Foguete espacial

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Um foguete espacial é uma máquina que se desloca expelindo atrás de si um fluxo de gás a alta velocidade. Por conservação da quantidade de movimento (massa multiplicada por velocidade), o foguete desloca-se no sentido contrário com velocidade tal que, multiplicada pela massa do foguete, o valor da quantidade de movimento é igual ao dos gases expelidos.

Por extensão, o veículo, geralmente espacial, que possui motor(es) de propulsão deste tipo é denominado foguete, foguetão ou míssil. Normalmente, o seu objetivo é enviar objetos (especialmente satélites artificiais e sondas espaciais) e/ou naves espaciais e homens ao espaço (veja atmosfera).

Um foguete é constituído por uma estrutura, um motor de propulsão por reação e uma carga útil. A estrutura serve para albergar os tanques de combustível e oxidante (comburente) e a carga útil. Chama-se também "foguete" ao motor de propulsão apenas.

Existem várias formas de forçar os gases de escape para fora do foguete com energia suficiente para conseguir propulsionar o foguete para a frente (isto é, vários tipos de motor de foguete). O tipo mais comum, que inclui todos os foguetes espaciais que existem atualmente e que voaram até hoje, são os chamados foguetes químicos, que funcionam libertando a energia química contida no seu combustível através de processo de combustão. Estes foguetes necessitam de transportar também um comburente para fazer reagir com o combustível. Esta mistura de gases sobreaquecidos é, depois, expandida numa tubeira divergente, a Tubeira de Laval, também conhecida como Tubo de Bell, por forma a direcionar o gás em expansão para trás, e assim conseguir propulsionar o foguete para a frente.

Existem, no entanto, outros tipos de motor, por exemplo os motores nucleares térmicos, que sobreaquecem um gás até altas temperaturas, utilizando o calor gerado por reações nucleares, em especial através do processo de fissão nuclear, onde o combustível nuclear é bombardeado com neutrões, levando a fissão do núcleos dos átomos. Esse gás é depois expandido na tubeira tal como nos foguetes químicos. Estes tipo de foguete foi desenvolvido e testado nos Estados Unidos durante a década de 1960, mas nunca chegou a ser utilizado. Os gases expelidos por este tipo de foguete podem ser radioativos, o que desaconselha o seu uso dentro da atmosfera terrestre, mas podem ser utilizados fora dela. Este tipo de foguete tem a vantagem de permitir eficiências muito superiores às dos foguetes químicos convencionais, uma vez que permitem acelerar os gases de escape a velocidades muito superiores. Atualmente, é a Rússia que se destaca no desenvolvimento dos motores nucleares térmicos, recuperando o antigo programa espacial soviético.