Un cohete no es más que un proyectil que carga su propio suministro de combustible y el motor o los motores que le dan impulso. Los cohetes pueden ser utilizados para uso militar, para uso civil o ambos a la vez. La palabra misil que por siglos fue sinónimo de proyectil, ahora hace referencia a un proyectil independiente con algún tipo de sistema de guiado, generalmente impulsados por la energía de sus propios motores. El termino vehículo de lanzamiento espacial hace referencia a cohetes usados para levantar satélites y naves espaciales hasta una órbita terrestre, en los inicios de la carrera espacial la mayor parte de los vehículos de lanzamientos (cohetes), fueron misiles militares adaptados para llevar satélites hasta una órbita terrestre.

La carga útil de un cohete puede ser un satélite militar, científico, comunicaciones, etc. o una nave espacial con o sin tripulación humana, esta nave espacial generalmente tiene la posibilidad de operar fuera de la atmósfera terrestre por un periodo de tiempo que depende de los suministros de oxígeno, comida o energía que lleve consigo (si lleva tripulación) o que les sean enviadas por naves de carga que puedan acoplar con ella. Esta nave puede dejar la Tierra con el empuje de sus propios motores como los transbordadores espaciales o ser llevada al espacio por un vehículo de lanzamiento de varias etapas.

La historia de estos grandes cohetes actuales comenzó en la antigua Grecia, donde un astrónomo griego llamado Arquitas de Tarento que vivió entre el 430 a. y el 360 aC. Inventó una especie de mecanismo articulado con alas, con el que aunque sin éxito, intentó volar.

El principio fundamental por el que se mueven los cohetes, es la propulsión, resulta que un ingeniero y matemático griego llamado Herón de Alejandría en el siglo I de nuestra era, creó un instrumento llamado “eolípila”. Era una máquina que consistía en una esfera hueca de metal a la que se le adaptaban dos tubos curvos. El interior de la esfera estaba repleto con agua, la que se hacía hervir provocando que por los tubos saliera el vapor, este hacía girar   la esfera muy rápidamente en sentido contrario a los chorros de vapor, sin saberlo había experimentado el principio por el que se mueven los cohetes. Además de su magnífico experimento se cuenta que Herón escribió el primer libro de robótica de la historia, titulado “Los autómatas”.

Por otro lado también comenzaba a usarse la pólvora y aunque el origen de esta no está del todo claro, los chinos ya conocían una forma muy rudimentaria de ella compuesta por salitre, azufre, y carbón vegetal con al que desarrollaban pintorescos fuegos artificiales. Utilizando tubos de bambú cerrados al final con tiras de cuero, ponían pólvora bien apretada a la que hacían encender mediante golpes o chispas, dando como resultado que la pólvora se encendía. El empujón de esta hacia volar los trozos de bambú dando lugar al nacimiento de los cohetes. Algunos de estos antiguos cohetes chinos estaban emplazados en fortalezas militares como la Gran Muralla China, y eran empleaban por soldados chinos de élite.

Se cuenta que antes del año 1232, estos primitivos cohetes fueron fijados a flechas por los ejércitos chinos para repeler el ataque de las tropas mongolas que los asediaban. Las tropas mongolas lideradas por Genghis Khan al conocer este nuevo invento, comenzaron también a producir sus propios cohetes disparados  por grandes flechas, se piensa que  los mongoles fueron realmente los responsables de su divulgación fuera de Asia a través  toda Europa entre los siglos XIII y XV.

Según una leyenda china, Wan Hu un funcionario que vivió a mediados de la dinastía Ming cerca del año 1500, una noche soñó con un vuelo espacial. Mandó a construir una silla a la cual fijo 47 cohetes de pólvora en su base, otras versiones cuentan que también le puso alas a la silla. El día del lanzamiento 47 ayudantes encendieron los 47 cohetes simultáneamente, seguidamente una intensa explosión se escuchó a cientos de metros. Cuando el humo se dispersó,  Wan Hu había desaparecido, algunos testigos del hecho sugirieron que Wan Hu había caído en la Luna, sin considerar el final verdadero que usted se imagina, al menos Wan Hu tenía la idea correcta del uso de cohetes para viajar al espacio.

Siglos después en Europa el polaco Kazimierz Siemienowicz en su libro "El arte completo de la artillería", proveía los diseños estándares para fabricar cohetes, bolas de fuego y otros dispositivos de pirotecnia. El texto contenía un largo capítulo sobre calibración, construcción, producción y propiedades de los cohetes tanto para usos militares como civiles, incluyendo cohetes de múltiples etapas.

