كيف تعمل محركات الصواريخ في الفضاء الخارجي وتطير بدون أوكسجين عكس باقي المحركات؟

يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات مختلفة تماماً بخصائصها عن طبقة الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية.

وأكثر ما يميز غلافنا الجوي هو وجود الأوكسجين الذي تحتاجه جميع الكائنات بمن فيها البشر للتنفس.

ولكن .. كثيراً ما نشاهد على مختلف وسائل التواصل صواريخ تحمل الأقمار الصناعية وتنطلق بها خارج منطقة الغلاف الجوي حيث لا يوجد أوكسجين..

فكيف تتم تلك الصواريخ عملية الاحتراق وتدور محركاتها بدون أوكسجين؟

تعتبر الصواريخ الفضائية أجهزة متطورة تستخدم لاستكشاف روائع الكون الساحر من القمر إلى الكويكبات السابحة وحتى الفضاء الذي بين الكواكب.

وقد قام البشر برحلات متعددة إلى الفضاء بدأت أولها في عام 1961م.

واستطاع الإنسان باستخدامه للصواريخ إنتاج الأبحاث الكثيرة عن الغلاف الجوي بإطلاق مجسات الاكتشاف والأقمار الصناعية.

كيف تعمل الصواريخ؟

يعتقد البعض أن الأوكسجين هو السبيل الأوحد والمتاح من أجل حرق الوقود، ومن ثم إطلاق الطائرات المقاتلة والتجارية.

ولكن الصواريخ التي تنطلق للفضاء الذي لا يحتوي على أي نسبة أوكسجين تذكر تقوم بحرق وقودها ومن ثم تقوم بتشغيل محركاتها في السماء المفتوحة بطريقة مخصوصة سنلخصها بما يلي:

قانون نيوتن

بداية، تشير قوانين نيوتن للحركة إلى أن لكل فعل رد فعل يساويه في المقدار ويعاكسه في الاتجاه، وهو القانون الذي يساعد الصواريخ في الفضاء بصورة أو بأخرى على الانطلاق والتحرك، دون وجود للهواء.

فالصواريخ تقوم بإصدار غازات ناجمة عن عملية الحرق التي تحدث بداخلها للوقود والتي تعد طبقا لقانون نيوتن كالفعل الأول، والذي يؤدي إلى ردة الفعل المتمثلة في انطلاق الصاروخ للأمام.

ولكن عملية الحرق تلك، كيف تحدث دون وجود أوكسجين من الأساس؟

أوكسجين خاص

الأمر أبسط مما نتخيل، فإن كنت تنوي الذهاب لمسابقة للرسم، لا يوفرون فيها أدوات الرسم تلك، ماذا ستفعل؟

بالتأكيد ستأتي بأغراض مخصصة للرسم بنفسك.

هذا ما تفعله تلك الصواريخ والمركبات في الفضاء، حيث تحمل معها خلال رحلتها البعيدة جدا، خزانا ممتلئا بالأوكسجين السائل، والذي يتسبب في عملية الحرق تلك، التي تساعد على إطلاق الصاروخ للفضاء والحركة.

وبالطبع على مدار السنين، تم اللجوء لأنواع عدة من الغازات المستخدمة لحرق الوقود المتاح بتلك المركبات والصواريخ.

ولكن يظل الأكثر انتشارا الأوكسجين السائل، والذي يقوم بنتائج رائعة عند امتزاجه بالهيدروجين السائل، والذي يشار إليه باعتباره الأكثر كفاءة كوقود للصواريخ.

بدائل أخرى

وبخلاف الهيدروجين السائل، ينتشر استعمال أنواع عدة من الوقود داخل تلك الصواريخ، من بينها بودرة الألومنيوم، والتي يتناسب معها بيركلورات الأمونيوم كمؤكسد أو كحارق.

توجد كذلك عدة أنواع من الوقود عالي الحساسية، التي يزداد اللجوء إليها في تلك الظروف، مثل الهيدرازين، والميثيل هيدرازين، والتي تتناسب مع النيتروجين كمؤكسد، لإحداث الحرق المرغوب فيه.

في النهاية، يعد الأوكسجين هو الطريق الأول من أجل إتمام عملية الحرق أو الأكسدة فقط على الأرض، بينما يبدو أنه عند إتمام عمليات إطلاق الصواريخ للفضاء، تتغير الأمور قليلا، وتنتشر لا، وتنتشر الخيارات الأخرى.