Uzayda roketler, karşılarına çıkan hiçbir hava olmadan nasıl hareket edebilir? Bunun sebebi roket motorlarının uçak motorlarından veya diğer Dünya tabanlı ekipmanlardan farklı olmasında yatıyor. Roket motorları, uzaya çıktıklarında ihtiyaç duydukları her şeyi yanlarında taşırlar, bu nedenle havaya ihtiyaç duymazlar. Detaylar içeriğimizde…?
Dünya’daki motorlar gibi, roket motorları da yanma ile çalışır. Yanma için oksijene ihtiyaç duyulduğundan, roketler yanlarında sıvı oksijen gibi bir oksitleyici taşırlar.
Bu, onların çevrelerindeki havaya ihtiyaç duymadan çalışmalarını sağlar. Kanada Havacılık ve Uzay Müzesi’ne bilim danışmanı olan Cassandra Marion; roketlerin kerosen, metan veya sıvı hidrojen gibi yakıtlara sahip olduğunu ve bu yakıtların bir reaksiyon ürettiğini belirtiyor.
Roketin tasarımı, oksitleyicinin ve yakıtın tepkimeye girdiği bir yanma odası ve yanma ürünlerinin çıktığı bir nozulu içerir.
Yanma sonucu oluşan patlama, çok sıcak gazların roketin altından dışarı atılmasına neden olur. Eğer roketin altından yeterli kuvvetle gaz atılırsa, roketin ters yönde hareket etmesiyle sonuçlanır. Bu da Isaac Newton’ın hareketin üçüncü yasasına bir göndermedir.
Roketler, kuvvetlerin etkisi altında çalışan bir evrende hareket ederler. Bazen bu kuvvetler dengesizdir, bu da bir roketin ivmesinin onu uzaya doğru ittiğini görmemize neden olur.
Hareketin kuralları, yörünge mekaniğini de dikkate almalıdır. Özetle, her olası yükseklikte belirli bir hız vardır. Roketlerin yüksekliklerini artırmak veya azaltmak için motorlarını kullanmaları gerekmektedir. Dünya’nın atmosferi, uzay araçlarına ve Uluslararası Uzay İstasyonu’na sürekli bir sürüklenme kuvveti uygular, bu da onların Dünya’ya geri düşmelerini önlemek için roket motorlarını periyodik olarak ateşlemelerini gerektirir.
Roketin boyutuna, yakıt türüne ve roketin kütlesine eklenen her şeye bağlı olarak rokete ne kadar yakıt konulacağını çok kesin ölçümlerle belirlemek gerekmektedir. Ayrıca, bir nesnenin kütlesine bağlı olarak ona ivme kazandıran kuvvetleri de dikkate almalıdırlar.
Roketleri yörüngeye göndermeden önce, roketin özgül impulsunu hesaba katmaları gerekir. Bu, roket yakıtının ne kadar verimli olduğunu ölçen bir değerdir. Daha fazla yakıt eklemek her zaman yörünge sorunlarına çözüm değildir. Çünkü daha fazla yakıt, daha fazla kütleye neden olur ve bu da bir görevin maliyetini artırır.
NASA, roket yakıtları arasında en yüksek özgül impulsa sahip olan sıvı hidrojen ve sıvı oksijen kombinasyonunu sık sık kullanır. Ancak hidrojenin düşük yoğunluğu nedeniyle bu yakıtın tek başına kullanılması pratik değildir.
Bu nedenle birçok roket görevi, roketi fırlatmak için ek itici güç sağlayan destekleyici roketleri kullanır.
Siz bu konuda ne düşünüyorsunuz? Yorumlarda buluşalım…
