O Que Propulsiona Foguetes?

Usamos foguetes para nos levar às fronteiras da exploração humana e para colocar no lugar a tecnologia que conecta indivíduos distantes e nos permite criar e implementar algumas das nossas tecnologias mais complexas. No entanto, de todos os motores usados para nos mover a nós e aos nossos sistemas, o motor de foguete é provavelmente o mais simples.

Combustão

Quando o combustível queima, combina com oxigénio para formar gases mais leves e calor. Isto chama-se combustão. Os gases expandem-se rapidamente pois são muito menos densos que o próprio combustível. Quando a pólvora num fogo-de-artifício queima, os gases em expansão não têm para onde ir, então o aumento súbito de pressão destrói a carcaça do fogo-de-artifício. O selo fraco entre a carcaça e a bala num cartucho de munição permite que os gases em expansão forcem a bala para longe da carcaça e para fora do cano da arma. Também força a arma para longe do local da combustão, o que causa o recuo quando uma arma é disparada. Motores de combustão queimam combustíveis para criar movimento, mas onde motores a gás usam essa combustão para mover maquinaria complexa, foguetes usam o seu poder diretamente. Num motor de foguete, como com uma bala, a força criada pela combustão de combustíveis é focada numa direção; é focada em direção à abertura do cano numa arma e em direção à abertura na parte inferior do foguete num motor de foguete. Em vez de usar a combustão para forçar um projétil para longe dos gases em expansão, um motor de foguete usa essa força para se impulsionar para longe dos gases em expansão, tal como o recuo de uma espingarda.

Oxidante

O propelente de foguete é uma combinação de combustível e oxidante. O combustível precisa de oxigénio para queimar. Qualquer oxigénio presente no ar dentro de um motor de foguete é rapidamente consumido durante a combustão. Motores de foguete usam oxidantes, substâncias que libertam oxigénio à medida que o combustível queima, para fornecer uma fonte constante de oxigénio. Os dois principais tipos de combustível usados em propelente de foguete são sólido e líquido.

Propelente Sólido

Propelentes sólidos são leves e estáveis à temperatura ambiente. São desenhados com um núcleo oco que permite aos gases em expansão escapar à medida que o combustível queima. O oxidante é incorporado na mistura de propelente. Combustíveis sólidos não podem ser parados uma vez acesos. Estes motores queimam até o seu combustível ser esgotado. Os dois propulsores de foguete sólido em cada lado do tanque externo do vaivém espacial fornecem a principal fonte de impulso durante o lançamento. Devido à sua estabilidade e simplicidade, propelentes sólidos são também usados em foguetes de modelo comerciais.

Propelente Líquido

Num foguete que usa propelentes líquidos, o combustível e o oxidante são armazenados em tanques separados. Os dois líquidos são permitidos misturar, sendo frequentemente pulverizados juntos no tanque de combustão, e ou inflamam-se por contacto ou são inflamados por uma fonte de ignição externa, dependendo do tipo de propelente a ser usado. Estes combustíveis são menos estáveis que combustíveis sólidos — oxigénio líquido, um oxidante comum, deve ser mantido a uma temperatura muito baixa para o manter num estado líquido. A combustão de propelente líquido pode, no entanto, ser ajustada ou mesmo parada antes de o combustível ser esgotado. O grande tanque externo ao qual o vaivém espacial está ligado durante o lançamento transporta o propelente líquido que o vaivém usa durante o lançamento.