Cómo los propulsores mueven las cosas: de la crema batida al combustible para cohetes

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Es física simple. Necesitas algo que se expanda rápidamente para impulsar algo más. Ese algo se llama propulsor. Puede ser un gas. Un líquido. O un sólido. El objetivo es siempre el mismo: impartir movimiento.

En su cocina, es probable que el propulsor esté escondido a plena vista. Piensa en esa lata de crema batida. No se dispara hacia arriba. Se desplaza sobre una ola de gas comprimido. El óxido nitroso es el sospechoso habitual aquí. El dióxido de carbono también funciona. Estos gases permanecen gaseosos bajo presión. Se expanden cuando presionas la boquilla. El producto sigue. Simple.

Pero no todos los propulsores permanecen gaseosos. Algunos se licuan bajo presión. Luego se vaporizan instantáneamente al liberarse. Este cambio de fase añade empuje. Ayuda a expulsar la sustancia con más fuerza.

Las reglas para estos gases han cambiado. Durante décadas, los cosméticos, pinturas e insecticidas utilizaron hidrocarburos halogenados. En concreto, los hidrocarburos fluorados. Fueron efectivos. Funcionaron bien. Entonces los científicos se dieron cuenta de que estaban destruyendo la capa de ozono. La amenaza a la atmósfera de la Tierra era clara. Los gobiernos intervinieron. Muchos países prohibieron estos productos químicos. Ahora sólo los encuentras en usos esenciales. Algunas drogas. Pesticidas. Lubricantes. Limpiadores para equipos electrónicos delicados. Ya no los verás en una lata de pintura en aerosol promedio.

Los propulsores son cualquier gas, líquido o sólido que se utiliza para impartir movimiento mediante expansión.

Mire más allá de la lata de aerosol. El principio se aplica a aplicaciones mucho más violentas. Cohetes. Armas. Hardware militar. Aquí, el propulsor sufre una rápida combustión. Se convierte en gas. La expansión crea una presión inmensa. El objeto se mueve.

La pólvora negra fue la opción original durante siglos. Disparó balas. Lanzó los primeros cohetes. Funcionó bien hasta el siglo XX. Luego vino la pólvora de doble base. Es una mezcla de nitroglicerina y nitrocelulosa. Aproximadamente un cuarenta por ciento de nitroglicerina. Sesenta por ciento de nitrocelulosa. Arde de manera diferente. Es más consistente.

La ciencia moderna ha avanzado aún más. Ahora contamos con propulsores de perclorato fundido. Estos utilizan perclorato como oxidante. Como combustible actúan aceites o cauchos. Los propulsores compuestos también son comunes. Usan una carpeta de plástico. Los ingredientes activos pueden ser picrato de amonio, nitrato de potasio o nitrato de sodio. La química es compleja. El resultado es un empuje predecible.

Los propulsores líquidos ofrecen otro conjunto de opciones. No siempre están mezclados. Los monopropulsores como el nitrometano contienen tanto combustible como oxidante. Sólo necesitan una chispa. O un catalizador. Se encienden externamente.

Los bipropulsores son diferentes. Mantienen separados el combustible y el oxidante. El oxígeno líquido se encuentra con el hidrógeno líquido. Se sientan en tanques diferentes. Se inyectan en una cámara de combustión en el último segundo. La explosión ocurre dentro del motor.

Los multipropulsores van un paso más allá. Utilizan varios oxidantes. Varios combustibles. La mezcla está diseñada para requisitos de misión específicos.

¿Por qué te importa esto? Importa porque el movimiento es la base de la vida moderna. La comida que comes. La medicina que tomas. Los vehículos que transportan mercancías a través de los océanos. Todos dependen de una expansión controlada. Hemos pasado de la pólvora negra