Günlük hayatta kullandığımız pek çok alet enerjisini motorlardan alıyor. Kimyasal enerjinin hareket enerjisine dönüştürüldüğü otomobil motoru ya da uçak motoru gibi geleneksel motorlarda üretilen enerji ile döndürülen çarklar aracın hareket etmesini sağlar. Roketlerde ise durum daha farklıdır. Otomobilinizin dönen tekerlekleri sayesinde otoyolda ilerleyebilirsiniz. Fakat roketlerin uzayda yol alırken üzerinde hareket ettikleri bir zemin yoktur. Dolayısıyla dairesel hareket yapan bir tekerlek ya da benzeri bir mekanizma ile uzayda yol alınamaz.
Roketlerin uzayda yol almasını sağlayan temel ilke Newton'un “her etkiye karşılık bir tepki vardır” ifadesi ile bilinen hareket yasasıdır. Kimyasal bir tepkime sonucunda roketten dışarıya atılan maddeler roketi kendi hareket yönlerinin tersi yönde iter. Bu da roketlerin yol almasını sağlar.
Roketlerde yakıt olarak kullanılan maddeler katı ya da sıvı olabilir. Sıvı yakıtların kullanıldığı roketlerde yakıt ve sıvı oksijen yanmanın gerçekleşeceği hazneye gönderilir. Yanma sonucunda oluşan gazın roketten çıkarken sebep olduğu itme ise roketi ivmelendirir.
Katı yakıtlar ise -tarihleri sıvı yakıtlara göre daha eski olmasına rağmen- yakılmaları dolayısıyla da roketin hızı istenildiği gibi kontrol edilemediği için sorunludur. Katı yakıtlar bir kez tepkimeye girmeye başladıktan sonra bir daha tepkimeyi durdurmak mümkün değildir. Bu sebeple katı yakıtlar daha çok roketin ihtiyacı olan ilk hızı sağladıktan sonra asıl roketten ayrılan destek roketlerinde kullanılır.
Uzay mekiklerinde kullanılan yakıtların özelliği ve içerikleri nedir?
Normal koşullarda gaz halinde olan oksijen ve hidrojen, düşük sıcaklık ve yüksek basınç altında, birbirlerinden ayrı bölmeler içerisinde sıvı halde bulundurulur. Bu bölmeler, uzay mekiğine bağlı bulunan ve aslında mekikten daha geniş hacimli olan bir tankın içerisinde tutulur.
Sıvı oksijen ve hidrojenin, uzay mekiğinin iki yanında bulunan kapsüller içerisinde reaksiyona girip tutuşması sonucu açığa çıkan enerji, mekiğin hareketini sağlar. Gaz yerine sıvı fazda oksijen ve hidrojen kullanılmasının sebebi ise, maksimum miktarda yakıtı minimum hacimde depolamaktır.
Uzay araçlarında genelde sıvı hidrojen kullanılır. Fakat uzayda oksijen olmadığı için ayrı bir tankta da oksijen bulunması gerekir.
Uzay mekiği dünyanın çekim alanından kurtulabilmek için daha büyük bir güce ihtiyaç duyar. Sıvı hidrojenin gücü yetmeyince katı yakıta ihtiyaç duyulur. Uzay mekiği katı yakıt olarak amonyum perklorat kullanır katalizör olarak toz halinde alumintum kullanılır. bu dünyadaki en kuvvetli yakıt olmasının yanısıra son derece pahalı bir maddedir. katı yakıt tanklarının dezavantajı şudur. bir kere yanma başlayınca tanklardaki yakıt bitinceye kadar yanar yani kapatmak mümkün değildir.
kaynak,
http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/roketler-uzayda-nasil-yol-alir
