Tous ces récits restèrent utopiques malgré les tentatives d’explications et d’inventions techniques, et très peu de gens considéraient sérieusement le voyage dans l’espace. Pour autant, les sciences et techniques de l’époque commençaient à permettre, si ce n’est de les accomplir, des essais sérieux sur le décollage et la libération de la pesanteur terrestre.
Constantin Tsiolkovski et son « engin a réaction »
Au début du 20e siecle, en Russie, un instituteur nommé Constantin Tsiolkovski réfléchit à un « engin à réaction » pouvant atteindre une vitesse nécessaire à la mise en orbite, et permettant d’évoluer dans le vide spatial.
Il imagina les fusées à étages, le concept de station spatiale, l’utilisation de combustibles liquides par mélange de comburant et carburant en remplacement de la poudre qui ne peut pas brûler dans le vide de l’espace, et qui n’était alors pas assez puissante.
Il écrivit des textes compilant ses idées, mais limité par les technologies de l’époque, il ne passa pas à la pratique. Assez peu reconnu du temps de sa vie, il est rétrospectivement considéré comme un pionnier.
Robbert Goddard et sa fusée à étages et à propulsion
Quelques années après, à partir de 1909, Robbert Goddard, un enseignant d’université aux États-Unis travailla sur la réalisation de fusées à étages et à propulsion liquide, pour lesquelles il déposa des brevets.
Il commença à fabriquer lui-même des prototypes, puis fut financé par le Smithsonian Institute, et, lors de la 1re guerre mondiale, par l’armée américaine.
Alors que Constantin Tsiolkovski était passé assez inaperçu de ses compatriotes, lui fut la cible de moqueries de la part des journalistes de l’époque. Par exemple, le 13 janvier 1920, l’éditorial du New York Times critiqua les idées de Goddard, allant même jusqu’à l’accuser d’ignorance : « […] Of course he only seems to lack the knowledge ladled out daily in high schools » (« Il semble qu’il lui manque les connaissances du niveau de l’école secondaire»); le journal s’excusera le 17 juillet 1969 alors que l’équipage d’Apollo est en route pour la Lune (« The Times regrets the error »).
Goddard vit sa première fusée à propulsion liquide, « Nell » , quitter le sol le 16 mars 1926, pour un vol de 2,5 secondes et de 13 mètres de haut. Grâce au financement du financier Daniel Guggenheim, il déménagea à Roswell, au Nouveau-Mexique. Malgré tout, la qualité de ses travaux ne fut que très peu reconnue par le public ou l’armée de son vivant.
Hermann Oberth : des fusées pour propulser des voitures
Dans le même temps en Allemagne, Hermann Oberth travailla lui aussi sur les fusées, et publia en 1923 sa thèse La fusée dans les espaces interplanétaires (pour un doctorat qui lui sera refusé), puis le livre Le voyage dans l’espace en 1929.
Ses idées furent mieux accueillies, dans une Allemagne en renaissance, où les fusées étaient même testées comme propulsion de voitures, comme la RAK-2 essayée par Fritz von Opel, qui atteignit les 230 km/h en 1928. Les essais de ces fusées restaient pourtant incertains; Oberth perdit un œil lors de l’explosion d’une fusée publicitaire pour le film Une femme dans la Lune de Fritz Lang.
Il arriva tout de même à faire fonctionner un moteur fusée à carburant liquide, le 7 mai 1931.
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