L'ésser humà ha tingut sempre l'objectiu de conèixer més enllà del que hi ha del nostre planeta. Per poder investigar de forma presencial tot això existeixen els coets espacials. Es tracta d'un dispositiu que es desplaça per l'aire a gran velocitat i que s'utilitza com a arma principal. Tot i això, també serveix per a l'exploració espacial.
Per això, dedicarem aquest article a explicar-te tot el que has de saber sobre els coets espacials i el seu funcionament.
Què són els coets espacials
Aquests coets solen tenir un motor de reacció (anomenat motor de coet) que genera moviment expulsant gas de la cambra de combustió. També poden ser propulsats per la combustió del propulsor al tub de llançament.
Els coets també són una mena de màquina, gràcies al motor de combustió interna, poden generar lenergia cinètica necessària per expandir part del gas que escapen a través del tub. Per això tenen propulsió a raig. Les naus espacials que utilitzen aquest tipus de propulsió sovint s'anomenen coets.
Amb l'ajuda de coets, podeu enviar sondes artificials, satèl·lits i fins i tot astronautes a l'espai exterior. En aquest sentit, no podem oblidar l'existència dels anomenats coets espacials. És una màquina equipada amb un motor de combustió interna que genera energia cinètica per a l'expansió del gas per a propulsió a raig.
Tipus de coets espacials
Hi ha diversos tipus de coets espacials, els més importants són:
- Si tenim en compte el nombre d'etapes, trobarem coets monofàsics, també anomenats coets monolítics, i coets multifàsics. Com el seu nom ho indica, hi ha diverses etapes que tenen lloc en seqüència.
- Si considerem el tipus de combustible, ens trobarem amb coets de combustible sòlid, on l'oxidant i el propulsor es barregen en estat sòlid a la cambra de combustió, i coets de combustible líquid. Aquest darrer es caracteritza perquè l'oxidant i el propulsor s'emmagatzemen fora de la càmera.
Al llarg de la història hi ha hagut coets importants perquè van enviar amb èxit humans a l'espai. Ens referim al següent:
- Vostok-K 8K72K, aquest és el primer coet tripulat. Va ser fabricat a Rússia i va ser el responsable de convertir Yuri Gagarin a la primera persona a arribar a l'espai.
- Atles LV-3B. Converteix John Glenn en el primer coet nord-americà a assolir l'òrbita terrestre.
- Saturn V, el coet que va portar Neil Armstrong, Michael Collins i Buzz Aldrin a la lluna.
Un element pirotècnic amb un tub de pólvora també s'anomena coet. Hi ha una metxa a la part inferior del cilindre: quan s'encén, crema i esgota el gas, fent que el coet s'elevi a una velocitat molt ràpida fins que explota a l'aire i fa un soroll fort.
Com funcionen
Tot i que el principi de funcionament dels coets espacials és complicat, el principi és el mateix que el dels primers coets de pólvora que coneixem des del 1232. Ha aparegut en alguns registres de la defensa de la capital de la província de Henan al segle XIII. Posteriorment, els coets van ser introduïts a Europa pels àrabs als segles XV i XVI, però van ser utilitzats com a armes de foc a tot el continent fins que van desaparèixer al segle XIX.
Els coets espacials segueixen bàsicament la tercera llei de Newton, el principi dacció i reacció. Bàsicament utilitzen un motor de combustió interna per generar l'energia cinètica necessària per a l'expansió del gas.
La combustió química resultant és molt poderosa i empenyerà l'aire cap avall amb una força enorme, com ho estipula la tercera llei de Newton: cada força correspon a una altra força d'igual magnitud en la direcció oposada. En altres paraules, l'aire empeny el coet amb la mateixa força que la força descendent exercida pel gas. Quan s'expulsa el gas, l'energia produïda per aquest procés fa que la reacció no només aixequi el coet, sinó que també permeti assolir velocitats molt altes.
Coets de carburant líquid
El desenvolupament dels coets de combustible líquid va començar a la dècada de 1920. El primer coet de combustible líquid va ser fabricat per Goddard i llançat el 1926 prop d'Auburn, Massachusetts. Cinc anys després, el primer coet alemany de combustible líquid també es va construir per iniciativa privada. A finals de 1932, la Unió Soviètica va llançar els seus míssils per primera vegada.
El primer coet de combustible líquid a gran escala va ser el V-2 experimental alemany, que va ser dissenyat durant la Segona Guerra Mundial sota la direcció de l'expert en coets Wernher von Braun. V-2 es va llançar per primera vegada des de la base de recerca de Peenemünde a l'illa d'Usedom el 3 d'octubre de 1942. A la primera generació de coets de combustible líquid, la punta és la part que porta la càrrega, que pot ser una ogiva o un instrument científic.
La part propera al capdavant generalment conté dispositius de guia, com giroscopis o brúixoles giroscòpiques, sensors d'acceleració o ordinadors. A continuació hi ha dos tancs principals: un conté combustible i l'altre conté oxidant. Si la mida del coet no és gaire gran, tots dos components poden dirigir-se al motor pressuritzant el seu tanc de combustible amb una mica de gas inert.
Per a coets grans, aquest mètode no és pràctic perquè el tanc serà desproporcionadament més pesat. Per tant, en coets grans de combustible líquid, la pressió s'obté mitjançant una bomba ubicada entre el tanc de combustible i el motor del coet. Atès que la quantitat de combustible que cal bombar és molt gran (fins i tot si el V-2 crema 127 kg de combustible per segon), la bomba necessària és una centrífuga d'alta capacitat accionada per una turbina de gas.
Un dispositiu que consta duna turbina i el seu combustible, bomba, motor i tot lequip relacionat constitueix el motor dun coet de combustible líquid. Amb l'arribada dels vols espacials tripulats, la càrrega ha canviat i han aparegut una sèrie de coets, com ara Mercury, Gemini i Apollo. Finalment, a través del transbordador espacial, el coet de combustible líquid i la càrrega s'integren en una sola unitat.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre els coets espacials i les seues característiques.