A che velocità volano i razzi spaziali?

Un razzo non deve essere veloce all'inizio, ma alla fine. Nei primi secondi supera a malapena la velocità di un'auto cittadina, perché la spinta supera il suo peso solo di poco e quasi tutto il carburante è ancora a bordo. Man mano che consuma carburante, diventa più leggero e accelera: dopo circa un minuto e mezzo, di solito rompe la barriera del suono e subisce la pressione aerodinamica massima. Quando il primo stadio si spegne, dopo due o tre minuti, il veicolo si muove tra i 6.000 e gli 8.000 km/h. Il secondo stadio completa il lavoro nel vuoto dello spazio, e dopo circa nove minuti il carico utile si muove a circa 7,8 km/s, ovvero circa 28.000 km/h – la velocità che lo mantiene in un'orbita terrestre bassa.

La velocità orbitale non è una scelta progettuale arbitraria, ma una conseguenza della gravità. A 400 km di altitudine, un oggetto che si muove a circa 7,7 km/s cade verso la Terra esattamente nella stessa misura in cui la superficie curva si allontana sotto di esso; per questo non raggiunge mai il suolo. Più alta è l'orbita, minore è la velocità necessaria: nell'orbita geostazionaria, a 35.786 km, bastano circa 3,1 km/s. Per abbandonare completamente il pianeta è necessaria la velocità di fuga, circa 11,2 km/s al livello del mare, anche se le sonde la raggiungono a quote maggiori, dove il valore è leggermente inferiore.

La Parker Solar Probe della NASA, lanciata con un Delta IV Heavy, è diventata l'oggetto più veloce mai costruito dall'uomo, raggiungendo fino a 690.000 km/h nei suoi passaggi vicino al Sole, velocità che deve alla gravità del Sole e non al razzo. Tra i lanciatori, il record di velocità di partenza appartiene all'Atlas V, che nel 2006 inviò la New Horizons verso Plutone a oltre 16 km/s relativi alla Terra.