ગૉડાર્ડ, (ડૉ.) રૉબર્ટ હચિંગ્સ

February, 2011

ગૉડાર્ડ, (ડૉ.) રૉબર્ટ હચિંગ્સ (જ. 5 ઑક્ટોબર 1882, વર્સેસ્ટર, મૅસેચૂસેટ્સ; અ. 10 ઑગસ્ટ 1945, બાલ્ટીમોર, મેરીલૅન્ડ. યુ.એસ.) : દુનિયાનું સૌપ્રથમ પ્રવાહી બળતણનું રૉકેટ બનાવીને ઉડાડનાર અમેરિકી ભૌતિકશાસ્ત્રી. રશિયાના ભૌતિકશાસ્ત્રી કોસ્તાંતિન એદુઅર્દોવિચ ત્સિઓલ્કૉવસ્કી (1857–1935), અમેરિકાના ભૌતિકશાસ્ત્રી ડૉ. ગૉડાર્ડ અને જર્મનીના ભૌતિકશાસ્ત્રી હરમાન ઓબર્ત(1894–1989)ને અર્વાચીન રૉકેટવિદ્યા અને અંતરિક્ષયાનવિદ્યા-(astronautics)ના જનક ગણવામાં આવે છે. બાળપણમાં વાંચેલી ફ્રાન્સના વિજ્ઞાનલેખક જૂલે વર્નની વિજ્ઞાનકથાઓએ આ ત્રણે સંશોધકોને આ ક્ષેત્રે રસ લેતા કર્યા હતા; પરંતુ ત્સિઓલ્કૉવસ્કી અને ઓબર્તથી ગૉડાર્ડ એક કદમ આગળ ગયેલા. બીજી રીતે પણ પેલા બે શોધકો કરતાં સિદ્ધાંતકાર (theorist) વિશેષ હતા. એમના સિદ્ધાંતો માત્ર કાગળ પર જ રહ્યા, જ્યારે ગૉડાર્ડે પોતાના સિદ્ધાંતોને વાસ્તવિક રૂપ આપ્યું. આ ત્રણે વિજ્ઞાનીઓએ એકમેકથી સ્વતંત્ર રીતે આ ક્ષેત્રે કામ કર્યું છે.

ગૉડાર્ડનું બાળપણ બૉસ્ટનમાં વીત્યું. નબળો બાંધો અને વારંવારની બીમારીએ બાળ ગૉડાર્ડને સ્વૈર-કલ્પનામાં રાચતા કર્યા અને એ અરસામાં વાંચેલી જૂલે વર્નની તથા એચ. જી. વેલ્સની કલ્પનારંગી વિજ્ઞાનકથાઓએ એમને અંતરિક્ષ-મુસાફરીઓ પ્રત્યે આકર્ષ્યા. એમણે ‘ટ્રાવેલિંગ ઇન 1950’ એવું નામાભિધાન કરી એવી એક ટ્રેનની કલ્પના કરેલી કે જે શૂન્યાવકાશમાં વીજચુંબકીય ક્ષેત્રના ખેંચાણથી અતિ ઝડપે ચાલે અને બૉસ્ટન તથા ન્યૂયૉર્ક વચ્ચેનું અંતર માત્ર દસ જ મિનિટમાં કાપે ! ગૉડાર્ડની સોળ વર્ષની વયે એમનો પરિવાર એમના જન્મસ્થળ વર્સેસ્ટર પાછો ફર્યો, જ્યાં એ પૉલિટૅક્નિક ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં દાખલ થયા અને 1908માં બી.એસસી. થયા. અહીંની જ, ક્લાર્ક યુનિવર્સિટીમાંથી 1911માં ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પીએચ.ડી. થયા. એ પછી 1912–13માં પ્રિન્સટનમાં શિક્ષણકાર્ય કર્યું, અને 1914માં ક્લાર્ક યુનિવર્સિટીમાં જોડાયા, જ્યાં 1919માં ભૌતિકશાસ્ત્રના અધ્યાપક બન્યા અને આ પદે 24 વર્ષ રહી, 1943માં નિવૃત્ત થયા. બીજું વિશ્વયુદ્ધ ફાટી નીકળતાં 1942થી 1945 દરમિયાન અમેરિકી નૌકાસૈન્યમાં સંશોધક તરીકે પોતાની સેવાઓ આપી. 1945માં 63 વર્ષની વયે બાલ્ટીમોરની હૉસ્પિટલમાં ગળાના કૅન્સરની બીમારીથી એમનું અવસાન થયું.