En Inglaterra un monje de la orden franciscana, llamado Roger Bacón realizó numerosos trabajos para mejorar la composición de la pólvora, esta pólvora mejorada ayudó perfeccionar el alcance de los incipientes cohetes. No lejos en Francia, Jean Froissart conseguía vuelos más largos y exactos lanzando cohetes a través de tubos fabricados por él. Pero el cohete cayó en desuso y no fue hasta el siglo XVI que un alemán llamado Johann Schmidlap inventó un vehículo de dos etapas que hacia levantar los fuegos artificiales a más altura, la idea era que un cohete más grande (primera etapa) impulsara un segundo cohete más pequeño (segunda etapa) para que continuara ascendiendo a más altura y expulsara los fuegos artificiales encendidos. La idea de Schmidlap es básica hoy en día para que los cohetes puedan abandonar la Tierra en dirección al espacio.

A finales del siglo XVII el famoso científico inglés Isaac Newton desarrolló los principios científicos de nuestra moderna cohetería espacial. Newton explicó científicamente como trabajaban los cohetes y como podían hacerlo a través de sus famosas Leyes del Movimiento, “Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressæ, & fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitu”. Las tres leyes de Newton tuvieron un rápido impacto práctico sobre el diseño de los cohetes en diferentes países. En Alemania y en Rusia comenzaron a realizarse experimentos que utilizando los fundamentos de los cohetes pudieran mover vehículos y levantar grandes pesos de la superficie.

A finales del siglo XVIII las tropas coloniales británicas fueron sorprendidas y derrotadas en la batalla de Seringapatam en la India, por los hindúes, que utilizaron rudimentarios cohetes de bambú rellenos con pólvora negra similares a los usados por los mongoles; el Reino Unido pronto notó el potencial bélico de los cohetes y es así que William Congreve comenzó el desarrollo de un ingenio militar basado en la experiencia sufrida en la batalla de Seringapatam.

En 1804 ya estaba desarrollado el primer modelo de cohete Congreve, esta arma demostró rápidamente su mortífera eficacia durante las Guerras Napoleónicas al provocar, lanzados desde la flota británica en 1807, el devastador incendio de la ciudad de Copenhague, capital de Dinamarca. Aunque se especula, que el mayor efecto de estos cohetes era el psicológico, ya que las tropas atacadas por dichos cohetes primero se veían afectadas por llamaradas y luego por estampidos, esto era particularmente grave para las tropas de caballería ya que los caballos entraban rápidamente en pánico. Casi simultáneamente, en 1806, el experto pirotécnico francés Claude Fortuné Ruggieri lograba enviar a una oveja a 200 metros de altitud en Marsella, de la que no se supo más nada.

La armada británica, utilizó este modelo de cohete con fines militares, con los que tuvieron mucho éxito, no tanto por la exactitud de estos, como por su naturaleza desbastadora.

Los primeros trabajos en el campo de la cosmonáutica rusa los realizó Konstantín Tsiolkovski (1857-1935) un físico soviético que se educó por cuenta propia y al cual una fiebre lo privo de la perdida de la audición a los 10 años. Publicó más de 500 trabajos sobre los viajes espaciales y temas relacionados, incluyendo el primer proyecto conocido de un ascensor espacial.  Entre sus escritos fundamentales estaba el libro “Filosofía Cósmica”, donde se hablaba de la conquista eventual del espacio y de nuestro Sistema Solar. Aunque en un principio sus trabajos fueron silenciados, más tarde sus obras fueron reconocidas por las autoridades soviéticas siendo publicadas y popularizadas, en cambio sus criterios filosóficos sobre el origen del Universo siempre fueron silenciados. Tsiolkovski planteaba que la Tierra era la cuna de la humanidad, pero que no se podía vivir en una cuna para siempre. En 1902 diseñó una nave a retropropulsión para viajes interplanetarios guiándose por los diseños y el prototipo de una nave denominada "Autobólido". Sus ideas hicieron posible que el ser humano pusiera en órbita el primer satélite artificial de la Tierra y que poco después volara por primera vez al espacio.

La ecuación del cohete de Tsiolskovski, el principio que gobierna la propulsión de cohetes,  lleva su nombre en su honor. Los primeros cohetes de propergoles[i] líquidos (oxígeno y alcohol) desarrollados por los soviéticos atravesaron las nubes el 17 de agosto de 1933. Estos fueron puestos a punto por los rusos Yuri Kondratiuk y Friedrich Zander, inspirados directamente por los trabajos realizados a partir de 1903 por aquel que todavía hoy es considerado el padre de la astronáutica: el ruso Konstantin Tsiolkovski. Yuri Kondratiuk estudió en particular los problemas relacionados con la dinámica y la construcción de los cohetes, estableciendo las ecuaciones fundamentales del cálculo de las trayectorias de estos las que adaptó al uso de múltiples tramos; a su vez fue el primero que emitió la hipótesis del frenado de una nave por las capas altas de la atmósfera de nuestro planeta. Kondratiuk publicó en 1929 el tratado “La conquista de los espacios interplanetarios” en la que predecía que al cabo de 40 años, un módulo con pasajeros se separaría de un satélite en órbita alrededor de la Luna y se posaría en ella. En 1969, Apolo 11 se posaba sobre nuestro satélite.

