{"id":82414,"date":"2021-07-06T10:40:13","date_gmt":"2021-07-06T13:40:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/?p=82414"},"modified":"2021-07-06T11:05:47","modified_gmt":"2021-07-06T14:05:47","slug":"foguetes-como-surgiram-e-de-que-modo-funcionam-entenda","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2021\/07\/06\/foguetes-como-surgiram-e-de-que-modo-funcionam-entenda\/","title":{"rendered":"Foguetes: como surgiram e de que modo funcionam? Entenda!"},"content":{"rendered":"

Enquanto “pegar carona em uma cauda de\u00a0cometa<\/a>” s\u00f3 \u00e9 poss\u00edvel na m\u00fasica do grupo infantil Bal\u00e3o M\u00e1gico, foguetes s\u00e3o a forma poss\u00edvel para os humanos explorarem o espa\u00e7o. Entenda como eles funcionam nesse guia, que foi publicado originalmente para a revista\u00a0All About Space<\/em>.<\/p>\n

Como o foguete foi criado?<\/h2>\n

Inicialmente usados como armas de guerra ou fogos de artif\u00edcio, os foguetes geram uma for\u00e7a em uma \u00fanica dire\u00e7\u00e3o, chamada de empuxo. Esses ve\u00edculos espaciais usam o princ\u00edpio de a\u00e7\u00e3o e rea\u00e7\u00e3o: gases de escape liberados por produtos qu\u00edmicos explosivos s\u00e3o empurrados para fora da parte traseira do foguete em alta velocidade e, como resultado, este \u00e9 empurrado na outra dire\u00e7\u00e3o, independentemente de qualquer meio circundante. A NASA explica tudo\u00a0nesta cartilha<\/a>.<\/p>\n

Colocando foguetes em \u00f3rbita<\/h2>\n

A chave para usar foguetes no espa\u00e7o \u00e9 transportar uma subst\u00e2ncia qu\u00edmica chamada oxidante, que pode desempenhar o mesmo papel que o oxig\u00eanio do ar na Terra e permitir que o combust\u00edvel queime. Foi o cientista amador russo Konstantin Tsiolkovsky quem identificou o lan\u00e7amento como um dos maiores desafios: o foguete deve carregar combust\u00edvel e oxidante para chegar ao\u00a0espa\u00e7o<\/a>, pois seu peso est\u00e1 no m\u00e1ximo e uma grande quantidade de empuxo \u00e9 necess\u00e1ria para coloc\u00e1-lo em movimento.<\/p>\n

\u00c0 medida que o foguete avan\u00e7a, ele perde massa por meio de seu escapamento, ent\u00e3o seu peso \u00e9 reduzido, e a mesma quantidade de empuxo ter\u00e1 um efeito maior em termos de acelerar o resto do foguete. Tsiolkovsky concluiu que a configura\u00e7\u00e3o mais eficiente era um ve\u00edculo lan\u00e7ado verticalmente com v\u00e1rios “est\u00e1gios” \u2013 cada um deles com um foguete independente que poderia carregar os est\u00e1gios acima dele por uma certa dist\u00e2ncia antes de esgotar seu combust\u00edvel, desprendendo-se e caindo longe.<\/p>\n

Tsiolkovsky percebeu que os propelentes de foguetes explosivos de sua \u00e9poca eram muito ineficientes para alimentar um foguete espacial e argumentou que os combust\u00edveis l\u00edquidos e oxidantes, como hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio l\u00edquidos, seriam necess\u00e1rios para alcan\u00e7ar a \u00f3rbita e al\u00e9m. Embora ele n\u00e3o tenha vivido para ver seu trabalho reconhecido, seus princ\u00edpios ainda sustentam os foguetes modernos.<\/p>\n

Como os foguetes voam?<\/h2>\n

Os foguetes devem equilibrar e controlar delicadamente for\u00e7as poderosas para atravessar a atmosfera da Terra e chegar ao espa\u00e7o, pois geram impulso usando uma explos\u00e3o controlada. Os gases em expans\u00e3o s\u00e3o empurrados para fora da parte de tr\u00e1s do foguete por meio de um bico. O escapamento de formato especial canaliza o g\u00e1s quente de alta press\u00e3o criado pela combust\u00e3o em um fluxo que escapa da parte de tr\u00e1s do bocal em velocidades hipers\u00f4nicas, mais de cinco vezes a velocidade do som.<\/p>\n

