werkte (Infographic)]

Een paar maanden later ontstond er een nieuwe gelegenheid om Oberth terug naar Duitsland te lokken. Nebel had financiering gekregen van het door de overheid gesponsorde Reich Institute for Chemistry and Technology, en met deze geldinvoer hoopte de VfR de raket van Oberth tot leven te brengen. Oberth stemde ermee in om terug te keren na Nebel's aanhoudende smeekende uitnodigingen, en deze keer ging hij aan de slag met een groter team geplukt van de VfR. Hij rekruteerde Klaus Riedel, een ingenieur van de Siemens Company, die elektronica maakte voor radio's en elektronenmicroscopen, samen met Wernher von Braun, een student tieneringenieur aan het Berlijnse instituut voor technologie. Een enthousiaste amateur-astronoom gefascineerd door de sterren en het idee om andere planeten te bezoeken, von Braun was ook een fan van Oberth's geworden na het lezen van de originele Die Rakete in 1923. De jonge student zag in het werk van Oberth een middel om de planeet te verlaten, en verkeerde in de zeldzame positie dat hij over de middelen beschikte om deel te nemen aan dit kostbare tijdverdrijf, hem aangeboden door zijn rijke vader, Magnus Freiherr von Braun.

Valier had zijn leven gegeven aan het nastreven van vloeibare voortstuwing toen het nieuwe team van Oberth experimenten begon die opvallend veel op die van hun vorige collega leken. De kern van de raket die ze probeerden te bouwen was een basismotor Oberth genaamd de Kegeldüse. De verbrandingskamer was een holle stalen kegel met twee inlaatopeningen, één voor de brandstof en de andere voor de oxidator. Om de motor te testen, bevestigde het team de kamer in een metalen emmer gevuld met water als een koelmiddel, zodat het uitlaatuiteinde naar boven was gericht en alle geproduceerde stuwkracht naar beneden werd gedrukt. De emmer werd vervolgens op de schaal van een kruidenier geplaatst, waardoor Oberth, net als Valier vóór hem, de stuwkracht van de motor kon meten.

Oberth's eerste test kwam op 23 juli 1930. Rain wierp een sombere bui over de groep, nog verergerd door de aanwezigheid van een buitenstaander. De directeur van het sponsor Rijksinstituut voor chemie en technologie stond klaar om de resultaten te verifiëren en te bevestigen dat het geïnvesteerde geld niet was verspild. Oberth keek angstig toe terwijl zijn assistenten de test opstelden en daarna de verbrandingskamer onder druk zetten. Het viel Riedel, als een van de juniorleden van het kleine team, om de brandende, door benzine doordrenkte doek in de naar boven gerichte uitlaatmond te gooien. Hij deed het en er was geen explosie. In plaats daarvan schoot een brullende drie-voet-hoge speer van vlam omhoog vanuit de kamer. De Kegeldüse brandde gedurende negentig seconden en leverde een constante stoot van 15,4 kilo af. Het succes van de test betuigde Oberth na de mislukking van Frau im Mond, maar zonder aanvullende onderzoeksfinanciering werd hij opnieuw gedwongen terug te keren naar Roemenië, waar hij door middel van wiskundeonderwijs aan middelbare scholieren zijn gezin kon ondersteunen. Het raketonderzoek bleef in Duitsland in handen van Nebel, von Braun en de rest van de VfR.

De VfR beschikte echter niet over de middelen om door te gaan waar het testen van Oberthis was gestopt. Ze waren zonder universitaire, militaire of industriële sponsoring en ook zonder een speciale laboratoriumruimte. Bovendien kregen ze te maken met wettelijke beperkingen bij het testen van raketten, een frustrerend of begrijpelijk resultaat van de dood van Valier. Nebel en Riedel hebben enkele kleine experimenten gedaan op een familieboerderij in de geboortestad van die laatste, maar het was duidelijk dat ze een betere werkruimte nodig hadden, een permanente voorziening om als hun thuisbasis te dienen. Als de VfR de geheimen van raketvoortstuwing met vloeistof zou kraken, zouden ze een betere testsite nodig hebben om de knikken uit hun ontwerpen te verwijderen dan een veld in Riedel's geboortestad Bernstadt.

