مي دانيد كه ما امروز در عصري زندگي مي كنيم كه نام عصر فضا به خود گرفته است تسخير فضا نشان دهنده اين واقعيت است كه خداوند توانا و حكيم در سرنوشت انسان ها نيروي خلاقه اي به وديعت گذارده كه نه تنها تمام نقاط زمين را از صحاري و كوه ها گرفته تا اعماق اقيانوس ها كشف نموده بلكه با منتهاي شهامت و جسارت به فكر تسخير فضاي لايتناهي نيز افتاده است و در زمان كوتاهي موفق شده كه همه موانع طبيعي را از پيش پاي خود برداشته و مثلا دركره ماه پياده شود.
از تاريخ فرستادن نخستين قمر مصنوعي ( به نام اسپوت نيك اول )
(Spot-Nik-1) توسط شوروي در 4 اكتبر 1957 ميلادي تاكنون كه حدود 30 سال مي گذرد تاكنون صدها فضا پيما بدون سرنشين يا با سرنشين به فضا فرستاده شده است. البته رفتن به فضا كار آساني نيست پس بايد در اين مورد عميقانه بررسي و تحقيق كنيم تا بدانيم يك موشك چگونه به فضا پرتاب مي شود؟ و براي جدا كردن موشك از زمين چه مشكلاتي وجود دارد. و اين موشك چگونه در سايه تلاش مداوم دانشمندان برطرف شده و باز هم بدانيم كه يك قمر مصنوعي چگونه مدت هاي طولاني در فضا معلق مي ماند. يك سفينه يا قمر مصنوعي براساس سرعت زياد براي خنثي كردن اثر نيروهاي جاذبه زمين بايد تنظيم شود يعني حداقل سرعت يك سفينه بايد در حدود 28000 كيلومتر در ساعت باشد. همانطوري كه قبلا گفتيم براي بلند كردن يك شي بسيار سنگين از زمين كه لازمه اش خنثي كردن نيروي جاذبه زمين و همچنين سرعت دادن به آن شي به نيروي بسيار زياد احتياج است، هيچ موشك به تنهائي قدرت انجام اين دو كار (بلند كردن و سرعت دادن) را يك جا ندارد، به همين جهت بود كه مهندسين از موشك هاي مركب چند مرحله اي براي اين كار استفاده نمودند. بدين نحو كه موشك انتهائي كه به نام موشك مرحله اول (بوستر Booster) معروف است، نيروي كافي به موشك هاي ديگر مي دهد و آنها را از زمين جدا مي سازد و با سرعت زياد آنها را به حركت در مي آورد.
اين سرعت نسبت به سرعت تندروترين هواپيماي جت جنگنده كه امروزه كمي بيش از 3000 كيلومتر در ساعت مي باشد قابل ملاحظه است.
اگر كسي سوال كند كه چطور مي توان موشك را به چنين سرعت حيرت انگيز رساند؟ جواب اين سوال در ساختمان موتورهاي موشك نهفته است. بلي، اين تنها موتور نيرومندي است كه تاكنون قادر به حمل و پرتاب اقمار مصنوعي با آن عظمت و سنگيني مي باشد، مهمتر آنكه تنها اين موتور است كه مي تواند در فضا به خوبي كار كند، كه كيفيت آن را درزير بيان مي كنيم:
1- موشك هاي مرحله اي
بعد هم موشك دومي به جاي اينكه حركت خود را از صفر شروع كند، با همان سرعت اوليه كه موشك مرحله اول به آن داده روشن شده حركت مي كند و از اتمسفر زمين خارج مي گردد و وارد مدار زمين مي شود. اين موشك ها را پهلوي هم قرار مي دهند و موشك هاي خوشه اي مي نامند. كه وقتي همه آنها روشن مي شوند، نيروي بسيار زيادي را توليد مي كنند.
اكثر فضاپيما ها در بالاي يك موشك سه مرحله اي قرار مي گيرند كه اولين مرحله آن Booster مي باشد و بزرگترين قسمت موشك است، زيرا اين موتور است كه بايد وزن خود و وزن قسمت هاي ديگر موشك را توام با وزن فضا پيما از زمين بلند كند. آن هم در متراكم ترين قسمت آتمسفر (جو نزديك به زمين). به محض اينكه بوستر با نيروي خود موشك را از زمين جدا كرد، به جو بالاتر برد يك و يا دو دقيقه قبل از اينكه سوختش تمام شود خاموش مي گردد، و از فضاپيما جدا مي شود و به زمين سقوط مي كند. موشك مرحله دوم كه وزن سبكتري را با همان سرعت اوليه به جلو مي راند، آن هم پس از چند دقيقه جدا شده به دور مي افتد، باقي مي ماند موشك مرحله سوم وآنست كه فضاپيما را به مدار مي رساند. همه اين مراحل به مدت پانزده دقيقه و يا كمتر انجام مي شود و فضاپيما را با سرعت بيست و هشت هزار كيلومتر در ساعت در مدار زمين قرار مي دهد.
