2. Indaga sobre la energía química empleada en la propulsión de los cohetes ¿cómo funciona?¿cómo podría optimizarse?
Respuestas
Respuesta:
Un cohete espacial es una máquina que, utilizando un motor de combustión, produce la energía cinética necesaria para la expansión de los gases, que son lanzados a través de un tubo propulsor (propulsión a reacción).
Explicación:
Hay muchos factores de eficiencia que juegan un papel en el rendimiento global de un cohete. La eficiencia de "propulsión" de un cohete, sin embargo, es especialmente importante y se relaciona con la velocidad de la nave. Esta eficiencia aumenta al aproximarse la velocidad del cohete a la velocidad a la que se está expulsando el propelente (en un sistema centro de masas). Cuando el cohete se mueve más rápido o más lento que la velocidad a la que se expulsa el propelente, disminuye la eficiencia pues se requiere más que la cantidad óptima de energía para ganar velocidad adicional. Por ejemplo, la velocidad orbital del transbordador espacial es alrededor de 8000 m / s y la velocidad del escape en su cohete de hidrógeno-lox es aproximadamente 6.000 m / s. Así, después de alcanzar la velocidad orbital alrededor de la Tierra, el propelente (H20) que procede del motor principal del transbordador ya está por debajo del óptimo necesario para aumentar aún más la velocidad del transbordador en órbita … el transbordador obviamente puede ir más rápido que el propelente de su motor, pero se vuelve menos eficiente entre más rápido trata de ir una vez que ha alcanzado la órbita terrestre. Este concepto es análogo a la fungión de la transmisión en un automóvil. El cambio de marcha hacia un propelente más rápido junto a un incremento de la velocidad del cohete, es una buena manera de mejorar la eficiencia. VASIMR® puede expulsar propelente a velocidades que van desde debajo de los 30.000 m / s hasta quizás tan alto como 300.000 m / s, o dicho de otra manera, de 5 a 50 veces más rápido que el motor principal del transbordador.