Perché i razzi hanno bisogno di tanto carburante, se nello spazio non serve?


lunedì 9 gennaio 2017
scritto da Valerio Guiggi

Una curiosa osservazione sul fatto che per muoversi nello spazio non ci sia necessità di carburante, a differenza del muoversi sulla terra, ci porta a porci una domanda interessante: perché i razzi ne usano così tanto?

I razzi sono alcune tra le tecnologie più comuni, nei limiti ovviamente, tra quelle utilizzate al giorno d’oggi. Infatti tutti pensiamo sempre ai razzi come a quelli spaziali, destinati all’esplorazione di pianeti sconosciuti, mentre in realtà è molto comune la pratica del lanciare in aria dei razzi vettori, questo il loro nome, che sono i razzi che trasportano in orbita i satelliti che poi usiamo tutti, indistintamente, ad esempio quando utilizziamo il nostro smartphone.

Una delle immagini che abbiamo ben impresse è quella del razzo che ha all’interno tantissimo carburante e che parte a tutta velocità dalla base; però sappiamo anche che nello spazio non è necessario avere del carburante perché non essendoci gravità non c’è nulla a fermare la velocità dell’oggetto che si muove. Insomma, le nostre auto se non premiamo l’acceleratore si fermano perché sono attratte verso il basso proprio dalla gravità, ma se non ci fosse basterebbe un’accelerazione iniziale per farla procedere all’infinito, risparmiando peraltro in modo consistente sulla benzina, che non farebbe male. E allora perché i razzi hanno tutto quel carburante?


La risposta va cercata nel fatto che se il carburante nello spazio non è necessario ce ne vuole moltissimo per far sì che il razzo lasci l’orbita terrestre. La maggior parte del peso del razzo, infatti, è data proprio dal propulsore, che si trova in un gigantesco serbatoio che contribuisce ad appesantire non poco il razzo stesso. Ed è per questo che chi li costruisce ha pensato ad un modo molto interessante di aumentare la velocità man mano che il razzo sale: mettere più di un serbatoio, diviso a scomparti, e man mano che gli scomparti si esauriscono il razzo li stacca (letteralmente) e diventa più piccolo. Così più va in alto e più piccolo diventa, e il carburante rimasto che è sempre meno sarà però sempre più efficiente fino ad arrivare nello spazio, quando di lui non ce n’è più bisogno.

Anche se, in realtà, nonostante il razzo si trovi nello spazio un po’ di propulsore rimane, perché altrimenti sarebbe impossibile fare le manovre necessarie per l’atterraggio o per lo spostamento del razzo; anche in questo caso tutto dipende dall’uso che se ne vuole fare, perché un razzo vettore che porta i satelliti una volta entrato in orbita senza necessità di carburante, mentre un razzo che esplora Marte, piuttosto che un razzo che trasporta persone, avrà necessità di fare altre manovre e quindi di carburante.

Comunque sia, almeno la metà del carburante viene consumato solamente per la partenza del razzo stesso, e man mano si va a diminuire con il consumo fin quando il carburante non servirà proprio più. Se si riuscissero a far partire i razzi direttamente dallo spazio, insomma, si potrebbe quasi fare a meno del carburante, ma questo ad oggi non è possibile e ce ne vuole ancora molto, per andare nello spazio.