Lançamento de Foguete

Os Foguetes

Um foguete espacial nada mais é do que uma máquina que tem o objetivo de realizar seu deslocamento por meio do impulso que ocorre no momento em que é gerado um fluxo de gás em uma velocidade bastante elevada. Esse deslocamento pode ser explicado de forma bastante técnica e científica por meio do conceito de conservação do movimento, isso é, o deslocamento do foguete acontece no sentindo contrário e com velocidade multiplicada pela massa da máquina, resultando assim em um valor igual a quantidade de movimento dos gases que são expelidos.

Os foguetes são uma espécie de subdivisão da categoria dos veículos espaciais, sendo que a principal característica deles é o fato de conter motores de propulsão, ou seja, motores que se ativam e trabalham com a reação de combustão entre algumas substâncias químicas. O principal objetivo desses veículos é enviar objetos – como sondas espaciais e / ou satélites artificiais – ou até mesmo pessoas ao espaço, para que possam ser realizados estudos e pesquisas astronômicas.

A composição de um foguete se baseia em uma estrutura que conta com um motor de propulsão (como já foi apresentado acima), e uma carga útil, sendo que essa estrutura tem o papel de abrigar a carga útil e os tanques de combustível e de comburente – que é o oxidante – e é isso que possibilita o seu funcionamento adequado, que será apresentado em maiores detalhes mais abaixo.

Como foi apresentado anteriormente, a principal força que atua em um foguete é o escape dos gases, onde essa força deve ser suficiente para que o foguete consiga ser impulsionado para a frente, e por isso existem várias maneiras de forçar esse escape, cada uma relacionada a um tipo de motor. O tipo de motor de foguete mais utilizado e mais conhecido atualmente são os químicos, que tem o funcionamento ligado a liberação de energia química que existe no combustível, sendo que essa liberação acontece por meio da combustão.

Os foguetes com esse tipo de motor também necessitam de um comburente para seu funcionamento, já que é ele que atuará na reação química com o combustível. Esses gases para reação são sobreaquecidos, e após serem misturados, são expandidos por meio de uma tubeira – geralmente tubeira divergente, como é o caso da tubeira de laval – fazendo assim com que o gás seja corretamente direcionado, expandindo-o para trás, o que faz com que consequentemente o foguete seja impulsionado para a frente.

Porém, existem ainda outros tipos de motores de foguete, como é o caso dos motores nucelares térmicos, por exemplo, que funcionam aquecendo o gás até temperaturas bastante elevadas com o auxilio do calor que é gerado pelas reações nucleares – principalmente a reação de fissão nuclear, que acontece quando o combustível nuclear recebe um bombardeio de nêutrons e isso faz com que o núcleo dos átomos sofram fissuras. – Assim, depois de aquecido o processo volta a ser semelhante com o dos motores químicos, ocorrendo a expansão dos gases na tubeira.

Esse tipo de foguete ainda está em fase de testes e nunca foi utilizado oficialmente, sendo que o principal motivo para isso é o fato de os gases expandidos terem a possibilidade de ser radioativos, o que faz com que seu uso na atmosfera terrestre seja totalmente desaconselhado, ainda que a eficiência seja muito superior.

A origem dos foguetes se deu no hemisfério oriental e os mais antigos relatos existentes especificam que o primeiro desses veículos foi criado no ano de 1232 na China, onde também foram criados outros vários itens importantes, como a pólvora, por exemplo. Os objetivos iniciais dos foguetes não eram exatamente os que conhecemos hoje em dia, já que existem relatos de usos em guerras e conflitos, funcionando realmente como uma arma, ou seja, eles eram basicamente mísseis balísticos

Mísseis Balísticos

Mísseis Balísticos

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Com o passar dos anos, mais especificamente no fim do século XIX e início do século XX, foi quando realmente os cientistas passaram a enxergar essa atual utilidade nos foguetes, ou seja, fazer com que eles realmente atuassem como veículos aeroespaciais, podendo ou não ser tripulados. Os primeiros foguetes a serem criados a partir desse principio tinham o tamanho bem reduzido, porém, a estrutura e os fundamentos básicos já eram bastante semelhantes com o que conhecemos nos dias de hoje.

Como já foi brevemente dito acima, o funcionamento dos foguetes se baseiam totalmente na Terceira Lei de Newton, que é enunciada da seguinte forma: “A toda ação corresponde uma reação, com a mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário”, que pode ser resumida e é até mesmo mais conhecida como a lei da ação e reação.

