¿Cómo funcionan los cohetes, y cómo hacer el tuyo?
Space X se une a la Nasa para llevar gente al espacio, se preparan nuevas misiones a
Marte… los fuegos artificiales de las fiestas patronales te despiertan un domingo muy temprano…
todo esto sólo es posible gracias a que existen los cohetes. Entonces…
¿Cómo construir un cohete?
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Se sabe que los chinos, inventores de la pólvora, allá por el Siglo Trece, ya construían cohetes:
aunque la mayoría eran fuegos artificiales usados como entretenimiento, también podían
ser usados para la guerra. Se cuenta que años después, un visionario, el oficial Wan hu,
notó el potencial de los cohetes como medio de transporte y mandó atar 47 cohetes a una
silla. Cuando los sirvientes encendieron el aparato se levantó una enorme nube de humo
y cuando ésta se disipó, Wan hu y su silla ya no estaban. No se sabe si fue el primer
astronauta de la historia… o si lo pulverizó la explosión.
En la India, el reino de Mysore usó cohetes para repeler al ejército británico en el
Siglo Dieciocho. Los ingleses vieron las capacidades del invento y al rato Sir William Congreve
ya había hecho su versión de cohetes para espantar a los ejércitos de cuanto país
invadían. Pero fue hasta el Siglo Veinte cuando, inspirado
por la ciencia ficción de H. G. Wells, un norteamericano llamado Robert Goddard construyó
los primeros cohetes utilizando ciencia y con el propósito de llegar al espacio.
La construcción de cohetes avanzó durante la Segunda Guerra mundial. El alemán Wernher
Von Braun trabajó con los nazis desarrollando el famoso misil V2, que se usó para atacar
París y casi destruir Londres. Fue el primer cohete capaz de superar la altura de la atmósfera
terrestre: lo que se llama “vuelo suborbital”. Al acabar la guerra fría, muchos científicos
alemanes se fueron con los países vencedores. En la Rusia Soviética Helmut Gröttrup, discípulo
de Von Braun, ayudó al equipo de Sergei Korolev a desarrollar el programa que puso en órbita
el Sputnik, el primer satélite artificial. En Estados Unidos Von Braun colaboró con
el programa Apolo y ayudó a diseñar el Saturno 5, que llevaría a los primeros seres humanos
a la Luna. Y ¿cómo funciona un cohete? Todo objeto
que se mueve lo hace basándose en la tercera ley de Newton: a toda acción corresponde
una reacción igual y en sentido contrario. Para saltar hacia arriba, debes empujar el
suelo hacia abajo. Para nadar hacia el frente, debes empujar el agua hacia atrás. Sólo
que en el caso de los cohetes no les es necesario apoyarse o empujar algo: por eso funcionan
perfectamente en el vacío del espacio, al contrario de un avión, que necesita aire
para sustentarse volando. El ejemplo más simple de la propulsión como
la de un cohete podría ser ¡un globo! Dentro de un globo inflado, el aire ejerce presión
hacia afuera en todas direcciones. Pero si abres la boca… ¡no la tuya, la boca del
globo! Si la abres, el aire escapa en esta dirección… moviendo al globo en la dirección
opuesta ¡Newton tenía razón! Claro que, como la abertura del globo es flexible,
es posible que el globo cambie de dirección varias veces antes de quedarse sin aire. Y
para llegar al espacio se necesita mucha más precisión y mucha más fuerza. Un cohete
funciona algo así: Esta es la estructura que le da forma al cohete.
Fíjate cómo es alargado y tiene el frente en forma de punta para disminuir el arrastre
del aire mientras avanza dentro de la atmósfera. Esta cápsula contiene la “carga útil”,
las cosas o personas que queremos transportar. Acá está el sistema de control y dirección.
Estos son los que ocupan más espacio: el combustible y el oxidante. El oxidante oxígeno
líquido y es el que permite la combustión. En el motor está la cámara de combustión,
donde, al juntarse combustible, oxidante y una chispa, se genera una increíble presión.
Aquí está la tobera. Su principal función es crear un hueco por el que liberar la presión
creada por la combustión. Conforme el chorro va saliendo, éste convierte el calor y la
presión en velocidad. Y mientras más rápido salga el chorro, más velocidad le imprimirá
al avance del cohete. Por último, estas son las aletas. Estas crean
más arrastre en la parte trasera del cohete que en la delantera, lo que asegura que el
cohete vuele derecho, en vez de irse “con la cola por delante” sobre todo cuando se
vacía de combustible.
Ahora que sabes lo fundamental de los cohetes ¡vamos a construir uno! Pero no te preocupes:
este, en vez de combustible, usa aire y agua. Es un hidrocohete. Si eres pequeño pide ayuda
a tus papás. El cuerpo del cohete será una botella de
refresco o soda de las grandes. El cuello de la botella servirá de tobera.
Para la punta, podemos usar otra botella del mismo tamaño. Con una cuchilla o cutter hay
que cortar la parte de arriba de la segunda botella y ajustarla y pegarla con cinta eléctrica
o aislante al fondo de la primera. Podemos poner dentro algo que haga un poco de peso
y que sirva de amortiguamiento para cuando el cohete regrese a tierra. Algunos ponen
media pelota de tenis o de unicel, y un poco de plastilina… otros hacen un paracaídas.
Alrededor de la tobera vamos a colocar las aletas. Estas son cuatro y pueden hacerse
con acrílico, foamboard, unicel, cartón, pastas para engargolar o incluso con unas
radiografías viejas. Nosotros las cortamos con estas solapas para pegarlas mejor. Si
la forma de la base no es cómoda para colocarle las aletas, puedes usar una sección de la
segunda botella para que quede más cilíndrica. Pega todo con cinta de aislar. Las aletas
también deben servirle de patas al cohete para mantenerlo vertical antes del despegue.
Necesitarás un corcho que se ajuste bien a la tobera de tu cohete. Colócale al corcho
en el centro una válvula para inflar balones atravesándolo completamente ya que por ella
pasará el aire a la botella Por último llena una tercera parte de tu
cohete con agua. Consigue una bomba de aire, de esas que se usan para inflar llantas de
bicicleta. Asegúrate de que se inserte bien en la válvula.
¡Llegó el momento del despegue! Busca un lugar abierto, como un parque, donde
estés lejos de transeúntes, autos, cables de luz o de cosas que se puedan romper.
Mete el corcho con la válvula tapando con él la tobera del cohete.
Coloca el cohete en posición vertical ayúdate con el resto de la segunda botella que te
quedó,de ser necesario, pero recuerda no sujetarlo y comienza a inflar. Conforme bombeas,
la presión del aire se va acumulando ¿irá a explotar? Afortunadamente el cuerpo de tu
cohete es más fuerte que la unión donde está el corcho y ¡fuasss! ¡El agua sale
por ahí a gran velocidad, mandando a tu cohete a las alturas!
Los hidro cohetes son una afición cultivada por clubes de ciencia en todo el mundo. Se
celebran congresos donde se comparten las maneras de hacerlos cada vez mejores. Hay
certámenes, como los Concursos Nacionales de Hidrocohetes que grupo Chip-Ohm ofrece
en México a lo largo del año en distintas categorías, y obsequian fabulosos premios.
Puedes buscar las bases de la convocatoria vigente en su página: abajo en la descripción
te dejamos el link. ¡Realiza tu hidrocohete y echa a volar tu imaginación! algún día
podrías alcanzar las estrellas!
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