En las décadas del 20 y del 30, muchos aficionados y especialistas en cohetería intentaron usar cohetes en aviones, autos de carrera, botes, bicicletas con alas, etc. Se intentó enviar mensajes de correo mediante cohetes a islas cercanas a la costa, y aunque hubo muchos fracasos, la experiencia enseñó cómo construir cohetes más estables y poderosos.

En 1920 un profesor de física nacido en Massachusetts llamado Robert H. Goddard publicaba un ensayo titulado “Método para alcanzar las máximas alturas”. En este ensayo examinaba los problemas de la aerodinámica de los cohetes, los cálculos para lograr su lanzamiento correcto así como su trayectoria parabólica.

Robert H. Goddard logró lanzar el primer cohete de combustible líquido del que se tuvo conocimiento, el 16 de marzo de 1926, este se llamaba “Nell" y tenía el tamaño de un brazo humano, el pequeño cohete se elevó apenas unos 12 metros durante un vuelo de dos segundos y medio, terminando en un campo de coles cercano al sitio de lanzamiento. Ese día, pasó por la mente de Goddard la posibilidad real de viajar a la Luna.  Meses después en diciembre de 1928, realizaba otra prueba con un cohete que llego a alcanzar los 50 m de altura, impactando a 623 m de distancia, el cohete alcanzó una velocidad de 100 km/h algo extraordinario para la época. Goddard llegó a realizar diferentes lanzamientos hasta el año 1940, logrando en este tiempo innumerables mejoras tecnológicas a los cohetes, un total de 214 patentes les fueron concedidas por su trabajo, la mayoría de ellas tras su muerte. Resulta curioso el rechazo que el Ejército de Estados Unidos hizo a la propuesta de Goddard por aquellos tiempos, pues no lograron entender las aplicaciones militares que hubieran podido tener los cohetes para el ejército estadounidense.

En cambio los alemanes, mucho más astutos, a través de su agencia de espionaje, infiltraron un espía que logró colarse en su círculo íntimo de amigos de Goddard, logrando apropiarse de muchos de estos planos, los cuales fueron llevados a Alemania.  Muchos años después en su honor en 1959 el Centro de Vuelos de Estados Unidos, acordó llevar su nombre.

En Europa uno de los padres de la astronáutica fue el alemán Hermann Oberth, otro científico que contribuyó grandemente al desarrollo de la ciencia espacial. Cuentan los historiadores de Oberth que de tanto leer el libro “De la Tierra a la Luna” de Julio Verne, llegó a memorizarlo. Influenciado por las ideas y libros de Julio Verne, Oberth construyó su primer cohete en miniatura como estudiante escolar a los 14 años. Su primer libro titulado “Los cohetes hacia el espacio interplanetario” tuvo que publicarlo de manera privada ya que fue catalogado en aquel entonces de un científico utópico.

Entre 1928 y 1929 Oberth trabajó en Berlín como asistente científico en la primera película con escenas en el espacio, esta se tituló Frau im Mond (La mujer en la Luna), dirigida por Fritz Lang el famoso director de cine que luego dirigiría la película Metrópolis, uno de los pocos filmes considerados “Memoria del Mundo” por la Unesco. Fue tanto su entusiasmo como asistente científico que perdió la visión en su ojo izquierdo en un experimento para la película.

Su primer cohete de combustible líquido fue lanzado en 1929, ayudado por alumnos de la Universidad Técnica de Berlín. Entre ellos se encontraba un joven estudiante llamado Wernher von Braun, del que hablaremos más adelante.

En 1938 Oberth comenzaría sus trabajos para desarrollar el conocido cohete alemán V-2 de propulsión liquida, junto a su alumno Von Braun. Más tarde trabajaría en proyectos de cohetes antiaéreos de combustible sólido, en el complejo WASAG cerca de Wittenberg. Finalmente al terminar la II Guerra Mundial Oberth trabajó para su antiguo alumno, desarrollando cohetes espaciales en Alabama, Estados Unidos. Entre otras cosas, Oberth estuvo implicado en escribir un estudio titulado, “The Development of Space Technology in the Next Ten Years”, (El desarrollo de la tecnología espacial en los próximos diez años). En 1958 regresó a Feucht en Alemania, donde publicó sus ideas de un vehículo de exploración lunar, una “catapulta lunar” y sobre helicópteros y aviones silenciosos.

[i] Propergól líquido: Tipo de carburante o combustible cuyos componentes se presentan en forma líquida.