O ser humano sempre teve como objetivo conhecer além do que existe em nosso planeta. Para poder investigar tudo isso pessoalmente, existem os foguetes espaciais. É um dispositivo que viaja pelo ar em alta velocidade e é usado principalmente como uma arma. No entanto, também funciona para a exploração espacial.
Portanto, vamos dedicar este artigo para dizer tudo o que você precisa saber sobre foguetes espaciais e como eles funcionam.
O que são foguetes espaciais
Esses foguetes geralmente têm um motor a jato (denominado motor de foguete) que gera movimento ao expelir gás da câmara de combustão. Eles também podem ser impulsionados pela combustão do propelente no tubo de lançamento.
Foguetes também são uma espécie de máquina, graças ao motor de combustão interna, pode gerar a energia cinética necessária para expandir parte do gás que escapa pelo tubo. É por isso que eles têm propulsão a jato. As espaçonaves que usam esse tipo de propulsão são freqüentemente chamadas de foguetes.
Com a ajuda de foguetes, sondas artificiais, satélites e até astronautas podem ser enviados ao espaço sideral. Nesse sentido, não podemos esquecer a existência dos chamados foguetes espaciais. É uma máquina equipada com motor de combustão interna que gera energia cinética para a expansão do gás de propulsão a jato.
Tipos de foguetes espaciais
Existem vários tipos de foguetes espaciais, os mais importantes dos quais são:
- Se levarmos em conta o número de etapas, encontraremos foguetes monofásicos, também chamados de foguetes monolíticos e foguetes multifásicos. Como o nome indica, vários estágios ocorrem em sequência.
- Se considerarmos o tipo de combustível, encontraremos foguetes de combustível sólido, onde o oxidante e o propelente são misturados no estado sólido na câmara de combustão, e foguetes de combustível líquido. Este último é caracterizado por o oxidante e o propulsor serem armazenados fora da câmara.
Ao longo da história, existiram foguetes importantes porque eles enviaram humanos ao espaço com sucesso. Referimo-nos ao seguinte:
- Vostok-K 8K72K, este é o primeiro foguete tripulado. Foi fabricado na Rússia e foi o responsável por fazer de Yuri Gagarin a primeira pessoa a chegar ao espaço.
- Atlas LV-3B. Faça de John Glenn o primeiro foguete americano a atingir a órbita da Terra.
- Saturn V, o foguete que levou Neil Armstrong, Michael Collins e Buzz Aldrin à lua.
Um elemento pirotécnico com um tubo de pó também é chamado de foguete. Há um pavio no fundo do cilindro: quando aceso, ele queima e esgota o gás, fazendo com que o foguete suba em uma velocidade muito rápida até explodir no ar e fazer um barulho alto.
Como eles funcionam
Embora o princípio de operação dos foguetes espaciais seja complicado, o princípio É o mesmo dos primeiros foguetes de pólvora que conhecemos desde 1232. Apareceu em alguns autos de defesa da capital da província de Henan no século XIII. Os foguetes foram posteriormente introduzidos na Europa pelos árabes nos séculos XNUMX e XNUMX, mas foram usados como armas de fogo em todo o continente até desaparecerem no século XNUMX.
Os foguetes espaciais basicamente seguem a terceira lei de Newton, o princípio de ação e reação. Basicamente, eles usam um motor de combustão interna para gerar a energia cinética necessária para a expansão do gás.
A combustão química resultante é muito poderoso e empurra o ar para baixo com uma força enorme, conforme estipulado pela terceira lei de Newton: cada força corresponde a outra força de igual magnitude na direção oposta. Em outras palavras, o ar empurra o foguete com a mesma força que a força descendente exercida pelo gás. Quando o gás é expelido, a energia produzida por esse processo faz com que a reação não apenas eleve o foguete, mas também permita que ele atinja velocidades muito altas.
Foguetes de combustível líquido
O desenvolvimento de foguetes movidos a combustível líquido começou na década de 1920. O primeiro foguete de combustível líquido foi fabricado por Goddard e lançado em 1926 perto de Auburn, Massachusetts. Cinco anos depois, o primeiro foguete alemão movido a combustível líquido também foi construído por uma iniciativa privada. No final de 1932, a União Soviética lançou seus mísseis pela primeira vez.
O primeiro foguete de combustível líquido de grande escala bem-sucedido foi o experimental alemão V-2, que foi projetado durante a Segunda Guerra Mundial sob a direção do especialista em foguetes Wernher von Braun. O V-2 foi lançado pela primeira vez da base de pesquisa de Peenemünde na ilha de Usedom em 3 de outubro de 1942. Na primeira geração de foguetes de combustível líquido, a ponta é a parte que carrega a carga, que pode ser uma ogiva ou um instrumento científico.
A parte próxima à cabeça geralmente contém dispositivos de orientação, como giroscópios ou bússolas giroscópicas, sensores de aceleração ou computadores. Abaixo estão dois tanques principais: um contém combustível e o outro contém oxidante. Se o tamanho do foguete não for muito grande, ambos os componentes podem ser direcionados ao motor pressurizando seu tanque de combustível com um pouco de gás inerte.
Para foguetes grandes, esse método não é prático porque o tanque será desproporcionalmente mais pesado. Portanto, em grandes foguetes movidos a combustível líquido, a pressão é obtida por meio de uma bomba localizada entre o tanque de combustível e o motor do foguete. Como a quantidade de combustível a ser bombeada é muito grande (mesmo que o V-2 queime 127 kg de combustível por segundo), a bomba necessária é uma centrífuga de alta capacidade acionada por uma turbina a gás.
Um dispositivo que consiste em uma turbina e seu combustível, bomba, motor e todos os equipamentos relacionados constituem o motor de um foguete de combustível líquido. Com o advento dos voos espaciais tripulados, a carga útil mudou e vários foguetes surgiram, como o Mercury, o Gemini e o Apollo. Finalmente, por meio do ônibus espacial, o foguete de combustível líquido e sua carga são integrados em uma única unidade.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre foguetes espaciais e suas características.