Het was Nebel die vond dat de groep in de herfst van 1930 een thuis was. Op een slechte weg in Reinickendorf, de noordelijke voorstad van Berlijn, vond hij een leegstaand terrein omringd door een draadomheining. De site besloeg ongeveer twee vierkante kilometer en bestond uit een half dozijn munitieopslaggebouwen, elk omringd door aarden wallen van veertig meter hoog en zestig voet dik met smalle doorgangen die toegang gaven tot de gebouwen. Het was een voormalige munitiestortplaats die sinds de Eerste Wereldoorlog niet meer werd gebruikt en een perfecte locatie voor raketonderzoek. Nebel onderhandelde een huurovereenkomst met de stad, die de VfR toegang verleende tot de opslagplaatsen voor munitie, evenals een klein administratief gebouw op voorwaarde dat geen enkele faciliteit permanent werd gewijzigd en er geen apparatuur werd geïnstalleerd die niet binnen achtenveertig uur kon worden verwijderd. De huurkosten compenseerden ruimschoots de restrictieve voorwaarden.De VfR huurde de site voor een jaar voor slechts tien Duitse marken ($ 42 of £ 204). Op 27 september 1930, de dag dat de groep in bezit kwam, hief Nebel een bord op het front op dat Raketenflugplatz Berlin las. Het was het eerste raketvliegtuig van Berlijn.

De Raketenflugplatz kreeg langzaam vorm. De eerste leden van de VfR komen aan bij het opzetten van Spartaanse woonruimten en laboratoria voordat ze hun aandacht richten op de taak om een 鈥嬧媗evensvatbare op vloeistof gestookte raket te ontwikkelen. Zonder een sponsor, vertrouwde de groep op leden met financiële middelen door te doneren wat ze konden in de richting van het bouwen van testbanken en onderdelen voor raketmotoren, maar vaker maakte de groep gebruik van ruilhandel. Ze zouden onnodige materialen inruilen voor dingen die ze nodig hadden en hun vaardigheden als mechanica voor onderdelen aanbieden. Soms ruilden ze zelfs om eten om het team draaiende te houden.

Valfers boek doorblazende, probeerde het VfR ook de lokale bevolking te betrekken en donaties veilig te stellen via openbare demonstraties. Nebel nam het voortouw bij het bekendmaken van de activiteiten van het VfR en nodigde bezoekers uit voor het testen van de motor op de Raketenflugplatz. Helaas waren financiering en donaties meestal gebaseerd op een succesvolle demonstratie en met succes dat redelijk zeldzaam was, moest de VFR doorgaan met minimale middelen en eenvoudige testopstellingen. Maar toen het succes kwam, was het spannend. Het team testte begin 1931 een Repulsor-raket, een ontwerp dat bestaat uit een motor die is ingekapseld in water om te koelen met een lange ondersteuning voor de ondersteuning erachter voor begeleiding. De stick was verbonden met de vloeibare zuurstof- en benzinetanks die de motor voedden. Vier vinnen bevestigd aan de basis zijn ontworpen om te voorkomen dat het onregelmatig vliegt. Een parachute in een compartiment aan de achterkant van de raket zou inzetten om de landing te vertragen nadat de gemotoriseerde vlucht voorbij was. Alles bij elkaar was het een kleine raket, ongeveer twaalf voet lang en een gewicht van ongeveer vijfenveertig pond bij het tanken. Op 21 februari testte het team de motor van de Repulsor toen de hele raket plotseling de lucht in schoot. Hij steeg tot ongeveer zestig voet voordat hij weer naar beneden viel, waardoor hij kleine schade opliep. Het was een toevallige eerste lancering, maar een waar de VfR heel blij mee was.

Het eerste jaar op de Raketenflugplatz was druk, met 87 lanceringen en 270 statische ontladingen, motortests waarbij de hardware vast op zijn plek zat, zodat deze niet zou bewegen. En het leek erop dat de situatie zou verbeteren. Het publiek was nog steeds geïnteresseerd in raketten in 1931, zo erg zelfs dat de media interessante raketproeven zochten voor een goed verhaal. In oktober, Universum Film-Aktien Gesellschaft, het filmbedrijf achter Lang's Frau im Mondstuurde een ploeg naar de buitenwijk van de VfR om een 鈥嬧媤ekelijkse bioscoop te filmen met een Repulsor-lancering. Terwijl de camera's aan het rollen waren, brulde een raket tot leven en maakte het lanceerplatform schoon, verdwijnend in de lucht voor de ogen van de opgetogen filmploeg.