por Esteban Ruiz 30 dias atrás
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Los motores cohete son la fuerza impulsora detrás de muchos de nuestros avances en la exploración espacial y en diversas aplicaciones terrestres. Su principal función es generar un empuje potente al expulsar gases a alta velocidad, lo que permite a los vehículos alcanzar velocidades increíbles y escapar de la gravedad terrestre.
Algunos misiles antiaéreos utilizan motores cohete para alcanzar altas velocidades y interceptar objetivos aéreos.
Los misiles balísticos intercontinentales utilizan motores cohete para alcanzar grandes distancias y entregar cargas útiles a objetivos lejanos.
Los aficionados al modelismo construyen y lanzan pequeños cohetes para fines recreativos y educativos.
Estos cohetes se utilizan para realizar experimentos científicos en la atmósfera superior, como estudiar la radiación cósmica o la composición atmosférica.
Los módulos de las estaciones espaciales, como la Estación Espacial Internacional, son transportados al espacio mediante cohetes.
Las naves espaciales que transportan astronautas al espacio, como el transbordador espacial y las actuales naves de SpaceX y otras compañías, utilizan motores cohete para alcanzar la órbita terrestre y más allá.
Sondas espaciales como las que han explorado Marte, Venus y otros planetas son impulsadas por motores cohete.
Los satélites de comunicaciones, meteorológicos, de observación terrestre y muchos otros son lanzados al espacio utilizando cohetes.
Una regla empírica que describe aproximadamente las distancias de los planetas al Sol. Aunque no es una ley física, ha sido útil para la exploración espacial.
Es el período de tiempo óptimo para lanzar un cohete, teniendo en cuenta la posición de la Tierra, la Luna y otros cuerpos celestes.
Esta ecuación matemática relaciona el cambio de velocidad de un cohete con la velocidad de escape de los gases y la masa inicial y final del cohete.
El desarrollo de nuevos materiales permitirá construir motores cohete más ligeros, resistentes al calor y eficientes.
Se basan en la fusión nuclear para generar energía, ofreciendo un empuje extremadamente alto y una gran cantidad de energía.
Utilizan energía eléctrica para ionizar un propelente y acelerarlo a altas velocidades. Son muy eficientes pero tienen un empuje bajo.
La reutilización de los motores cohete es una tendencia creciente, con el objetivo de reducir costos y aumentar la frecuencia de lanzamiento.
Los motores cohete son muy costosos de desarrollar y fabricar. Se buscan soluciones más económicas y eficientes.
La relación entre el peso del motor y el empuje que genera. Es importante minimizar el peso para aumentar la carga útil.
La cantidad de empuje generado por una unidad de masa de propelente. Se busca aumentar este valor para reducir la cantidad de combustible necesaria.
Motores de cohetes de maniobra
Permiten el descenso suave de vehículos espaciales en otros cuerpos celestes.
Motores de cohetes de aterrizaje
Utilizados para realizar pequeñas correcciones de trayectoria en órbita.
Motores de cohetes de lanzamiento
Impulsan grandes cargas útiles al espacio, como satélites y naves espaciales.
Motores de cohetes de sondeo
Utilizados para investigaciones atmosféricas y espaciales a baja altitud.
Ciclo cerrado
Parte de los gases de la combustión se reciclan para enfriar la cámara de combustión o accionar turbinas. Son más eficientes pero más complejos.
Ciclo abierto
Los gases de la combustión se expulsan directamente al exterior, sin reutilizar parte de la energía. Son los más comunes.
Bipropelentes
Combinan un combustible y un oxidante, lo que permite obtener mayor empuje y control.
Monopropelentes
Utilizan un solo compuesto que se descompone al calentarse, liberando gases calientes. Son más simples pero menos eficientes que los bipropelentes.
Motores de combustible sólido
Emplean combustibles sólidos preempaquetados, siendo más simples pero menos eficientes y difíciles de controlar.
Motores de iones
Utilizan electricidad para ionizar un propelente y acelerarlo a altas velocidades, ofreciendo un empuje bajo pero muy eficiente para misiones de larga duración.
Motores de combustible líquido
Utilizan combustibles líquidos como el hidrógeno y el oxígeno, ofreciendo gran potencia y control.
Imagina un globo inflado que sueltas de repente. El aire sale disparado por la boquilla, empujando el globo en dirección contraria. Esto es un ejemplo sencillo de cómo funciona un motor cohete, pero a una escala mucho mayor.
Al salir expulsado por la boquilla, el gas genera una fuerza de empuje que propulsa al cohete hacia adelante, según la tercera ley de Newton (a toda acción corresponde una reacción igual y opuesta).
Este gas se expande rápidamente a través de una boquilla, acelerándose a velocidades increíbles.
Los motores cohete utilizan una combinación de combustible y oxidante, que al quemarse dentro de una cámara de combustión generan una gran cantidad de gas caliente a alta presión.