Uma forma de explicar resumidamente esse funcionamento, é pensar em uma caixa fechada onde está acontecendo a combustão dos gases. O que se sabe é que nesse processo ocorrerá uma dispersão de pressão por todos os lados e com isso a caixa não irá se mover, pois as forças das paredes opostas da mesma irão fazer com que tudo se anule. Porém, caso seja colocado uma espécie de bocal nessa caixa, que permita a exaustão dos gases, acontecerá um desequilíbrio nas forças, fazendo assim com que aconteça um empuxo na parte superior da câmara e isso que faz com que o foguete se desloque para cima por causa da lei da ação e reação.

Como o foguete foi feito para atingir enormes distâncias e alturas, indo realmente para fora da atmosfera e chegando até o espaço, é necessário que no interior do foguete tenha compartimentos para alocar tanto o combustível, quanto o comburente, já que no espaço não existe oxigênio, sendo um total vácuo.

Como Funciona O Lançamento De Um Foguete

Lançamento De Um Foguete

Lançamento De Um Foguete

Existem pessoas que apontam que o lançamento de um foguete é super parecido com o funcionamento que uma fogueira super potente, que é capaz de atingir uma altitude extremamente significativa, e a partir disso cumpre o seu papel, seja de colocar um satélite, uma sonda espacial, ou qualquer coisa do tipo. As órbitas mais baixas nas quais os foguetes chegam de forma fácil estão a duzentos quilômetros de altura, o que não é nada muito grande e inalcançável, se não fosse considerado um detalhe muito importante: a força da gravidade, que influencia fortemente na dificuldade de chegar nesse local.

As principais peças e os principais componentes dos foguetes são a coifa, o módulo de controle, a saia e a tubeira, sendo eles divididos em quatro estágios. Eles são fundamentais para o bom funcionamento e para a capacidade total do foguete de atuar nas suas condições.

Falando especificamente do funcionamento do lançamento do foguete, o que primeiro acontece é o acendimento do mesmo, que é o que irá funcionar como impulsionador do foguete. Isso é feito com ajuda de um ignitor, que dispara um sinal elétrico através do centro de controle, propiciando assim a queima do combustível. Já o primeiro estágio do foguete, que é o propulsor, funciona no primeiro minuto do voo, e quando chega no fim desse tempo, o foguete atinge trinta quilômetros de altitude, em uma velocidade de seis mil quilômetros por hora. Quando esse propulsor esvazia, um sistema faz com que os motores desse estágio sejam desligados do corpo e caiam ao mar, fazendo assim com que todo o conjunto fique mais leve.

O segundo estágio entra em ação cinco segundos após a finalização do primeiro, queimando também por um minuto. Dois minutos após a atuação desse estágio, o foguete já se encontra a mais de cem quilômetros de altitude, em uma velocidade de dez mil quilômetros por hora, e no final o processo de queda do estágio se repete, diminuindo ainda mais o peso de todo conjunto.

O terceiro estágio também conta com um tempo de um minuto de queima, mas com tempo total de operação de três minutos, chegando a duzentos e trinta quilômetros de altura e uma velocidade de cinco mil quilômetros por hora. Por já estar sem os seus motores, a velocidade do foguete tende a reduzir, por influência da gravidade, mas isso não faz com que ele pare ou caia, já que a resistência do ar é muito pequena que não consegue freá-lo, fazendo com que o foguete continue subindo.

Nessa etapa o foguete fica apagado por um período entre seis a dez minutos, que é o período necessário para que o computador de bordo do controle faça o basculamento, que é uma manobra com o uso de gás comprimido e que possibilita que a sonda ou o satélite seja liberado onde for indicado.

O quarto estágio somente é ligado no momento em que o foguete já se encontra há mais de setecentos e cinquenta quilômetros de altura – que é a área onde o componente depositado irá funcionar – e novamente o motor é queimado por um minuto e acelerado até vinte e sete mil quilômetros por hora, que é a velocidade necessária para o foguete entrar em órbita. A única diferença entre se levar uma sonda ou um satélite é que no primeiro caso o foguete fica um tempo e órbita e cai no tempo programado, soltando uma tinta laranja e acionando um paraquedas que irá amortecer e facilitar que se encontre o GPS do foguete.

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