Cos'è razzi?

Razzi: Fondamenti e Funzionamento

Un razzo è un veicolo, missile o navicella spaziale che ottiene propulsione espellendo un getto di massa ad alta velocità. Questa azione è conforme alla Terza legge del moto di Newton. A differenza dei motori a reazione, i razzi trasportano tutti i loro propellenti, eliminando la necessità di aria esterna. Questo permette loro di operare nello spazio e in altri ambienti dove l'aria non è presente.

Componenti Chiave di un Razzo:

Struttura: Fornisce la forma fisica e supporta tutti gli altri componenti.
Sistema di Propulsione: Include il serbatoio del propellente, le pompe (se necessarie), le valvole, la camera di combustione e l'ugello. Esistono diversi tipi di propellenti, tra cui propellenti solidi, liquidi e ibridi.
Sistema di Guida e Controllo: Serve a dirigere e stabilizzare il razzo. Utilizza sensori, computer e attuatori per controllare l'assetto e la traiettoria.
Carico Utile: È l'obiettivo della missione del razzo. Può essere un satellite, una sonda spaziale, un equipaggio o delle armi.

Principi di Funzionamento:

Combustione: Il propellente (combustibile e ossidante) viene bruciato in una camera di combustione ad alta pressione.
Espansione: I gas ad alta temperatura e pressione prodotti dalla combustione vengono accelerati e espansi attraverso un ugello. L'ugello converte l'energia termica e di pressione in energia cinetica.
Spinta: L'espulsione dei gas ad alta velocità genera una spinta uguale e opposta sul razzo, propellendolo in avanti. La spinta è direttamente proporzionale alla velocità e alla portata del getto di massa.

Tipi di Razzi:

Razzi Chimici: Utilizzano reazioni chimiche per generare propulsione. Sono i più comuni, e includono razzi a propellente solido e liquido.
Razzi Elettrici: Utilizzano energia elettrica per accelerare il propellente. Sono più efficienti dei razzi chimici, ma generano una spinta inferiore. Esempi includono motori ionici e propulsori al plasma.
Razzi Nucleari: Utilizzano energia nucleare per riscaldare il propellente. Offrono un'elevata spinta e efficienza, ma presentano problemi di sicurezza e ambientali.

Applicazioni:

Esplorazione Spaziale: Lanciano satelliti, sonde e veicoli con equipaggio nello spazio.
Difesa: Utilizzati come missili balistici e vettori per armi.
Lancio di Satelliti: Mettono in orbita satelliti per comunicazioni, osservazione della Terra e altre applicazioni.
Trasporto: Potenzialmente utilizzati per il trasporto intercontinentale ad alta velocità.