Eccovi spiegato come è fatto un razzo aerospaziale ed il suo funzionamento
Come è fatto un razzo aerospaziale
Un razzo aerospaziale è formato da diverse parti, ognuna delle quali ha una funzione specifica. Di seguito sono elencati i componenti principali:
- Serbatoi del carburante: Questi sono i contenitori in cui viene immagazzinato il carburante liquido. Di solito ci sono due serbatoi separati, uno per l’ossigeno liquido (LOX) e uno per il propellente liquido (idrogeno, metano, cherosene, ecc.).
- Motore del razzo: Il motore del razzo converte l’energia chimica del carburante liquido in energia cinetica e propulsione. Ci sono diversi tipi di motori, tra cui i motori a propellente solido e i motori a propellente liquido.
- Sistema di guida e controllo: Il sistema di guida e controllo del razzo include sensori, attuatori, computer e software che monitorano e regolano l’orientamento e la velocità del razzo durante il volo.
- Sistema di supporto vitale: Nel caso di missioni con equipaggio, il razzo può essere dotato di un sistema di supporto vitale per fornire aria respirabile, acqua, cibo e altri materiali essenziali per la sopravvivenza dell’equipaggio durante il volo.
- Carico utile: La carico utile è il carico trasportato dal razzo, che può essere costituito da satelliti, sonde scientifiche, capsule per l’equipaggio o altre attrezzature.
- Paracadute e sistema di recupero: Il razzo può essere dotato di un sistema di recupero, come paracadute o booster, per permettere un atterraggio controllato e sicuro della carico utile.
- Struttura del razzo: La struttura del razzo sostiene e protegge tutti i componenti del razzo durante il lancio e il volo. La struttura può essere realizzata in diversi materiali, come l’alluminio, il titanio o la fibra di carbonio.
Come funziona
Il funzionamento di un razzo aerospaziale è basato sui principi della terza legge di Newton, che afferma che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. In altre parole, se un oggetto espelle una quantità di gas in una direzione, l’oggetto stesso si muoverà nella direzione opposta.
Il funzionamento di un razzo può essere suddiviso in diverse fasi:
- Fase di lancio: Durante la fase di lancio, il razzo viene alimentato dal motore del razzo, che brucia il carburante liquido per generare una spinta verso l’alto. Il carburante viene pompato dai serbatoi del carburante al motore del razzo, dove viene bruciato insieme all’ossigeno liquido per creare una reazione chimica che genera una grande quantità di gas caldo ad alta pressione. Questo gas viene espulso dalla parte inferiore del motore del razzo attraverso un ugello, producendo la spinta che solleva il razzo in aria.
- Fase di accelerazione: Durante la fase di accelerazione, il razzo accelera gradualmente e guadagna velocità grazie alla spinta continua del motore del razzo. Il sistema di guida e controllo regola l’orientamento e la velocità del razzo in modo da mantenerlo sulla traiettoria corretta.
- Fase di separazione dei stadi: Quando il carburante del primo stadio del razzo viene consumato, il primo stadio viene sganciato e il secondo stadio viene attivato. Il secondo stadio funziona allo stesso modo del primo stadio, bruciando il carburante liquido per generare spinta e accelerare il razzo ancora di più.
- Fase di orbita o missione: Una volta che il razzo ha raggiunto la velocità e l’altitudine desiderate, può entrare in orbita attorno alla Terra o iniziare la sua missione spaziale. Durante questa fase, il razzo può attivare e disattivare i suoi motori per modificare la sua velocità e la sua traiettoria.
- Fase di atterraggio o recupero: Quando la missione del razzo è completata, il razzo può essere dotato di un sistema di recupero, come paracadute o booster, per permettere un atterraggio controllato e sicuro della carico utile. In alcuni casi, il razzo può essere progettato per essere riutilizzabile, consentendo di effettuare più lanci con lo stesso razzo.
In sintesi, il funzionamento di un razzo aerospaziale è basato sulla generazione di una spinta attraverso la combustione di carburante liquido e l’espulsione di gas caldo ad alta pressione attraverso un ugello. Il sistema di guida e controllo del razzo regola l’orientamento e la velocità del razzo durante il volo, consentendo di raggiungere l’altitudine e la velocità desiderate per la missione spaziale.