¿Por qué un cohete sale disparado?

La imagen del cohete que sale como una bala engaña. En los primeros segundos un lanzador grande se mueve con lentitud: el empuje solo excede el peso en un 20 o 40 %, y la aceleración neta es de unos pocos metros por segundo al cuadrado, menos que la de un coche deportivo. Lo que lo hace parecer disparado es que esa aceleración no deja de crecer. El motor quema toneladas de propelente por segundo, la masa cae y el mismo empuje mueve cada vez menos kilos. Al final de la primera etapa la carga puede rondar 3 o 4 g, y por eso algunos vehículos reducen la potencia antes de la separación.

El empuje depende de cuánta masa expulsa el motor y de a qué velocidad sale. Un motor de queroseno y oxígeno líquido lanza el gas a unos 3 km/s; uno de hidrógeno, cerca de 4,4 km/s. Esa velocidad de escape fija cuánta velocidad puede ganar el cohete por cada kilo de propelente gastado, y explica por qué se tolera cargar tanques enormes: para orbitar hace falta cerca de 9,4 km/s de velocidad efectiva, sumando la propia órbita y las pérdidas por gravedad y resistencia del aire.

Todo ese proceso está programado. El vehículo pasa por el punto de máxima presión dinámica a los 60-90 segundos, a menudo reduciendo potencia para proteger la estructura; después la atmósfera desaparece y puede acelerar sin freno. Las etapas se van soltando en cuanto se agotan, de modo que el motor final solo empuja una fracción de la masa inicial. Ese encadenamiento es lo que convierte un arranque lento en una velocidad orbital de 7,8 km/s en menos de diez minutos.