Ге́рман Ю́ліус О́берт (; 25 червня 1894, Сібіу, Трансільванія, нині Румунія — 28 грудня 1989, Нюрнберг, Німеччина) — австро-німецький фізик і винахідник родом з Трансильванії, піонер ракетної техніки та космонавтики. Один із перших дослідників астронавтики, ідей космічних польотів і космічної медицини. Його ім'ям названо ефект Оберта (міжпланетний маневр), а також астероїд і місячний кратер.
Біографія
Молодість
Герман Оберт походив із родини трансільванських саксів. Його матір'ю була Валері Оберт (уроджена Крассер), дочка письменника й лікаря . Батько Германа, хірург Юліус Оберт, також мав ступінь доктора медицини, тож інтерес до медицини з'явився в нього ще змалку. Саме Оберт здійснив перші у світі досліди з космічної медицини. Проводячи експерименти на собі, він у 1909 році дійшов висновку, що людина в лежачому положенні може витримати перевантаження 4–6 g, а короткочасно — 8–10 g, і, ймовірно, здатна переносити невагомість як фізіологічно, так і психологічно.
Ще підлітком, захопившись фантастичними романами Жуля Верна, Оберт почав під час навчання в гімназії займатися питаннями ракетної техніки та теорії космічних польотів. Математичними розрахунками Оберт довів, що подорож на Місяць за допомогою гармати, як це описав Жуль Верн, неможлива, оскільки люди не витримали б гігантського перевантаження під час пострілу. Він дійшов висновку, що така подорож може бути здійснена лише за допомогою ракети.
Навчання з медицини та фізики Після складання іспиту на атестат зрілості у 1912 році він на вимогу батька, який був хірургом, розпочав навчання на медичному факультеті в Мюнхені, паралельно відвідуючи лекції у Вищій технічній школі. З 1914 року брав участь у Першій світовій війні. Після поранення на Східному фронті служив санітарним фельдфебелем у госпіталі в Шесбурзі. Восени 1918 року він продовжив вивчати медицину в Будапешті. Після тяжкої хвороби Оберт зрозумів, що медицина не відповідає його справжнім інтересам. Тому у 1919 році він почав вивчати фізику в в Румунії, а потім продовжив навчання з фізики й математики у Мюнхені, Геттінгені та Гайдельберзі. 1922 року його гейдельберзька дисертація , присвячена дослідженню космічних польотів, була відхилена, оскільки не існувало визнаних експертів з цієї тематики«Das RAK-Protokoll», Interview mit Oberths Tochter in einer Dokumentation zu Opel-RAK, ihren Vater und Max Valier . Тож він подав рукопис як дипломну роботу в Клужі і у 1923 році склав державний іспит. Того ж року мюнхенське наукове видавництво «Oldenbourg» опублікувало його працю «Ракета в міжпланетний простір». Хоча Оберт мусив сам сплатити витрати на друк, його дебютна праця мала успіх. З 1923 до 1938 року він із перервами працював учителем гімназії на своїй батьківщині в Трансильванії в Румунії.
Технічні розробки
Ракети для космічних польотів
Ще у 1917 році він розробив проєкт ракети, що працювала на етанолі та кисні. У своїй книзі (1923), яка була компіляцією його попередніх напрацювань і теорій з ракетобудування та космонавтики, Оберт описав практично всі ключові елементи конструкції великих і багатоступеневих ракет на рідкому паливі.
1929 року його праця «Ракета в міжпланетний простір» вийшла в розширеній редакції під назвою . У цій книзі він також представив винайдений ним іонний двигун. Він сформулював такі тези:
За сучасного рівня науки й техніки будівництво апаратів, здатних підніматися вище атмосфери Землі, є ймовірним. У разі подальшого вдосконалення ці апарати зможуть досягати таких швидкостей, що не повертатимуться на поверхню Землі й навіть зможуть залишити сферу її тяжіння. Такі апарати можна побудувати так, щоб людина могла підніматися разом із ними (ймовірно, без шкоди для здоров'я). За певних економічних умов будівництво таких апаратів може бути вигідним. Такі умови можуть скластися протягом кількох десятиліть.
