Manusia telah mencapai prestasi inovatif dalam eksplorasi ruang angkasa, mencapai hamparan ruang yang jauh dengan misi seperti Voyager 1. Namun, semua ini tidak mungkin terjadi tanpa roket.
Roket memainkan peran penting dalam menempatkan satelit, pengorbit, dan astronot ke luar angkasa. Mereka kemudian ditumpahkan secara bertahap setelah menyelesaikan tugas mereka (menyebabkan ruang angkasa yang suatu hari nanti mungkin menghancurkan orang jika tidak dibuang dengan benar), bertindak sebagai moda transportasi untuk orang dan kargo dalam perjalanan ke luar angkasa. Yang mengatakan, mesin roket tidak konvensional dan sangat berbeda dari pesawat, mobil, dan mesin umum lainnya. Sementara roket juga membakar bahan bakar untuk bergerak seperti mesin lainnya, ada perbedaan mendasar. Mesin tradisional memutar roda atau turbin untuk bergerak, sedangkan mesin roket membakar bahan bakar dan memanfaatkan gaya reaksi untuk mendorong antar -jemput ruang angkasa ke atas.
Iklan
Gas -gas yang melarikan diri dari roket yang Anda lihat selama peluncuran roket bertanggung jawab untuk mendorong roket. Karena roket beroperasi dengan secara harfiah membakar bahan bakar yang sangat mudah terbakar, suhu pengoperasian dapat dengan cepat melambung dari 4000 ° hingga 5000 ° Fahrenheit. Selain itu, roket dapat beroperasi pada berbagai jenis bahan bakar seperti bahan bakar padat, cair, dan hibrida, masing -masing menawarkan keunggulan berbeda untuk penggerak.
Dorongan dari pembakaran bahan bakar mengangkat roket
Anda mungkin ingat hukum gerak ketiga Newton dari sains sekolah menengah, yang menyatakan “setiap tindakan memiliki reaksi yang sama dan berlawanan”. Fungsi roket dengan membakar bahan bakar roket – aksi – dengan lepas landas menjadi reaksi berikutnya. Gaya reaksi, juga dikenal sebagai dorongan, biasanya diukur dalam pound atau newton dalam istilah ilmiah.
Iklan
Jika kedengarannya membingungkan, mari kita pahami ini dengan analogi sederhana. Jika Anda pernah menembakkan senjata atau melihat seseorang melakukannya, Anda mungkin tahu betapa pentingnya memegang pistol dengan kuat untuk mencegah cedera dari mundur. Dalam hal ini, gaya aksi diterapkan pada peluru saat Anda menarik pelatuknya. Sebagai imbalannya, peluru juga memberikan kekuatan reaksi pada pistol, menyebabkannya mundur. Sementara recoil pistol adalah gerakan yang tidak diinginkan, roket memanfaatkan kekuatan reaksi untuk mengangkat diri terhadap gravitasi.
Roket berisi sejumlah besar bahan bakar, yang dinyalakan selama lepas landas. Saat bahan bakar padat atau cair terbakar, ia berubah menjadi gas dan melarikan diri dari belakang roket. Pengusiran gas berkecepatan tinggi menerapkan gaya reaksi pada roket, membuatnya bergerak ke arah yang berlawanan.
Iklan
Merancang roket itu rumit
Anda mungkin telah mendengar frasa “Ini bukan ilmu roket”. Tapi seberapa rumit sebenarnya ilmu roket? Ternyata, merancang roket sangat rumit, melibatkan perhitungan yang tepat untuk berat, bahan bakar, lintasan, dan banyak lagi. Meskipun roket memiliki banyak sistem yang berlebihan, bahkan kesalahan sekecil apa pun telah mengakibatkan beberapa misi ruang angkasa yang gagal seperti roket Kairos Jepang dan banyak lagi.
Iklan
Tantangan lain dalam merancang roket adalah memperhitungkan akselerasi yang berubah. Menurut hukum gerak kedua Newton, Force adalah percepatan waktu massal – kekuatan yang sama menghasilkan lebih banyak akselerasi dalam massa yang lebih kecil. Ketika bahan bakar roket yang terbakar terus -menerus keluar dari roket, roket menjadi lebih ringan sepanjang perjalanan, menyebabkannya berakselerasi lebih cepat dengan dorongan yang sama. Saat ini, roket hanya membawa berat muatan 1% bila dibandingkan dengan berat keseluruhan antar -jemput antik selama lepas landas. Perbedaan besar antara muatan (berat konstan) dan bahan bakar (bobot variabel) membuatnya lebih sulit untuk merencanakan lintasan roket. Selain itu, roket membutuhkan sistem pendingin yang rumit untuk memastikan suhu yang optimal dan integritas struktural sambil membakar bahan bakar.
Iklan