Hace ya más de medio siglo que comenzó la era espacial. Un período de tiempo muy corto en la historia de la humanidad, pero son un lapso de tiempo considerablemente dilatado en la crónica de una tecnología determinada. Este período de tiempo permite ya empezar a hablar de historia de la era espacial.
La era espacial comenzó vertiginosamente en el año 1957, continúa avanzando con paso mucho más sosegado, pero firme. Se han realizado grandes hazañas en el espacio exterior, se continúan realizando en la actualidad y se realizarán este siglo y los siguientes.
La tecnología necesaria para la exploración espacial que da lugar a los viajes espaciales estuvo disponible con la construcción de los primeros cohetes. Permiten poner en órbita satélites artificiales para estudio tanto de la Tierra como del espacio exterior. También permiten el envío de astronautas al espacio exterior.
Desde los antiguos chinos, que inventaron la pólvora, se hacen experimentos con cohetes.
Pero fueron Pedro Paulet (Perú), Robert Hutchings Goddard (EE.UU.), Konstantin Tsiolkovsky (Rusia) y Hermann Oberth (Alemania) los pioneros en la concepción de cohetes. Estos científicos hicieron que la ciencia astronáutica diese sus primeros pasos.
Robert Hutchings Goddard y el primer vuelo de cohete impulsado por combustible líquido (gasolina y oxígeno), lanzado el 16 de marzo de 1926, en Auburn, Massachusetts, EE.UU.Pedro Paulet diseñó y construyó el primer motor cohete en 1897. El motor pesaba 2.5 kilogramos, tenía un empuje de 200 libras, experimentaba 300 explosiones por minuto y estaba impulsado por combustible de propelente líquido; un componente formado por peróxido de nitrógeno y gasolina.
En 1902 Konstantin Tsiolkovsky diseñó una nave a retropropulsión para viajes espaciales interplanetarios guiándose en los diseños y el prototipo denominado Autobólido que en 1895 había diseñado Pedro Paulet Mostajo. Asimismo en 1912, el profesor estadounidense Robert Goddard y el científico alemán Hermann Julius Oberth (en 1923) perfeccionaron sus motores experimentales en base a la concepción inicial de Paulet.
Goddard fue más lejos y construyó diversos cohetes pequeños. Se especializó en concebir y construir cohetes impulsados por combustible líquido. Varios de sus proyectos presentaban conceptos que hasta hoy son usados en los modernos cohetes, como por ejemplo la estabilización del vuelo con el uso de giroscopios.
De forma independiente, en la Alemania nazi, los ingenieros alemanes desarrollaban un proyecto que resultaría en la bomba V-2 (técnicamente más bien descrita como misil).
Las V-2 estaban impulsadas por alcohol (una mezcla del 75% de alcohol etílico y un 25% de agua) y oxígeno líquido. Los motores generaban un máximo de 72.574 kg (160.000 lbs) de empuje, desarrollando una velocidad de 1.341 m/s, con un radio de alcance de 321 a 362 km. Fueron usadas para bombardear París y Londres en 1944.
El proyecto de los modernos cohetes le debe mucho a estos precursores.
El principio de funcionamiento del motor del cohete se basa en la tercera ley de Newton, la ley de la acción y reacción, que dice que "a toda acción le corresponde una reacción, con la misma intensidad, misma dirección y sentido contrarios". Así, el cohete se desplazará hacia arriba como reacción a la presión ejercida por los gases en combustión en la cámara de combustión del motor. Por eso este tipo de motor se llama de propulsión a reacción.
Los problemas planteados en la astronáutica son muchos. La primera dificultad es vencer la atracción terrestre, imprimiendo al vehículo una velocidad igual a la que tendría, al llegar a la Tierra, un cuerpo que cayese sobre ella desde el infinito. Esta velocidad de escape, o liberación, es de 11.200 metros por segundo, o lo que equivale a 40.320 Km por hora. Si una nave lanzada al espacio no logra superar los 8.000 m/sg volverá a caer a la Tierra. Si es superior a 8.000 m/sg, pero inferior a la velocidad de escape, este no caerá a la Tierra, pero tampoco logrará escapar a la influencia de ella porque su fuerza centrífuga equilibrará la acción de la gravedad terrestre, quedando en órbita alrededor de la misma (8.000 m/sg es la velocidad mínima requerida para poner en órbita un satélite).
Con mayores velocidades a los 8.000 m/sg, las órbitas se van haciendo elípticas, tanto mas cuanto mayor sea la velocidad, hasta superar los 11.200 m/sg, velocidad a la que el vehículo logrará vencer la atracción terrestre y escapará de la misma. Los aviones que vuelan por la atmósfera maniobran gracias a sus motores y a sus alas, las cuales los sustentan en el aire frente a la fuerza de la gravedad. Una nave espacial no puede valerse de alas para su sustentación por la ausencia de aire en el espacio, por lo que para mantenerse en el mismo necesita entrar en órbita, y para poder maniobrar e impulsarse dependen de sus cohetes.