Запуск «Супутника» (1957) та політ Юрія Гагаріна (1961) у космос менш ніж за чотири десятиліття втілили в реальність ці ідеї, які на початку 1920-х років ще здавалися утопічними.
Космічні дзеркала
1923 року Оберт уперше описав у своїй книзі ідею космічних дзеркал. Конструкція космічного дзеркала передбачала мережу з комірками діаметром близько 10 км, у кожну з яких вбудовувалося окреме повноповоротне дзеркало. У результаті утворювався єдиний масив дзеркал діаметром до 300 км. Ґратчаста структура розтягувалася за допомогою двох кілець, що швидко оберталися у протилежні боки зі швидкістю до 1000 км/год. Дві інші пари обертальних кілець були розташовані перпендикулярно до площини мережі й одна до одної. Вони забезпечували керування нахилом конструкції, дозволяючи орієнтувати її у будь-якому потрібному напрямку. Завдяки цим кільцям-розпіркам дзеркало могло маневрувати під дією світлового тиску майже як жорстке тілоQuelle: Hermann-Oberth-Raumfahrtmuseum.
Космічні дзеркала на навколоземній орбіті, які задумував Герман Оберт, мали б концентрувати сонячне світло на окремих ділянках земної поверхні або відбивати його у космос. Оберт зазначав, що такі гігантські дзеркала на навколоземній орбіті могли б використовуватися для освітлення окремих міст, як засіб захисту від природних катастроф, для регулювання погоди й клімату, а також для створення додаткового життєвого простору для десяти мільярдів людей. Найважливішим він уважав можливість впливати на траєкторії переміщення областей високого й низького тиску в земній атмосфері. Подібне втручання у клімат Землі належить до методів геоінженерії, ризики яких досі недостатньо вивчені, щоб їх можна було застосовувати.
Пізніше він опублікував ще кілька праць, у яких враховував технічний прогрес, досягнутий на той час: , «Людина в космосі. Нові проєкти для ракетної та космічної техніки» (1954) і «Космічне дзеркало» (1978). З економічних міркувань Оберт пропонував, щоб деталі конструкції виготовляли на Місяці. З його поверхні вони мали запускатися в місячну орбіту за допомогою електромагнітної катапульти та зберігатися в районі трикутної точки Лагранжа. Звідти їх планувалося транспортувати до навколоземної орбіти розробленими Обертом електричними космічними кораблями, де їх збирали б у дзеркала діаметром 100—300 км. У 1978 році він оцінив, що реалізація можлива у період 2018—2038 років. Герман Оберт підкреслював, що такі дзеркала можна використати й як зброю. Цей факт, а також втручання у погоду й клімат та складність реалізації проєкту означали, що такі споруди могли б стати реальністю лише як мирний міжнародний проєкт.
Іонний двигун для міжпланетних польотів 1929 року Герман Оберт у своїй праці вперше представив принцип роботи іонного двигуна. У цій роботі, званій «біблією ракетної техніки», він уперше описав фізичні основи, принцип роботи, конструкцію та можливості використання іонного двигуна для міжпланетних польотів. Крім того, у вересні 1963 року на 12-й ракетно-космічній конференції у Гамбурзі Оберт представив нову ідею електричного космічного корабля. За його словами, його нова пропозиція «стосується електричного космічного корабля, який викидає не іони та електрони, а краплі туману, що за розмірами приблизно у 1000–100000 разів більші й утворюються навколо іона або електрона як конденсаційного ядра».