اما چگونگي حركت موشك ها بدين نحو است كه موشك مرحله اول فضاپيما را با فشار بسيار زياد به طور عمودي بالا مي برد، ولي در مراحل بعدي مسير فضاپيما به تدريج منحني مي شود تا زماني كه خط سير موشك با مدار منحني زمين موازي گردد، براي كنترل موشك و در مسير قرار دادن آن از موتور جت كوچكي كه در اطراف فضاپيما،با موتورهاي اصلي فضاپيما سوار شده است استفاده مي شود. در ضمن مسير را هم مي توان با تغيير زاويه دهانه خارجي گاز كه نازل Nozzle نام دارد، كنترل نمود.

2- موشك ( راكت ) با سوخت مايع
يك موشك، يا راكت، مانند يك موتور جت، با استفاده از خاصيت نيروي عكس العمل (واكنش) كار مي كند، يعني نيروي جلو برنده در اين موتورها به واسطه خروج هواي داغ و فشرده كه در داخل موتور به وسيله سوخت تهيه مي شود، به وجود مي آيد. بدين معنا كه گاز توام با هواي سوخته شده با حرارت زياد فشرده ويا فشار و سرعت زياد از دهانه لوله خروج گاز Nozzle بيرون مي آيد. نتيجه اين عمل، واكنشي پديد مي آورد كه خود موشك را به جلو مي راند. فرق موتورهاي جت با موتورهاي موشك در اين است كه موتور جت براي سوخت كامل به اكسيژن موجود در هوا نياز دارد (يعني در خارج از جو يا نبودن اكسيژن كار نمي كند)، لكن موتور موشك، چون اكسيژن مورد نياز خود را به صورت اكسيژن مايع با خود حمل مي كند، قادر است در خارج از جو نيز به خوبي كار كند، موادي كه اكسيژن مايع تهيه مي كند، آكسيلانت نام دارد.
موشك هاي غول پيكري كه فضا پيما را به مدار مي رسانند، مقدار بسيارزيادي از اين نوع سوخت لازم دارند و آنها را موشك هاي با سوخت مايع مي نامند. البته تمام موشك ها از يك نوع مايع استفاده نمي كنند،مثلا در بعضي از موشك ها از مايع پارافين، ونفت و هيدروژن مايع استفاده مي شود، و در بعضي ديگر نفت و اكسيژن مايع.
موتورهاي موشك به تنهائي بسيار كوچك هستند، و طرز كارشان ساده است،اما عظمت يك موشك به علت وجود مخزن سوخت فوق العاده بزرگي است كه در آن تعبيه شده و بسيار جالب است كه بدانيم مصرف سوخت در يك ثانيه تقريبا معادل دو تن (2000 كيلوگرم) مي باشد. براي بلند كردن موشك بسيار سنگين نيروي زيادي لازم است كه تنها با همين مقدار سوخت در ثانيه مي توان تامين نمود. موتور موشك داراي اطاق استوانه اي شكل است كه قسمت انتهائي آن با قطر بيشتري نسبت به استوانه اصلي باز مي شود، اين اطاقك اطاق احتراق و قسمت انتهائي را كه قطر بيشتري دارد،نازل گويند.
بنزين يا سوخت مايع با اكسيژن،از شيرهاي خود كار عبور نموده،توسط پمپ هاي بنزين با فشار از طريق حفره هاي كوچك (به نام دريچه هاي مشبك)به داخل اطاق احتراق پاشيده مي شود، مواد سوخت كه به صورت پودر در آمده در آنجا با هم مخلوط مي شوند و يك تركيب قابل اشتعال خوبي به وجود مي آورند، در اين موقع گاز توسط يك جرقه كه از يك شمع الكتريكي به وجود مي آيد، احتراق توليد مي شود (درست شبيه زمان توليد احتراق در سيلندر موتور اتومبيل)،گاز سوخته و منبسط شده با سرعت زياد از دهانه خروج (نازل) خارج مي گردد، و واكنش خروج گاز با فشار موشك را به جلو مي راند،اين عمل تا زماني كه سوخت تمام نشود، يا عمدا بسته نگردد، ادامه دارد.
حرارتي كه از احتراق مواد سوخت در اطاقك احتراق ايجاد مي شود،بسيار زياد است (در حدود 3000 درجه سانتي گراد). اين مقدار حرارت براي ذوب كردن هر نوع فلز كه در ساختمان موشك و اطاق احتراق به كار رفته كافي است،لكن حرارت ديواره هاي فلزي اطاقك احتراق، با عبور جريان مواد سوخت كه بسيارسرد است ديواره را در همه حال خنك نگه مي دارد،ولي خود مايع سوخت گرم شده براي احتراق بهتر آماده مي شود. اين روش درست شبيه سيستم خنك كننده موتور اتومبيل است كه جريان آب در اطراف موتور آن را خنك نگه مي دارد.