Co to jest rakieta wodorowa?

Rakieta wodorowa to pojazd, który wykorzystuje wodór i tlen jako główne paliwo. Mieszając dwa gazy, a następnie je zapalając, zachodzi reakcja, która powoduje uwolnienie dużej ilości energii. Ta energia może wystrzelić pojazd w górę i, jeśli jest wystarczająco duży, w kosmos. Powszechne stosowanie rakiet wodorowych w przemyśle kosmicznym na przestrzeni lat można przypisać temu, że wykorzystuje jedną z najbardziej wydajnych reakcji spalania, jakie można wytworzyć do napędu.

Koncepcja kryjąca się za tym, jak i dlaczego działa rakieta wodorowa, ma związek z reakcją między tlenem a wodorem. Gdy wodór zostanie wystawiony na działanie źródła zapłonu, nie zapali się, o ile nie będzie również obecna określona ilość tlenu. Rakieta wodorowa miesza wodór i tlen we właściwych proporcjach w komorze spalania, a następnie zapala mieszankę, kierując siłę za rakietą, aby wprawiła ją w ruch.

Ilość energii uwolnionej z reakcji jest bardzo wydajna w porównaniu z innymi paliwami. Z tego powodu prawie wszystkie duże rakiety używane do wystrzeliwania pojazdów w kosmos z czasem wykorzystywały wodór i tlen jako paliwo. Jedną z jedynych wad jest to, że wodór nie jest tak zwarty jak inne paliwa i musi być utrzymywany w postaci płynnej, co oznacza, że ​​musi być również bardzo zimny, dopóki nie zostanie zapalony.

Typy rakiet wodorowych używane w kosmosie niosą ze sobą zarówno wodór, jak i tlen, ponieważ nie ma tam żadnego gazu. Na Ziemi istnieją modele rakiet napędzanych wodorem, które wykorzystują tę samą koncepcję do osiągnięcia startu, ale nie muszą nosić ze sobą tlenu, ponieważ znajduje się on w powietrzu. W przypadku modelowej rakiety na Ziemi tlen będzie nadal wnikał do komory spalania, gdzie może ulec zapłonowi, gdy zostanie zmieszany z wodorem ze zbiornika paliwa znajdującego się w modelu.

Koncepcja rakiety wodorowej pomogła również w stworzeniu szeregu eksperymentów naukowych ilustrujących podstawowe koncepcje silnika. Jeden z najprostszych eksperymentów polega na napełnieniu plastikowej butelki wodorem i tlenem, a następnie umieszczeniu w niej urządzenia, które wywoła iskrę. Butelka jest przymocowana do prowadnicy, która prowadzi ją do góry. Iskra zostaje zapalona, ​​a gaz w butelce eksploduje, posyłając ją w niebo. Modele rakiet wystrzeliwanych w ten sposób mogą faktycznie osiągnąć znaczną wysokość w stosunku do swoich rozmiarów, obrazując siłę reakcji.