¿Qué impulsa a los cohetes?

Usamos cohetes para llevarnos a las fronteras de la exploración humana y colocar la tecnología que conecta a individuos lejanos y permite crear e implementar algunas de nuestras tecnologías más complejas. Sin embargo, de todos los motores que nos mueven, el motor de cohete es probablemente el más simple.

Combustión

Cuando el combustible arde, se combina con oxígeno para formar gases más ligeros y calor. Esto es combustión. Los gases se expanden rápidamente al ser mucho menos densos que el combustible. Cuando la pólvora de un petardo arde, los gases en expansión no tienen salida, así que el aumento repentino de presión destruye la carcasa. El sello débil entre la vaina y la bala en un cartucho permite que los gases expansivos empujen la bala fuera del cañón. También empujan el arma hacia atrás, causando el retroceso. Los motores de combustión queman combustible para crear movimiento, pero donde los motores de gas usan esa combustión para mover maquinaria compleja, los cohetes usan su potencia directamente. En un motor de cohete, como en una bala, la fuerza de la combustión se enfoca en una dirección: hacia la abertura del cañón en un arma y hacia la abertura inferior en un cohete. En lugar de usar la combustión para impulsar un proyectil lejos de los gases, el motor de cohete usa esa fuerza para propulsarse a sí mismo lejos de los gases, igual que el retroceso de un rifle.

Oxidante

El propelente de cohete es una combinación de combustible y oxidante. El combustible necesita oxígeno para arder. Cualquier oxígeno presente en el aire dentro del motor se consume rápido durante la combustión. Los motores de cohete usan oxidantes, sustancias que liberan oxígeno mientras el combustible arde, para proveer oxígeno constante. Los dos tipos principales de combustible en propelentes son sólido y líquido.

Propelente sólido

Los propelentes sólidos son ligeros y estables a temperatura ambiente. Diseñados con núcleo hueco que permite escapar a los gases en expansión mientras el combustible arde. El oxidante se incorpora a la mezcla. No pueden detenerse una vez encendidos; arden hasta agotar el combustible. Los dos propulsores sólidos a los lados del tanque externo del transbordador proveen el empuje principal en el despegue. Por su estabilidad y simplicidad, también se usan en cohetes de modelismo comercial.

Propelente líquido

En cohetes de propelente líquido, combustible y oxidante se almacenan en tanques separados. Los dos líquidos se mezclan, a menudo rociados juntos en la cámara de combustión, y se encienden por contacto o por ignición externa, según el tipo. Son menos estables que los sólidos: oxígeno líquido, oxidante común, debe mantenerse a temperatura muy baja para seguir líquido. La combustión de propelente líquido puede ajustarse o incluso detenerse antes de agotar el combustible. El gran tanque externo unido al transbordador en el lanzamiento lleva el propelente líquido que este usa en el despegue.