Principal Ciencia Y Tecnología ¿Cuáles son los diferentes tipos de combustible para cohetes? Obtenga información sobre el combustible para cohetes sólido y líquido y cómo el combustible para cohetes ha cambiado con el tiempo

¿Cuáles son los diferentes tipos de combustible para cohetes? Obtenga información sobre el combustible para cohetes sólido y líquido y cómo el combustible para cohetes ha cambiado con el tiempo

El diseño de los cohetes tiene que ver con las compensaciones: cada libra extra de carga que un cohete necesita para despegar de la superficie de la Tierra requiere más combustible, mientras que cada nueva cantidad de combustible agrega peso al cohete. El peso se convierte en un factor aún mayor cuando se trata de conseguir una nave espacial en algún lugar tan lejano como Marte, aterrizar allí y regresar. En consecuencia, los diseñadores de misiones deben ser tan juiciosos y eficientes como sea posible al decidir qué empacar en un barco que se dirige al espacio y qué cohetes usar.

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2 tipos diferentes de combustible para cohetes

Hay dos tipos principales de combustible que se utilizan para sacar los cohetes de la Tierra: sólidos y líquidos. En los Estados Unidos, la NASA y las agencias espaciales privadas usan ambos.

  • Los cohetes sólidos son simples y confiables, como una vela romana, y una vez que se encienden, no hay forma de detenerlos: arden hasta que se agotan y no se pueden estrangular para controlar el empuje. El combustible sólido es un compuesto que generalmente consta de un oxidante sólido (es decir, nitrato de amonio, dinitramida de amonio, perclorato de amonio, nitrato de potasio) en un aglutinante de polímero (agente aglutinante) mezclado con compuestos energéticos (es decir, HMX, RDX), aditivos metálicos (es decir berilio, aluminio), plastificantes, estabilizadores y modificadores de la velocidad de combustión (es decir, óxido de cobre, óxido de hierro).
  • Los cohetes líquidos proporcionan menos empuje en bruto, pero se pueden controlar, lo que permite a los astronautas regular la velocidad de un cohete e incluso cerrar y abrir las válvulas del propulsor para encender y apagar el cohete. Los ejemplos de combustible líquido incluyen oxígeno líquido (LOX); hidrógeno líquido; o tetróxido de dinitrógeno combinado con hidrazina (N2H4), MMH o UDMH.

Los propulsores de gas se utilizan ocasionalmente en algunas aplicaciones, pero son poco prácticos para los viajes espaciales. Los propulsores en gel han interesado a algunos físicos debido a su baja presión de vapor en comparación con los propulsores líquidos. Esto reduce el riesgo de explosión. Los propulsores en gel se comportan como un propulsor sólido en almacenamiento y como un propulsor líquido en uso.

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¿Qué más necesitan los cohetes además de combustible?

Para llevar un objeto al espacio, por supuesto, necesita combustible. También necesita oxígeno para quemar, superficies aerodinámicas y motores cardán para conducir, y algún lugar donde salga el material caliente para proporcionar suficiente empuje.



El combustible y el oxígeno se mezclan y encienden dentro del motor del cohete, y luego la mezcla explosiva y ardiente se expande y se derrama por la parte posterior del cohete para crear el empuje necesario para impulsarlo hacia adelante. A diferencia de un motor de avión, que opera dentro de la atmósfera y, por lo tanto, puede tomar aire para combinarlo con combustible para su reacción de combustión, un cohete debe poder operar en el vacío del espacio, donde no hay oxígeno. En consecuencia, los cohetes deben transportar no solo combustible, sino también su propio suministro de oxígeno. Cuando miras un cohete en una plataforma de lanzamiento, la mayor parte de lo que ves son simplemente los tanques de propulsor (combustible y oxígeno) necesarios para llegar al espacio.

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¿Cómo ha cambiado el combustible de cohetes con el tiempo?

Ha habido pocos cambios en la química fundamental del combustible para cohetes desde el comienzo de los vuelos espaciales, pero hay diseños en proceso para cohetes más eficientes en combustible.

Para mejorar su eficiencia, los cohetes deben consumir menos combustible, lo que significa que el combustible debe salir por la parte trasera lo más rápido posible para dar el impulso deseado y lograr el mismo empuje. El gas ionizado, impulsado a través de una boquilla de cohete utilizando un acelerador magnético, pesa sustancialmente menos que los combustibles tradicionales para cohetes. Las partículas ionizadas son expulsadas por la parte trasera del cohete a una velocidad increíblemente alta, lo que compensa su pequeño peso o masa.



La propulsión iónica funciona bien para propulsión prolongada y sostenida, pero debido a que crea un impulso específico más bajo, hasta ahora solo funciona en satélites pequeños que ya están en órbita y no se ha ampliado para naves espaciales grandes. Para hacer esto, se requerirá una poderosa fuente de energía, tal vez nuclear o algo que aún no se haya inventado.

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