Segundo a Terceira Lei do Movimento de Isaac Newton, toda a\u00e7\u00e3o tem uma rea\u00e7\u00e3o igual e oposta, assim a for\u00e7a de “a\u00e7\u00e3o” que empurra o escapamento do bocal do foguete deve ser equilibrada por uma for\u00e7a igual e oposta que empurra o foguete para a frente. Essa for\u00e7a atua na parede superior da c\u00e2mara de combust\u00e3o, mas como o motor do foguete \u00e9 parte integrante de cada est\u00e1gio, podemos imagin\u00e1-la atuando no foguete como um todo.<\/p>\n

\u00c0 medida que o foguete ganha velocidade, \u00e9 fundamental manter a dire\u00e7\u00e3o do movimento alinhada com a dire\u00e7\u00e3o do empuxo (ajustes graduais s\u00e3o necess\u00e1rios para direcionar o foguete a uma trajet\u00f3ria orbital, porque um desalinhamento severo pode fazer o foguete girar fora de controle). Para isso, eles usam motores.<\/p>\n

Motores de foguete<\/h2>\n

A maioria dos foguetes, incluindo as s\u00e9ries Falcon, Titan e o foguete lunar Saturn V, dirige usando motores montados de forma que possam girar e variar a dire\u00e7\u00e3o de seu impulso. Outras op\u00e7\u00f5es de dire\u00e7\u00e3o incluem o uso de palhetas externas \u2013 para desviar os gases de escape conforme eles saem do motor do foguete \u2013 e motores auxiliares, como pequenos foguetes de propuls\u00e3o montados nas laterais do foguete principal.<\/p>\n

Viagens interplanet\u00e1rias<\/h2>\n

O 1\u00b0 est\u00e1gio de qualquer voo espacial \u00e9 o lan\u00e7amento da Terra para uma \u00f3rbita relativamente baixa, em torno de 200 quil\u00f4metros acima. L\u00e1, a gravidade \u00e9 quase t\u00e3o forte quanto na superf\u00edcie, mas o atrito da atmosfera superior \u00e9 baixo, ent\u00e3o, se o est\u00e1gio superior do foguete estiver se movendo r\u00e1pido o suficiente, ele pode manter uma trajet\u00f3ria est\u00e1vel \u2013 circular ou el\u00edptica \u2013 em que a for\u00e7a da gravidade e a tend\u00eancia natural do ve\u00edculo de voar em linha reta se anulam.<\/p>\n

Para viajar al\u00e9m dessa \u00f3rbita baixa da Terra, \u00e9 preciso um aumento na velocidade, at\u00e9 atingir a velocidade de escape, aquela em que o foguete n\u00e3o pode mais ser puxado pela gravidade do nosso planeta. A queima cr\u00edtica usada para escapar para o espa\u00e7o interplanet\u00e1rio \u00e9 geralmente feita quando a espa\u00e7onave est\u00e1 perto do perigeu.<\/p>\n

Para enviar uma espa\u00e7onave de um planeta para outro com requisitos m\u00ednimos de Delta-v (uma medida da quantidade de impulso), \u00e9 preciso injet\u00e1-la em uma \u00f3rbita el\u00edptica ao redor do Sol, chamada de \u00f3rbita de transfer\u00eancia de Hohmann. Assim, a espa\u00e7onave viaja ao longo de um segmento do caminho el\u00edptico que se assemelha a uma trilha em espiral entre as \u00f3rbitas dos dois\u00a0planetas<\/a>, sem requerer mais impulso ao longo de sua jornada.<\/p>\n

Chegando ao destino<\/h2>\n

Ao chegar em seu objeto-alvo, o foguete pode usar apenas a gravidade para entrar em sua \u00f3rbita final ou pode exigir uma explos\u00e3o de impulso na dire\u00e7\u00e3o oposta, geralmente realizada simplesmente girando a espa\u00e7onave no espa\u00e7o e disparando o motor, antes que possa atingir uma \u00f3rbita est\u00e1vel.<\/p>\n

E voc\u00ea, teria coragem de viajar em um foguete, agora que sabe como ele funciona?!<\/p>\n

Fonte: TecMundo<\/strong><\/em><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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