ડૉ. રૉબર્ટ હચિંગ્સ ગૉડાર્ડ

ગૉડાર્ડને પહેલેથી જ અંતરિક્ષ ઉડ્ડયન અને એ હાંસલ કરવાની પદ્ધતિઓમાં રસ હતો, જેની સાબિતી સ્મિથસોનિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ માટે 1916માં તૈયાર કરેલા એક સંશોધનલેખમાં જોઈ શકાય છે. ગૉડાર્ડનો આ લેખ એ જ સંસ્થા તરફથી 1919માં પ્રસિદ્ધ થયો. 69 પાનાંની આ નાનકડી પુસ્તિકાનું શીર્ષક હતું : ‘A Method of Reaching Extreme Altitudes’ (અંતિમ ઊંચાઈઓ આંબવાની એક પદ્ધતિ). આમાં ગૉડાર્ડે વાતાવરણના ઉપલા સ્તરોના અભ્યાસ માટે રૉકેટ કેટલું ઉપયોગી થઈ શકે તેની રૂપરેખા આપી હતી; એટલું જ નહિ, છેક ચંદ્ર સુધી રૉકેટોને પહોંચતાં કરવા અંગેની શક્યતાઓ વિશે લંબાણથી લખ્યું હતું. એમના અત્યંત કે અતિશય (extreme) શબ્દની પાછળ અમર્યાદ કે અનંત (infinite) એવો પણ સૂર ઊઠતો હતો. તેમના આ વિચારોનો મિશ્ર પ્રત્યાઘાત આવ્યો અને મોટા ભાગનાં પ્રચારમાધ્યમોએ એમની ઠેકડી ઉડાડી. આનું એક પરિણામ એ આવ્યું કે ગૉડાર્ડે પછીનું પોતાનું સંશોધનકાર્ય એકાંતમાં રહીને કરવાનું નક્કી કર્યું અને આ રીતે સ્વેચ્છાએ અજ્ઞાતવાસ સ્વીકાર્યો.

સ્મિથસોનિયન સંસ્થા તરફથી આ લેખ બદલ અનુદાનમાં મળેલા પાંચ હજાર ડૉલરનો ઉપયોગ ગૉડાર્ડે પોતાના સિદ્ધાંતોને પ્રત્યક્ષ અમલમાં મૂકવા માટે કર્યો. આરંભ એમણે ઘન બળતણવાળાં રૉકેટો બનાવવાથી કર્યો. આ રૉકેટો ગનપાઉડરથી ચાલતાં હતાં. પછી 1923માં એમણે એક નવા જ પ્રકારના રૉકેટ-એન્જિનના પ્રયોગો આરંભ્યા. આ રૉકેટ પ્રવાહી બળતણ પર આધારિત હતાં અને એમાં શુદ્ધ કરેલું પેટ્રોલ એટલે કે ગૅસોલીન અને પ્રવાહી ઑક્સિજનને બળતણ તરીકે પ્રયોજવામાં આવ્યાં. આ બંનેને અલગ અલગ ટાંકીઓમાં ભરીને પછી એમને એક કક્ષમાં યોગ્ય માત્રામાં ભેળવીને વીજતણખાથી સળગાવવામાં આવતાં હતાં. આ દહનકક્ષમાંથી એક સાંકડા નાળચા વાટે અત્યંત દબાણથી નીકળતો ધુમાડો રૉકેટનું ચાલક બળ બનતો હતો. બળતણ રૂપે પ્રવાહી ઑક્સિજન વપરાતો હોઈ આ રૉકેટો હવાવિહીન અવસ્થા એટલે કે શૂન્યાવકાશમાં અને એ રીતે ‘અનંત’ અંતરો સુધી પણ સહેલાઈથી ઊડી શકવાની ક્ષમતા ધરાવતાં હતાં. આવો વિચાર અને એ વિચારને અમલમાં મૂકતા ગૉડાર્ડના આ પ્રયોગો ક્રાન્તિકારી હતા. જો આવું રૉકેટ બનાવી શકાય તો અંતરિક્ષની અનંતયાત્રાઓનાં દ્વાર ખૂલી જતાં હતાં. આખરે 1926માં ગૉડાર્ડને સફળતા મળી. મૅસેચૂસેટ્સમાં આવેલા ઑબર્ન ખાતેના એક બરફઆચ્છાદિત મેદાનમાંથી આવું સૌપ્રથમ પ્રવાહી બળતણવાળું રૉકેટ એમણે 16 માર્ચ, 1926ના રોજ છોડ્યું. આ રૉકેટને ધરી રાખનાર ફ્રેમ એટલે કે ક્ષેપન-મંચ (launcher) પાણીની સાદી પાઇપોને વાળી-સાંધીને બનાવ્યો હતો. રૉકેટ ચારેક ફૂટ ઊંચું અને છ ઇંચનો વ્યાસ ધરાવતું હતું. બેએક સેકન્ડથી સહેજ લાંબા ચાલેલા ઉડ્ડયનમાં એણે 12.5 મીટરની ઊંચાઈ આંબી હતી. એમનાં પત્ની એસ્થર, ગૉડાર્ડના સંશોધનોમાં સહાયક ઉપરાંત સેક્રેટરી તરીકેની ફરજો પણ બજાવતાં હતાં. તેમને ફોટોગ્રાફીમાં તથા ઐતિહાસિક-નોંધો રાખવામાં પણ રસ હતો. આ ઐતિહાસિક ઘટનાને એમણે છબીમાં મઢી લીધી. આવા ટચૂકડા રૉકેટને આજના તોતિંગ રૉકેટોનું પૂર્વજ કહી શકાય.

