O que é um foguete?

A física do foguete segue a terceira lei de Newton: ao expelir massa a alta velocidade para trás, o veículo recebe um impulso igual e oposto para frente. Diferente de um motor a jato, que obtém oxigênio da atmosfera, um foguete transporta seu próprio oxidante, seja oxigênio líquido, tetróxido de dinitrogênio ou um que é misturado em um combustível sólido. Por isso é o único sistema de propulsão que funciona no vácuo, e o único capaz de atingir a velocidade orbital, cerca de 7,8 km/s na órbita terrestre baixa.

Os foguetes de combustível sólido, como os propulsores laterais do SLS ou do Ariane 6, são simples e potentes, mas não podem ser desligados depois de acionados. Os foguetes de combustível líquido, como os motores Merlin da Falcon 9 ou os motores Raptor da Starship, podem ser regulados e reacionados, por isso dominam nos estágios principais e de aterrissagem. Os híbridos combinam um sólido com um oxidante líquido, e os motores elétricos, com empuxo minúsculo mas muito eficiente, movem satélites que já estão em órbita.

Um foguete lançador para órbita é dividido em estágios, que se separam assim que seus tanques ficam vazios, para que o foguete não arraste massa inútil. O primeiro estágio supera a gravidade e o ar denso; o segundo acelera a carga útil até a velocidade orbital. Desde 2015, alguns primeiros estágios retornam e aterrissam para voar novamente. O mesmo princípio impulsiona, em escala muito menor, desde foguetes de sinalização até foguetes amadores, e, em escala enorme, veículos de mais de 100 m de altura que levam pessoas e satélites ao espaço.