Cosa sono i razzi spaziali?

Un razzo funziona grazie alla terza legge di Newton. Brucia combustibile e ossidante in una camera, e i gas uscono dall'ugello a diversi chilometri al secondo; il veicolo riceve una spinta uguale e contraria. A differenza di un motore d'aereo, porta a bordo il proprio ossidante, quindi non dipende dall'atmosfera e continua a generare spinta anche nello spazio. In realtà funziona ancora meglio nel vuoto, poiché l'ugello può espandere i gas senza la contropressione dell'atmosfera.

Per raggiungere l'orbita sono necessari circa 7,8 km/s, e l'equazione del razzo di Tsiolkovsky dice che, per raggiungere questa velocità, il combustibile deve costituire la maggior parte della massa: in un lanciatore tipico, circa il 90%. Per non dover trasportare serbatoi vuoti, il veicolo è diviso in stadi, che vengono sganciati una volta consumati. Ogni stadio successivo è più piccolo e parte con la velocità che gli ha trasmesso quello precedente. Questo schema, proposto all'inizio del XX secolo, è usato ancora oggi da ogni lanciatore in servizio.

In base al combustibile, si distinguono i razzi a propellente solido, semplici e potenti ma non regolabili, e quelli a propellente liquido, più complessi ma controllabili e in grado di essere spenti; molti lanciatori combinano entrambi. In base all'uso, si distinguono i razzi suborbitali, che salgono e tornano a scendere senza raggiungere l'orbita, dai razzi orbitali, capaci di portare satelliti, capsule o sonde in un'orbita stabile o su una traiettoria di fuga. Dallo Sputnik nel 1957 alle costellazioni attuali, tutto ciò che l'umanità ha inviato oltre l'atmosfera ha viaggiato su uno di essi.