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Rockets 101

Rockets 101

Launching a rocket into space is one of humankind's crowning achievements. Learn about how rockets work, what happens during a launch, and how centuries of innovation made space exploration possible.

Grades

5 - 12+

Subjects

Earth Science, Astronomy, Engineering

Transcript

- [Narrator] The ground begins to tremble.

- [Radio] Three.

- [Narrator] Massive engines roar to life.

- Two.

- Billowing clouds of exhaust.

- [Radio] One.

- [Narrator] And in a blinding pillar of fire.

- [Radio] Liftoff. We have a liftoff.

- [Narrator] A mighty voyager leaves the earth behind to explore the vast universe among the stars. Launching a rocket into space is one of humankind's crowning achievements. Although they come in many different shapes and sizes, all rockets are propelled by engines that produce thrust. The rockets that launch into space are made up of four major systems based on function. The structural system makes up the frame that holds a rocket together and consists of the cylindrical body, nose cone, and fins. Next, the propulsion system takes up the most amount of space and includes the rocket engine, fuel, and oxidizer. The payload system depends on each mission and consists of anything a rocket is carrying into space, like a spacecraft, satellite, or human being. Lastly, the guidance system is made up of radars and computers that provide stability for the rocket and control maneuvers in flight. In order to launch into space, all four of these rocket systems must work together to overcome the force of gravity. The launch begins when the rocket's propulsion system starts to generate a massive amount of thrust. Thrust is the force produced by burning fuel as exhaust gases escape through the engine. Once the rocket generates more thrust than its own weight, it lifts into the air to begin its powered ascent. During this phase of the flight, the weight of the rocket will constantly change as fuel continues to burn off. As a result, most space-bound rockets use a technique called staging to reduce dead weight and increase efficiency. The method involves breaking up a large rocket into two or three smaller rockets that fall away at different stages of the launch. As the rocket continues into orbit, its sophisticated guidance system maintains balance and steers to keep the flight trajectory on track. At the correct altitude and speed, the upper stage engine cuts off, completing the rocket's journey from Earth's surface into orbit. Long before blasting into space, rockets were used here on earth as early as the 13th century. The first known rockets were introduced by the Chinese in 1232 AD. These fire arrows were used to fight against invading armies and were made by attaching fireworks packed with gunpowder to long arrows. By the 16th century, the use of rockets for amusement had spread from Asia to Europe, where they gained popularity and elaborate firework displays at celebrations and festivities. During the following centuries, the work of scientists like Isaac Newton and his laws of motion began to greatly increase knowledge into the forces behind rocketry and how to control them. And by the end of the 18th century, military forces around the world began to apply these new scientific understandings to the battlefield, transforming the earlier crude rockets into powerful weapons of war. However, the true dawn of space rocketry began in the early 20th century, thanks to massive technological improvements in rocket science and aeronautics. By the 1950s, the stage was set for the modern space age. And development began on sophisticated launch vehicle systems like the Atlas rocket family, which launched America's first astronaut into orbit, the Titan rockets, which were behind the pivotal Gemini missions during the space race, and the Saturn rocket family, which includes the largest and most powerful rocket ever successfully launched, the mighty Saturn V. Standing as high as a 36 story building and weighing more than 3,000 tons, this behemoth was used to launch the Apollo missions to the moon.

- We choose to go to the moon, not because they are easy, but because they are hard.

- [Narrator] Since the beginning of human history, adventurers have looked to the skies and dreamt of touching the stars. And today, innovations in rocketry are opening up possibilities to launch astronauts farther into space than ever before. Whether our sights are set on the moon, Mars, or beyond, the future of rocketry and space exploration is only just blasting off.

Transcripción

- [Narradora] El suelo comienza a temblar.

- [Radio] Tres.

- [Narradora] Los enormes motores rugen al encenderse.

- [Radio] Dos.

- [Narradora] Nubes de escape se arremolinan.

- [Radio] Uno.

- [Narradora] Y en una cegadora columna de fuego.

- [Radio] Despegue. Tenemos despegue.