એ પછી ગૉડાર્ડ વધુ શક્તિશાળી રૉકેટ બનાવવા માંડ્યા અને જુલાઈ, 1929માં તો એવું રૉકેટ બનાવ્યું કે જેની અંદર બૅરોમીટર અને થરમૉમીટર જેવાં અનુક્રમે હવાનું દબાણ અને તાપમાન માપતાં ઉપકરણો તો હતાં જ, પણ એમની કાર્યવહી નોંધી શકાય તે માટે આંકડાનું વાચન (readings) કરી શકાય અને એમને છબીમાં ઝડપી શકાય તે માટે એક ટચૂકડો કૅમેરા પણ રાખવામાં આવ્યો હતો ! આ રીતે વૈજ્ઞાનિક યંત્ર-સામગ્રી(pay-load)ને પોતાની સાથે લઈ જનાર તે દુનિયાનું સર્વપ્રથમ રૉકેટ હતું.

મૅસેચૂસેટ્સમાં વર્સેસ્ટર ખાતે કરવામાં આવેલા આવા પ્રયોગોએ કરેલા ઘોંઘાટે તથા બળતણની બદબૂએ આસપાસના રહીશોમાં ભય અને અણગમો પેદા કર્યો. કેટલાકે આ અંગે ફરિયાદ પણ કરી એટલે સત્તાવાળાઓએ ગૉડાર્ડને તે સ્થળે આવા વધુ પ્રયોગો કરતાં અટકાવ્યા. આમ પણ ગૉડાર્ડની આબરૂ એક અવહેવારુ માણસ તરીકે હતી જ એટલે આ ઘટનાને અવળી પ્રસિદ્ધિ મળી; પરંતુ એનો ફાયદો એ થયો કે ચાર્લ્સ લિન્ડબર્ગ (1902–1974) જેવા અમેરિકાના પ્રખ્યાત વિમાની અને સાહસવીરને ગૉડાર્ડના કાર્યમાં રસ પડ્યો. એ સામે ચાલીને ગૉડાર્ડને મળવા ગયા, એમની સાથે ચર્ચા કરી અને ગૉડાર્ડના સંશોધનનું શું મહત્વ છે એ તાત્કાલિક સમજ્યા. આથી એમણે ડેનિયલ ગુગેનહાઇમ (1856–1930) નામના એક દાનવીરને આ માટે આર્થિક સહાય કરવા સમજાવ્યો. આથી એ કાળે ઠીક ઠીક મોટી કહેવાય એવી પચાસ હજાર ડૉલર જેટલી રકમ ફાળવવામાં આવી. આ રકમથી ગૉડાર્ડે ન્યૂ મૅક્સિકો ખાતે રોસવેલ નજદીક આવેલા ઢોર-ઉછેરના એક વિશાળ નેસમાં સંશોધનો અને રૉકેટ-ઉડ્ડયનના પ્રયોગો કરવા માટેનું મથક ઊભું કર્યું. આમ, 1931થી અહીં રૉકેટના પ્રયોગો વિશાળ પાયે હાથ ધરવામાં આવ્યા.

