موشک چگونه کار می کند ؟

خلاصه :

همه موشک ها بر اساس قانون سوم نیوتن کار می کنند که هر عملی دارای یک عکس العملی اما در جهت مخالف است. در یک موشک بر اثر احتراق سوخت، گازهای داغی حاصل می شوند که به هنگام خروج از یک نازل (شیپوره) نیرویی ایجاد می کند که می تواند موشک را از زمین بلند کند. اگرچه این نیرو ثابت می ماند، اما شتاب موشک افزایش می یابد چون بر اثر مصرف سوخت، موشک سبک تر می شود

موشک به همان آسانی که در جو کار می کند، در فضای ماورای جو هم کار می کند، اما در ماورای جو پیشرانش موشک به علت فشار گازهای داغ در برخورد با جو نیست، بلکه بر اثر واکنش در برابر کنش است. وضعیت موشک در این حالت مانند وضعیت کسی است که در وسط یک زمین یخ زده ی بسیار لغزنده قرار گرفته است. او هر چقدر هم که دست و پا بزند، از جایش تکان نخواهد خورد، اما اگر بر حسب اتفاق تعدادی کیف یا چمدان کوچک به همراه داشته باشد می تواند برای حرکت کردن از آنها استفاده کند. اگر او کیف ها را یکی پس از دیگری در جهت معینی پرتاب کند، به آهستگی در جهت مخالف شروع به حرکت خواهد کرد.

موشک ها موتورهایی هستند که نسبت به هر نوع موتور دیگری نیروی بیشتری تولید می کنند. یک موشک می تواند حدود سه هزار برابر موتور یک اتومبیل (در شرایطی که ابعادشان با هم برابر باشد) نیرو تولید کند. بیشتر موشک های امروزی با سوزاندن سوخت، نیرو تولید می کنند. سوخت این موشک ها ترکیبی از مواد شیمیایی به نام پیشران است. پیشران موشک می تواند سوخت معمولی یا ترکیبی از سوخت های پیچیده مانند هیدروژن مایع و اکسید کننده باشد. اکسید کننده موجب می شود که اکسیژن برای احتراق سوخت در فضای ماوراء جو (که هوایی وجود ندارد) تامین شود.

یک موشک شیمیایی، سوخت را در یک محفظه سوخت یا احتراق می سوزاند. سوزاندن، گازی را ایجاد می کند که به سرعت منبسط و پخش می شود. با هدایت این گاز منبسط و داغ به انتهای موشک و خارج کردن آن از دهانه نازل به بیرون، نیروی عکس العملی ایجاد و باعث پرتاب شدن موشک به بالا می شود.

بیشتر موشک های فضایی از دو یا سه بخش (مرحله) مجزا تشکیل شده اند. هر یک از این بخش ها، یک موتور و یک پیشران دارند. بخش اول موشک، بالابرنده نامیده می شود که وظیفه بلند کردن موشک از سطح زمین را بر عهده دارد. بعد از اینکه بیشتر سوخت مرحله اول مصرف شد، از موشک جدا می شود تا موتور بخش دوم روشن شود و مابقی موشک را به مدار بالاتر برساند. موشک به این ترتیب هر مرحله را بعد از دیگری مورد استفاده قرار می دهد.

موشک های چند مرحله ای برای پروازهای طولانی نزدیک زمین و پروازهای به سوی فضا مورد استفاده قرار می گیرند. آنها می توانند نسبت به موشک های تک مرحله ای، به سرعت های بالاتری برسند. زیرا وزن این موشک ها با افتادن مرحله ها پس از تمام شدن سوخت شان کاهش می یابد. یک موشک سه مرحله ای می تواند حدود سه برابر سریع تر از یک موشک یک مرحله ای (که همان مقدار سوخت را حمل می کند) حرکت کند.