- [Narradora] Un poderoso viajero deja la tierra atrás para explorar el vasto universo entre las estrellas. Ciencia 101 | Cohetes Lanzar un cohete al espacio es uno de los logros más destacados de la humanidad. Aunque vienen en muchas formas y tamaños, todos los cohetes son propulsados por motores que producen empuje. Los cohetes que se lanzan al espacio se componen de cuatro sistemas principales basados en su función. El sistema estructural conforma el marco que mantiene unido a un cohete y consta del cuerpo cilíndrico, la punta del cohete y las aletas. Luego, el sistema de propulsión ocupa la mayor cantidad de espacio e incluye el motor del cohete, el combustible y el oxidante. El sistema de carga útil depende de cada misión y consiste en cualquier cosa que un cohete lleve al espacio, como una nave espacial, un satélite o un ser humano. Por último, el sistema de guía está compuesto por radares y computadoras que proporcionan estabilidad al cohete y controlan las maniobras en vuelo. Para lanzarse al espacio, los cuatro sistemas de estos cohetes deben trabajar juntos para superar la fuerza de la gravedad. El lanzamiento comienza cuando el sistema de propulsión del cohete empieza a generar una gran cantidad de empuje. El empuje es la fuerza producida al quemar combustible mientras los gases de escape salen a través del motor. Una vez que el cohete genera más empuje que su propio peso, se eleva al aire para comenzar su ascenso propulsado. Durante esta fase del vuelo, el peso del cohete cambiará constantemente a medida que continúa quemándose el combustible. Como resultado, la mayoría de cohetes espaciales utilizan una técnica llamada "por etapas" para reducir el peso muerto y aumentar la eficiencia. El método implica dividir un gran cohete en dos o tres cohetes más pequeños que se desprenden en diferentes etapas del lanzamiento. A medida que el cohete continúa hacia la órbita, su sofisticado sistema de guía mantiene el equilibrio y la dirección para mantener la trayectoria de vuelo. A la altitud y velocidad correctas, el motor de la etapa superior se apaga, completando el viaje del cohete desde la superficie de la Tierra hasta la órbita. Mucho antes de volar al espacio, los cohetes ya se utilizaban en la Tierra en el siglo XIII. Los primeros cohetes conocidos fueron introducidos por los chinos en 1232 d.C. Estas flechas de fuego se usaban para luchar contra ejércitos invasores y se fabricaban uniendo fuegos artificiales cargados de pólvora a largas flechas. En el siglo XVI, el uso de cohetes para diversión se había extendido de Asia a Europa, donde ganaron popularidad y se organizaban elaboradas exhibiciones de fuegos artificiales en celebraciones y festividades. Durante los siglos siguientes, el trabajo de científicos como Isaac Newton y sus leyes del movimiento, empezaron a aumentar enormemente los conocimientos sobre las fuerzas que subyacen a la cohetería y cómo controlarlas. Y para finales del siglo XVIII, las fuerzas militares de todo el mundo empezaron a aplicar estos nuevos conocimientos científicos al campo de batalla, transformando los antiguos cohetes rudimentarios en poderosas armas de guerra. Sin embargo, el verdadero amanecer de la cohetería espacial comenzó a principios del siglo XX, gracias a enormes mejoras tecnológicas en cohetería y aeronáutica. Para la década de 1950, el escenario estaba listo para la era espacial moderna. y comenzó el desarrollo de sofisticados sistemas de vehículos de lanzamiento como la familia de cohetes Atlas, que puso en órbita al primer astronauta estadounidense; los cohetes Titan, que estuvieron detrás de las cruciales misiones Gemini durante la carrera espacial; y la familia de cohetes Saturn, que incluye el cohete más grande y potente jamás lanzado con éxito: el poderoso Saturn V. Con la altura de un edificio de 36 pisos y un peso de más de 3000 toneladas, este coloso fue utilizado para lanzar las misiones Apolo a la Luna.

- Elegimos ir a la luna, no porque sea fácil, sino porque es difícil.

- [Narradora] Desde el comienzo de la historia humana, los aventureros han mirado al cielo y soñado con tocar las estrellas. Y hoy, las innovaciones en cohetes están abriendo posibilidades para lanzar a los astronautas más lejos en el espacio que nunca. Ya sea que nuestras miras estén puestas en la Luna, Marte o más allá, el futuro de la cohetería y la exploración espacial no ha hecho más que despegar.

Media Credits

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Web Producer
Sarah Appleton, National Geographic Society, National Geographic Society
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Last Updated

May 31, 2024

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