ગૉડાર્ડની પોતાની અંગત રોજનીશીમાં તથા 1936માં પ્રસિદ્ધ થયેલા ‘Liquid Propellant Rocket Development’ (પ્રવાહીબળતણ રૉકેટનો વિકાસ) નામના પ્રકાશનમાં ગૉડાર્ડની આ બધી પ્રવૃત્તિઓનો સાર જોવા મળે છે. 1970માં ‘The Papers of Robert H. Goddard’ શીર્ષક હેઠળ પ્રસિદ્ધ થયેલી ગૉડાર્ડની નોંધો અને તેમના સંશોધનલેખોના ત્રણ ખંડો આ બધું વિગતે દર્શાવે છે. પોતાની પત્ની અને માત્ર ચારેક જેટલા જ સહાયકો દ્વારા ગૉડાર્ડે રૉકેટવિદ્યાનાં કેટકેટલાં પાસાંઓ આવરી લીધાં હતાં એની એક ઝલક માત્ર પણ આશ્ચર્યમાં નાંખી દે તેવી છે. વૉશિંગ્ટનમાં આવેલા ‘નૅશનલ ઍરોસ્પેસ મ્યુઝિયમ’માં પ્રદર્શિત કરવામાં આવેલાં ગૉડાર્ડનાં આ ઉપકરણો આની સાખ પૂરતાં આજે પણ જોઈ શકાય છે. ઉડ્ડયન દરમિયાન રૉકેટ નિર્ધારિત દિશામાં ધપી શકે તે માટે ગૉડાર્ડે પ્રયોજેલી વિવિધ દિશાનિયામક તરકીબો (guidance devices)  તથા ઉડ્ડયન દરમિયાન રૉકેટ પોતાનું સમતુલન જાળવી શકે તે માટે ભ્રમણક યંત્ર કે ગાઇરોસ્કોપનો કરેલો સફળ ઉપયોગ તથા રૉકેટને પાછું ધરતી પર ધીમેથી ઉતારવામાં ‘રિટ્રો-રૉકેટ્સ’ એટલે કે ટચૂકડા અવરોધક રૉકેટો વડે મુખ્ય રૉકેટની ગતિ અવરોધવી અને રૉકેટ સાથે લઈ જવાયેલી યંત્રસામગ્રીને હવાઈછત્રી દ્વારા પાછી મેળવવી વગેરે જેવી આજે પ્રચલિત અનેક યુક્તિઓની પહેલ એમણે કરેલી. આ ઉપરાંત દહનકક્ષામાં અમુક દબાણથી પ્રવાહીને ધકેલતા ખાસ પંપ અને વિવિધ મોટરો જેવાં રૉકેટનાં મૂળભૂત અંગોને પણ તેમણે વિકસાવ્યાં, તો એકથી વધુ તબક્કાવાળા (multistage) રૉકેટનો ઉપયોગ પણ તેમણે કર્યો. અવાજની ઝડપને લગભગ આંબી જતાં પરાધ્વનિક (near-supersonic) રૉકેટ પણ એમણે બનાવ્યાં. એમનાં રૉકેટોએ આશરે 20 કિમી. જેટલી ઊંચાઈ સર કરી હતી.

