Cum ajunge o rachetă în spațiu?
Ca să scapi de tot de gravitația Pământului îți trebuie aproximativ 40.000 de kilometri pe oră. Cum ajungi la o asemenea viteză? Arunci în jos o cantitate uriașă de gaze fierbinți.
Balonul care zboară
Umflă un balon și dă-i drumul fără să-l legi. Aerul iese într-o parte, iar balonul e împins în partea cealaltă. Asta e a treia lege a lui Newton: orice împingere are o împingere egală, în sens opus.
Racheta face la fel. Arde combustibil și aruncă în jos gaze fierbinți, cu viteză foarte mare. Gazele sunt împinse în jos, racheta e împinsă în sus. Nu are nevoie de aer de care să se sprijine, deci merge și în spațiu, unde aer nu există.
Fizicienii spun că se conservă impulsul: masa înmulțită cu viteza. Înainte de pornire, impulsul total e zero. Gazele primesc impuls în jos, așa că racheta primește tot atâta impuls în sus. Cu cât gazele ies mai repede, cu atât racheta câștigă mai multă viteză din fiecare kilogram de combustibil.
Racheta trebuie să-și care și oxigenul cu ea. Un foc obișnuit ia oxigenul din aer, dar în spațiu aer nu e. De aceea rachetele au două rezervoare: unul cu combustibil și unul cu oxigen, de obicei lichid, foarte rece.
De ce are o rachetă trepte
O rachetă e făcută mai ales din combustibil: de obicei peste 80% din greutatea ei la start. Ca să nu care după ea rezervoare goale și grele, e construită din mai multe bucăți, numite trepte.
Când o treaptă își termină combustibilul, se desprinde și cade, iar racheta rămasă e mult mai ușoară. Cu aceeași forță, o rachetă mai ușoară accelerează mai tare. Unele rachete de azi își întorc prima treaptă și o fac să aterizeze în picioare, ca s-o folosească din nou.
Viteze cosmice
Un avion de pasageri zboară cu aproximativ 900 de kilometri pe oră. Ca să rămână pe orbită, în jurul Pământului, o navă are nevoie de aproximativ 28.000. Ca să scape complet de Pământ, spre Lună sau Marte, îi trebuie aproximativ 40.000.
Astronauții au ajuns de pe Pământ pe Lună în aproximativ trei zile. Până pe Marte, drumul ar dura între șase și nouă luni.
De la Sibiu la Lună
La mijlocul anilor 1500, Conrad Haas, un ofițer care lucra la arsenalul din Sibiu, a desenat într-un manuscris rachete cu două și trei trepte. E una dintre cele mai vechi descrieri cunoscute ale rachetelor în trepte din Europa. Manuscrisul se păstrează la Sibiu.
În 1923, Hermann Oberth, născut la Sibiu, a publicat o carte în care arăta prin calcule că o rachetă poate ajunge în spațiu. E socotit unul dintre părinții zborului spațial, alături de rusul Konstantin Țiolkovski și americanul Robert Goddard.
În 1957, Uniunea Sovietică a lansat Sputnik, primul satelit artificial, o sferă de metal cu antene care trimitea un „bip” radio. În 1961, Iuri Gagarin a devenit primul om în spațiu: a înconjurat Pământul în aproximativ 108 minute.
În 1969, Neil Armstrong și Buzz Aldrin au pășit pe Lună. Racheta lor, Saturn V, cântărea la start aproximativ 2.900 de tone. În 1981, Dumitru Prunariu a devenit primul român în spațiu: aproape opt zile, pe o stație spațială.
Fapt sau legendă?
„În 1910, Henri Coandă a zburat cu primul avion cu reacție din lume.”
„Racheta are nevoie de aer ca să se împingă în el.”
„Cea mai mare parte din greutatea unei rachete la start e combustibilul.”
Experiment: racheta-balon pe sfoară
Nu se știe încă
Cea mai apropiată stea după Soare e atât de departe încât lumina face până la ea peste patru ani. Cu rachetele de azi, drumul ar dura zeci de mii de ani. Oamenii de știință studiază pânze împinse de lumină sau motoare noi, dar nimeni nu știe încă dacă vreuna va funcționa pentru o călătorie atât de lungă.
Testul lui Kokodel
- NASA Glenn Research Center. Beginner's Guide to Rockets.
- Oberth H. Die Rakete zu den Planetenräumen. R. Oldenbourg, 1923.
- Winter F. H. Ducted Fan or the World's First Jet Plane? The Coanda Claim Re-examined. The Aeronautical Journal, 1980.
- NASA. Apollo 11 Mission Overview.