La tercera ley de Newton:
El principio fundamental detrás de empuje es la tercera ley de movimiento de Newton , que dice:"Para cada acción, hay una reacción igual y opuesta". Esto significa que para cada fuerza que se aplica, se ejerce una fuerza igual y opuesta.
Cómo funciona el empuje en el espacio:
1. Misa de expulsión: Una nave espacial genera empuje al expulsar la masa de la espalda. Esto podría ser gas caliente de un motor de cohete, partículas aceleradas por un propulsor de iones o incluso una corriente de pequeños gránulos.
2. Conservación del impulso: Cuando se expulsa la masa, lleva impulso en una dirección. Para conservar el impulso, la nave espacial debe moverse en la dirección opuesta. Cuanto más rápido y masivo sea la materia expulsada, mayor es la fuerza de empuje.
Diferencias de la Tierra:
* Sin resistencia al aire: En el vacío del espacio, no hay resistencia al aire para ralentizar la nave espacial. Esto significa que incluso pequeñas cantidades de empuje pueden dar lugar a cambios significativos en la velocidad con el tiempo.
* Acceleración continua: Debido a que no hay resistencia al aire, una nave espacial puede acelerar continuamente mientras tenga combustible. Esto permite velocidades mucho más altas de las posibles en la Tierra.
* Sin gravedad (generalmente): En la inmensidad del espacio, una nave espacial puede estar lejos de cualquier influencia gravitacional significativa. Esto permite una maniobra y exploración más precisas sin la necesidad de luchar constantemente contra la gravedad.
Tipos de empuje en el espacio:
* cohetes químicos: Quemar combustible y oxidante para producir gas caliente. Proporcionan un gran empuje pero tienen una capacidad de combustible limitada.
* propulsores de iones: Acelere los iones utilizando campos eléctricos. Producen bajo empuje pero pueden correr durante largas duraciones.
* velas solares: Use la presión de la luz solar para acelerar una nave espacial. Muy bajo empuje pero se puede usar para misiones a largo plazo.
* cohetes térmicos nucleares: Use la fisión nuclear para calentar a un propulsor. Proporcionan un mayor empuje que los cohetes químicos y se utilizan para misiones de larga duración.
* cohetes de fusión nuclear: Use la fusión nuclear para generar empuje. Esta tecnología aún está en desarrollo, pero tiene el potencial de un empuje y eficiencia aún más altos.
En resumen:
Empuje en trabajos espaciales expulsando la masa y utilizando la tercera ley de Newton para impulsar la nave espacial hacia adelante. Las diferencias clave de la Tierra son la falta de resistencia al aire, la aceleración continua y, a menudo, la influencia gravitacional reducida. Esto permite formas de propulsión únicas y poderosas que son esenciales para la exploración espacial.