1914માં માત્ર 32 વર્ષની વયે ગૉડાર્ડે રૉકેટને લગતા બે પેટન્ટ મેળવેલા અને 1940 સુધીમાં આ જુમલો 83 સુધી પહોંચ્યો હોવાનું માનવામાં આવતું હતું; પરંતુ એમના મૃત્યુ પછી એમની ફાઇલો જોતાં તેમાં બીજી 131નો વધારો થયેલો જણાયો હતો. આમ મુખ્યત્વે એમના નામે, રૉકેટવિદ્યાને લગતા કુલ 214 પેટન્ટ નોંધાયા છે. આ પેટન્ટનો ભંગ પણ ક્યારેક થયો હતો. આથી 1951માં ગૉડાર્ડની પત્નીએ તથા ગુગેનહાઇમ ફાઉન્ડેશને સંયુકત રીતે ડિપાર્ટમેન્ટ ઑવ્ ડિફેન્સ સામે તથા સરકાર સામે પેટન્ટના હક માટેનો કેસ કર્યો હતો, જેનો ચુકાદો એમની તરફેણમાં આવતાં 1960માં સરકારે આ પેટન્ટોના પોતે કરેલા ઉપયોગ બદલ દસ લાખ ડૉલર જેવી જંગી રકમ આ બંને વચ્ચે વહેંચી આપેલી.

એ કાળે અમેરિકામાં થોડાક ઉત્સાહી પ્રયોગવીરોને બાદ કરતાં ગૉડાર્ડના પ્રયોગો તરફ કોઈએ ઝાઝું ધ્યાન આપ્યું ન હતું. અમેરિકાની તત્કાલીન સરકાર પણ આવી ઘોર ઉપેક્ષા કરવામાંથી બાકાત ન હતી, પણ લગભગ આ જ અરસામાં જર્મનીમાં પરિસ્થિતિ ઊલટી હતી. ગૉડાર્ડના પ્રયોગો ઉપર જર્મનીએ ઝીણવટભરી નજર રાખી હતી અને વિજ્ઞાની હરમાન ઑબર્ત અંતરિક્ષયાત્રાનાં સૈદ્ધાંતિક પાસાંઓ પર સંશોધનો કરી રહ્યા હતા. એમનાં લેખો અને પુસ્તકોએ સામાન્ય લોકોને રૉકેટમાં રસ લેતા કર્યા હતા અને અનેક સ્થળે ‘અંતરિક્ષ-યાત્રા સમિતિ’ની રચના થતી હતી. વિલી લે જેવા સંશોધકો તથા ઑબર્તના સહાયક વર્નાર વૉન બ્રાઉન (1912–1977) જેવા અનેક યુવાન સંશોધકો ગૉડાર્ડને પગલે પ્રવાહી બળતણવાળા રૉકેટના પ્રયોગો કરી રહ્યા હતા. એ પછી જર્મનીમાં નાઝી પાર્ટીનું શાસન આવતાં, રૉકેટને યુદ્ધના શસ્ત્ર તરીકે વિકસાવવામાં આવ્યું અને પરિણામે આવી સંશોધન સમિતિઓ સમેટાઈ ગઈ, વિલી લે જેવા કેટલાક રૉકેટનિષ્ણાતો જર્મની છોડીને અન્યત્ર વસ્યા, જ્યારે વર્નાર વૉન બ્રાઉન જેવા વિજ્ઞાનીઓ સરકારી રૉકેટ-કેન્દ્રોમાં સંશોધનકાર્યમાં સામેલ થઈ ગયા. સરકારી સહાયને કારણે જર્મનીમાં રૉકેટવિદ્યાનો ઝડપથી વિકાસ થયો, જેમાંથી આખરે ‘વી-ટૂ’ જેવા પ્રહારકારી પ્રવાહી-બળતણવાળાં રૉકેટો અસ્તિત્વમાં આવ્યાં.

