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Come sono fatti i razzi?

Risposta diretta

Un razzo è essenzialmente un cilindro allungato pieno di carburante, con motori all'estremità inferiore e il payload in cima. È diviso in stadi che vengono sganciati una volta vuoti; i serbatoi occupano quasi tutto il volume e rappresentano circa l'85-90% della massa al lancio. I razzi orbitali attuali sono alti tra 20 e 120 m.

Come sono fatti i razzi?
Rampa di lancio 40 pronta per il razzo Falcon 9

Un serbatoio con motori

Visti da vicino, i razzi sorprendono per il rapporto tra poca macchina e molto serbatoio. La maggior parte della loro lunghezza è costituita da serbatoi cilindrici di carburante e ossidante, separati da paratie intermedie e mantenuti sotto pressione affinché i motori ricevano carburante ininterrottamente. All'estremità inferiore si trovano le camere di combustione e gli ugelli, l'unica parte che realmente "spinge". Il resto è una struttura leggera: pareti di alluminio o fibra di carbonio, di soli pochi millimetri di spessore, rinforzate internamente e progettate per sopportare carichi enormi con peso minimo.

Stadi, ogiva e payload

Quasi tutti i lanciatori orbitali sono composti da due o tre stadi posti uno sopra l'altro. Il primo, più grande e potente, viene sganciato dopo pochi minuti per non portare peso morto; il secondo, più piccolo, completa l'accelerazione fino ai 7,8 km/s necessari per un'orbita bassa terrestre. In cima si trova il payload, protetto dall'ogiva, una copertura aerodinamica che si apre e si separa non appena non c'è più atmosfera significativa. Alcuni lanciatori aggiungono booster solidi o liquidi extra per una spinta supplementare al lancio.

Dimensioni e forme

Le proporzioni variano più di quanto si potrebbe pensare. Un lanciatore leggero come Electron misura circa 18 m; Falcon 9 raggiunge i 70 m; Saturn V e Starship superano i 110 m. La snellezza ha ragioni aerodinamiche: più stretto è il veicolo, minore è la resistenza dell'aria nell'atmosfera densa. I razzi a combustibile solido sono generalmente più corti e spessi; i razzi criogenici, che trasportano idrogeno a bassa densità, necessitano di serbatoi molto più grandi per la stessa energia. E dal 2015 molti primi stadi dispongono di gambe di atterraggio e grid fin per il ritorno e l'atterraggio.

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