Mi az a rengeteg füst, ami indításkor kijön a rakétákból?

2018.09.23. 08:30

Mindenki látott már rakétaindítást, ha máshol nem, hát filmen vagy képen, de talán még a dél-amerikai esőerdőkben élő indián törzsek is töröltek már segget Gagarinról szóló újságcikkel. Szóval biztos mindenkinek megvan a kép, ahogy közvetlenül a start előtt a rakéta alja felparázslik, mint a megszívott cigarettavég, majd akkora és olyan alakú füstöt okád, mint egy földfelszín felé törő atomcsapás; aztán a rakéta méltóságteljesen emelkedni kezd, mint egy, a környezetvédelem arcába tolt középső ujj, a füst meg az 1666-os londoni tűzvészt idézi.

De mitől füstölnek ennyire a rakéták? Elégetik az üzemanyagot, nyilván, méghozzá sokat, vághatná rá bárki, aki olvasott már hatodikos fizikakönyvet vagy Vernét. Elvégre Newton 3. törvénye szerint minden hatás vele azonos nagyságú és ellenkező irányú ellenhatást vált ki – a rakétaelv ennek a legszebb gyakorlati példája. A rakéta hajtóművének viszont le kell győznie a földi gravitációt, és ahhoz rengeteg üzemanyag kell. Ha azt is tudjuk, hogy az utasszállító repülőgépeknél is felszállás közben fogy el a legtöbb kerozin, már írjuk is fejben a levezetést: több gravitáció továbbegyenlő több üzemanyag, továbbegyenlő megnövekedett károsanyag-kibocsátás, quod erat demonstrandum.

És mekkorát tévednénk.

A rakétaindítás csakugyan füsttel jár, és a füst az elégő üzemanyagból keletkezik. De egy rakétaindítás nem szükségszerűen generál ennyi füstöt. (Szerencsére, különben minden bazookás úgy nézne ki az első lövés után, mint aki egy malomtűz felől kapta a szembeszelet.) Ami viszont a NASA rakétáit illeti,

az az irtózatos füstfelhő nem is a rakétából jön, és nem is füst, hanem vízpára. Pontosabban vízgőz, ami a hangtompító rendszerből párolog el az indításkor.

Na, ezt már nem lehetett kilogikázni, mi? Alighanem a NASA mérnökeinek is kellett hozzá legalább egy beszakadt dobhártya meg némi összetört rakomány, hogy előálljanak a Sound Suppression System (hangtompító rendszer) ötletével. Ennek az a lényege, hogy az indítóállások alatti medencébe közvetlenül a start előtt szűk 1 perc alatt 1,1 millió liter vizet pumpálnak egy 88 méter magas víztoronyból. Mutatjuk:

Hogy ennek mi értelme van? Az, hogy a bámészkodók ne süketüljenek meg az indítás pillanatában, és hogy megóvja a zajtól a rakétát. Az indításkor felszabaduló rengeteg energia egy része ugyanis akusztikus energiává, köznyelven hanggá alakul. A hangról tudjuk, hogy egyben rezgés is, a rezgésről meg tudjuk, hogy visszaverődik a környező felületekről. Egy rakétaindításnál a hangfrekvenciák visszaverődhetnek az indítóállásról a rakétára, ami a járműre és a rakományára nézve is káros lehet.

A Sound Suppression System ezt küszöböli ki: az indítóállásba beöntött víz elnyeli a rezgéseket, vagyis hangtompítóként funkcionál. Amikor a rakéta hajtóanyaga indításkor elég, a tűz párologtatni kezdi a vizet, a rakéta tolóereje pedig felkavarja a vízpárát, ami aztán fejre állított gombafelhőként kavarog. De nyugi, az csak víz.

(Physics Footnotes | NASA)

Ma is tanultam valamit 5

Megint 150 vadonatúj, izgalmas téma ismét meglepő válaszokkal

MEGVESZEM
Ma is tanultam valamit 1-2-3-4-5

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM