Pe Pământ, mișcarea este simplă: pentru a merge înainte, trebuie să împingi ceva în spate. Picioarele tale împing podeaua, un înotător împinge apa, iar anvelopele unei mașini împing asfaltul. Dar cum reușesc rachetele NASA să navigheze prin vidul aproape perfect al spațiului, unde nu există, practic, nimic de împins?
Instinctul ne-ar spune că mișcarea ar fi imposibilă. Spațiul este un vid, un concept confirmat de teoria relativității a lui Albert Einstein și de experimente istorice. Dacă ai pluti în spațiu și ți-ai agita brațele, nu ai ajunge nicăieri. Conform celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton – pentru fiecare acțiune există o reacție egală și opusă – mișcarea unui braț înainte ar deplasa restul corpului tău înapoi. Dar aducând brațul în poziția inițială, te-ai întoarce exact de unde ai plecat. O mișcare netă egală cu zero.
Cum se mișcă rachetele în spațiu
Atunci, care este secretul rachetelor? Răspunsul stă tot în a treia lege a lui Newton și în principiul conservării impulsului.
Deoarece nu există un mediu extern pe care să-l împingă, o rachetă trebuie să-și aducă propria „muniție”. Ea funcționează prin expulzarea unei mase la viteză mare într-o direcție, ceea ce o propulsează în direcția opusă.
„Când racheta expulzează gazele de eșapament, acestea împing racheta. Racheta împinge gazele de eșapament înapoi. Gazele de eșapament fac racheta să se miște înainte”, explică NASA.
Agenția spațială oferă o analogie perfectă, pe care o poți vizualiza pe Pământ: „Dacă o persoană stă pe un skateboard și aruncă o minge de bowling, persoana și mingea se vor mișca în direcții opuse. Deoarece persoana este mai grea, mingea de bowling se va mișca mai departe.”
Simulator: Legea a III-a a lui Newton
Ce se întâmplă când arunci ceva în spațiu?
Acesta este și motivul pentru care un motor de rachetă este fundamental diferit de un motor cu reacție, precum cel al unui avion. „Un motor cu reacție are nevoie de oxigen din aer pentru a funcționa. Un motor de rachetă transportă tot ce are nevoie. De aceea, un motor de rachetă funcționează în spațiu, unde nu există aer”, adaugă NASA.
Această metodă ne-a servit incredibil de bine, permițându-ne să ajungem pe Lună și să trimitem sonde către cele mai îndepărtate colțuri ale Sistemului Solar. Însă, nu este o soluție ideală. Pentru a te propulsa și a-ți ajusta traiectoria în spațiu, ai nevoie de cantități uriașe de combustibil, ceea ce se traduce prin masă suplimentară și costuri exorbitante.
Din acest motiv, oamenii de știință explorează cu entuziasm metode alternative de propulsie. De la vele solare, care folosesc presiunea fotonilor de la Soare, la fascicule relativiste de electroni, viitorul călătoriilor spațiale ar putea arăta foarte diferit.
Deși testele pentru aceste noi tehnologii sunt promițătoare, deocamdată rămânem dependenți de metoda clasică: aruncarea de masă într-o parte pentru a ne mișca în cealaltă, totul datorită geniului lui Isaac Newton.
