Hva driver rakett?

Vi bruker rakett for å bringe oss til grensene for menneskelig utforskning og for å plassere teknologien som kobler fjerne individer og lar oss skape og implementere noen av vår mest komplekse teknologi. Likevel, av alle motorer som brukes for å bevege oss og systemene våre, er rakettmotoren sannsynligvis den enkleste.

Forbrenning

Når brenstoff brenner, kombinerer det seg med oksygen for å danne lettere gasser og varme. Dette kalles forbrenning. Gassene ekspanderer raskt siden de er mye mindre tynge enn brenstoffet selv. Når kruttet i en petard brenner, har de ekspanderende gassene ingen sted å gå, så den plutselige økningen i trykk ødelegger petardens hylse. Det svake tetningen mellom hylsen og kula i en patron tillater de ekspanderende gassene å presse kula bort fra hylsen og ut av pistolens løp. Det presser også pistolen bort fra forbrenningsstedet, som forårsaker rekylen når en pistol avfyres. Forbrenningsmotorer brenner brenstoff for å skape bevegelse, men der gassmotorer bruker forbrenningen til å bevege kompleks maskineri, bruker rakettmotorer sin krefter rett. I en rakettmotor, som med en kule, er kraften skapt ved forbrenning av brenstoff fokuset i én retning; den er fokuset mot åpningen av løpet i en pistol og mot åpningen i bunnen av rakett i en rakettmotor. I stedet for å bruke forbrenningen til å kaste et prosjektil bort fra de ekspanderende gassene, bruker en rakettmotor den kraften til å drive seg selv bort fra de ekspanderende gassene, akkurat som rekylen på en rifle.

Oksidator

Rakettbrenstoff er en kombinasjon av brenstoff og oksidator. Brenstoff trenger oksygen for å brenne. Enhver oksygen tilstede i luften inne i en rakettmotor brennes raskt opp under forbrenning. Rakettmotorer bruker oksidatorer, stoffer som frigjør oksygen mens brenstoffet brenner, for å gi en konstant kilde til oksygen. De to hovedtypene brenstoff som brukes i rakettbrenstoff er fast og flytende.

Fast brenstoff

Faste brenstoffer er lette og stabile ved romtemperatur. De er designet med en hul kjerne som tillater de ekspanderende gassene å slippe ut mens brenstoffet brenner. Oksidatoren er inkorporert i brenstoffblandingen. Faste brenstoffer kan ikke stoppes en gang de er tent. Disse motorene brenner til brenstoffet er brukt opp. De to faste rakettboosterne på hver side av romfartøiets eksterne tank gir hovedkilden til skytekraft ved lansering. På grunn av sin stabilitet og enkelhet, brukes faste brenstoffer også i kommersielle modellraketter.

Flytende brenstoff

I en rakett som bruker flytende brenstoffer, lagres brenstoffet og oksidatoren i separate tanker. De to væskene tillates å blande seg, ofte spruttes sammen i forbrenningskammeret, og enten tenner på kontakt eller tennes av en ekstern tenningskilde, avhengig av typen brenstoff som brukes. Disse brenstoffer er mindre stabile enn faste brenstoffer – flytende oksygen, en vanlig oksidator, må holdes ved veldig lav temperatur for å holde det i flytende tilstand. Forbrenningen av flytende brenstoff kan dog justeres eller stoppes før brenstoffet er brukt opp. Den store eksterne tanken som romfartøyet er festet til under lansering, bærer det flytende brenstoffet som romfartøyet bruker under lansering.