Місяцемобіль
Уже 1953 року Герман Оберт опублікував проєкт транспортного засобу для Мясяця, який не мав нічого спільного з традиційними автомобільними конструкціями чи з місячним автомобілем, використаним у 1971—1972 роках. Він виходив із того, що на Місяці потрібно швидко долати великі відстані, обходячи перешкоди на кшталт тріщин, ущелин, уступів або важкопрохідної місцевості, щоб уникати великих об'їздів. Машина масою близько 10 тонн мала будуватися на Землі і транспортуватися на Місяць, де вона важила б лише близько 1650 кг у земному еквіваленті. Баштоподібна конструкція мала одне опорне «ногове» шасі, що спиралося на гусеничну платформу з площею основи 2,5 × 2,5 м. Двигуна потужністю 51,5 кВт мало б вистачити для руху зі швидкістю до 150 км/год залежно від рельєфу. Транспорт мав працювати на електриці та отримувати енергію від сонячної електростанції, розташованої над кабіною екіпажу й гіроскопом. Нога являла собою герметичний циліндр, у якому 4,5-метрова «стрибкова нога» могла рухатися вгору й вниз, подібно до поршня в амортизаторі, забезпечуючи можливість стрибків. Потужний гіроскоп над кабіною екіпажу мав утримувати апарат у вертикальному положенні та не дозволяти нахилятися більш ніж на 45°. Стрибки могли б сягати до 125 м у висоту та кількасот метрів у довжину. Вони виконувалися б, коли транспорт мав подолати важкопрохідну ділянку, ущелину або коли потрібно було спуститися з вищої тераси на нижчу (чи навпаки):с.152–182. Оберт писав: «Я хотів представити читачам не просто грубу схему місячного автомобіля, а креслення й описи, що ґрунтуються на точних розрахунках і проєктах. Тому я ламав голову над сотнями деталей, рахував, порівнював, конструював, відкидав і переробляв, доки проєкт не набув форми, яку я можу представити з чистим сумлінням. Тепер можу сказати: мій місячний автомобіль можна побудувати, у цьому я впевнений». Однак у наступні десятиліття жодних досліджень чи розробок цього проєкту Оберта не розпочали, оскільки немає конкретних планів місячної експедиції, де б міг застосовуватися такий великогабаритний апарат.
Інші технічні проєкти Оберт розробляв новаторські концепції у сфері відновлюваної енергетики: 1947 — установки для отримання енергії та води в пустельних районах 1953 — проєкт сонячної електростанції для зрошення пустель і опріснення морської води 1977 — нові пропозиції щодо будівництва вітрових електростанцій
Основоположна праця Свою першу книгу, що вийшла друком у 1923 році, Оберт назвав . Для нього ракета була лише засобом для здійснення міжпланетних польотів, адже він мислив людство як майбутню багатопланетну цивілізацію. Уже 1929 року він опублікував у своїй епохальній праці на сторінках 285—333 ідеї щодо можливостей використання своєї двоступеневої ракети: пілотовані польоти, скафандри для роботи у відкритому космосі, космічний телескоп та тривалість космічних експедицій. На сторінках 333—350 він виклав свої ідеї та теоретичні основи створення станцій на навколоземній орбіті заввишки 700—1200 км, призначених для спостережень Землі та її атмосфери, а також як стартових майданчиків для польотів на Місяць і планети. У розділі «Подорожі до чужих світів» Оберт на сторінках 350—386 подав наукові міркування та розрахунки щодо польотів (включно з посадками) до Місяця, астероїдів, Марса, Венери, Меркурія та комет. Він науково описав передумови, цілі й очікування, пов'язані з такими подорожами. Багато з цього у 1960-х роках і пізніше було реалізовано насамперед американською та радянською космонавтикою, але частина ще чекає на втілення.
1927 року Оберт заснував Товариство з космічних подорожей, де він познайомився з іншими піонерами ракетної техніки, зокрема , Рудольфом Небелем і . Макс Вальє та Фріц фон Опель започаткували з Opel RAK першу у світі ракетну програму, що призвело до встановлення рекордів швидкості на наземних транспортних засобах і створення перших у світі ракетних літаків. Побудована Opel RAK, за словами Вальє, дала змогу у квітні 1929 року здійснити пробні запуски рідинних ракет і створити прототип літака з рідинним ракетним двигуном для наземних випробувань. Оберт спільно з Рудольфом Небелем виступав науковим консультантом у візіонерському фільмі Фріца Ланга «Жінка на Місяці» (1929). Однак запуск ракети під час прем'єри зазнав невдачіWolfgang Both: Kulturaufgabe Weltraumschiff — Die Geschichte des Vereins für Raumschiffahrt. Bremen 2020.