એ અરસામાં દ્વિતીય વિશ્વયુદ્ધનો આરંભ થયો હતો. ગૉડાર્ડ અમેરિકી નૌકાસૈન્યમાં જોડાતાં ન્યૂ મૅક્સિકો ખાતેનું રૉકેટ-પ્રયોગમથક સમેટી લેવું પડ્યું. યુદ્ધનૌકાઓના તૂતક પરથી ઉપર સીધું જ ઉડ્ડયન કરી શકે તેવાં વિમાનોના આરંભિક ઉડ્ડયનમાં મદદરૂપ થઈ શકે તે માટે ગૉડાર્ડે નાનકડાં રૉકેટની ડિઝાઇન તૈયાર કરી આપી, જે Jet assisted take-off’ ટૂંકામાં JATO તરીકે ઓળખાય છે. આ ઉપરાંત યુદ્ધને લગતા નાના નાના અનેક પ્રકલ્પો(projects)માં એમણે મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવી. આ યુદ્ધમાં અમેરિકી ભૂમિદળે પ્રયોજેલું ‘બઝૂકા’ નામનું શસ્ત્ર મૂળે ગૉડાર્ડની જ એક અગાઉની પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધના સમયની શોધ પરથી જ તૈયાર કરવામાં આવેલું. ‘બઝૂકા’ એટલે માણસના ખભા ઉપર ચડાવીને દુશ્મનની રણગાડી (ટૅન્ક) પર ફેંકી શકાય એવું રૉકેટ – ઍન્ટિટૅન્ક શસ્ત્ર.

દ્વિતીય વિશ્વયુદ્ધમાં જર્મનીના પરાજય પછી તેનું રૉકેટમથક અમેરિકી સૈન્યના હાથમાં આવતાં આ બધાં રૉકેટ અમેરિકા પહોંચ્યાં. તેવી જ રીતે વર્નાર વૉન બ્રાઉન, એહરીખ (1917–1984) વગેરે જેવા રૉકેટ-નિષ્ણાતો તથા એમના સંખ્યાબંધ સાથીઓ પણ અમેરિકાને શરણે ગયા. કબજે કરેલાં જર્મનીનાં આ રૉકેટો ગૉડાર્ડનાં રૉકેટો કરતાં કદમાં મોટાં હતાં અને વધુ દૂરનાં અંતરો આંબી શકતાં હતાં; પરંતુ એ બધાં ગૉડાર્ડના રૉકેટના સિદ્ધાંત પર જ કામ કરતાં હતાં. બલ્કે, એમ કહેવું જોઈએ કે અમુક બાબતમાં ગૉડાર્ડનાં રૉકેટો કરતાં ઊતરતી કક્ષાનાં હતાં. પોતે સેવેલાં સ્વપ્નોને સાકાર કરવા ‘વી-ટૂ’ જેવા રૉકેટનું નિરીક્ષણ કરવા જેટલું ગૉડાર્ડ જીવ્યા, પણ અમેરિકાએ અંતરિક્ષયુગમાં પ્રવેશ તો ગૉડાર્ડના મૃત્યુ પછી જ કર્યો.

વર્નાર વૉન બ્રાઉન ગૉડાર્ડના પ્રશંસક હતા અને યુદ્ધના અંત પછી થોડા દિવસો બાદ જ્યારે અમેરિકન વિજ્ઞાનીઓએ તેમની પાસેથી જર્મનીના રૉકેટવિજ્ઞાન અંગે માહિતી માંગી, ત્યારે એ જાણીને એમને ઘણું આશ્ચર્ય થયું કે એમને પોતાના દેશના જ નહિ, દુનિયાના એક શ્રેષ્ઠ રૉકેટનિષ્ણાત અંગે ઝાઝી જાણકારી જ ન હતી ! એમણે કહ્યું ગૉડાર્ડ અમારામાં સૌથી આગળ હતા.

ડૉ. ગૉડાર્ડની કરેલી આવી ઘોર ઉપેક્ષાનું જાણે સાટું વાળવું હોય તેમ, એમના મૃત્યુ પછી અમેરિકાની સંખ્યાબંધ સંસ્થાઓ, અનેક પુસ્તકાલયો વગેરેને એમનું નામ આપવામાં આવ્યું છે, જેમાં વૉશિંગ્ટનની નજદીક આવેલું ‘નાસા’નું અંતરિક્ષ ઉડ્ડયન મથક  ‘ગૉડાર્ડ સ્પેસ ફ્લાઇટ સેન્ટર’ ઉલ્લેખનીય છે. વળી એમના નામે અનેક પુરસ્કારો વગેરે પણ આપવામાં આવે છે. ગૉડાર્ડના પ્રવાહી બળતણવાળા રૉકેટના ઉડ્ડયનદિવસ 16 માર્ચને ‘ગૉડાર્ડ દિન’ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. આ સ્થળે એક સ્મારક પણ ઊભું કરવામાં આવેલું છે.

સુશ્રુત પટેલ