زومیت/ برخلاف زمین که برای حرکت به نیرویی متقابل از سطح نیاز داریم، در خلأ فضا چنین سطحی وجود ندارد. پس راکت‌ها چگونه بدون تکیه‌گاه به جلو رانده می‌شوند؟

حرکت کردن روی زمین برای ما بسیار طبیعی و قابل فهم است. وقتی می‌خواهیم به جلو حرکت کنیم، باید به چیزی مانند زمین فشار بیاوریم تا بتوانیم حرکت کنیم. هنگام راه رفتن، پاهایتان به زمین فشار می‌آورند، هنگام شنا کردن، بدنتان به آب فشار وارد می‌کند و چرخ‌های درحال چرخش خودرو نیز ازطریق اصطکاک به سطح جاده فشار وارد می‌کنند تا خودرو به سمت جلو حرکت کند.

اما همان‌طور که نظریه نسبیت خاص اینشتین و آزمایش مشهور مایکلسون-مورلی برای نخستین بار نشان دادند، در فضا تقریباً خلأ حاکم است. به عبارت بهتر، محیط ماورای جو زمین دارای تراکم بسیار پایین ماده و فاقد مقاومت یا تکیه‌گاه فیزیکی است؛ درنتیجه چیزی وجود ندارد که بتوان در برابر آن نیرویی وارد کرد و بنابراین حتی با تکان خوردن و تقلا کردن زیاد نیز، حرکت خالصی به سمت جلو حاصل نخواهد شد.

وقتی روی زمین راه می‌رویم، طبق قانون سوم نیوتن، کف پایمان به عقب فشار وارد می‌کند (کنش) و در پاسخ، زمین نیروی مساوی اما در جهت مخالف رو به جلو به پایمان وارد می‌کند (واکنش). همین نیرو موجب می‌شود که بدن ما به جلو حرکت کند. اگر در روز برفی زمین لغزنده باشد، نمی‌توانیم نیروی مناسب به عقب وارد کنیم؛ درنتیجه، واکنش کافی دریافت نمی‌کنیم و حرکت‌کردن سخت می‌شود.

ممکن است برای برخی این پرسش پیش بیاید که موشک‌ها در فضای خلأ که هیچ هوایی برای «فشار دادن» وجود ندارد، چطور حرکت می‌کنند؟ پاسخ ساده است: قانون سوم نیوتن همه‌جا کار می‌کند؛ چه روی زمین و چه در فضا. براساس این قانون، هر کنشی واکنشی مساوی و در جهت مخالف دارد.

درست است که در فضا تراکم ماده آن‌قدر پایین است که نمی‌توان نیروی واکنش چشمگیر از برخورد با ذرات محیط انتظار داشت (البته حرکت فضاپیماها ممکن است اندکی تحت‌تأثیر فشار نور یا برخورد با تعداد بسیار کم اتم‌های پراکنده در فضا قرار گیرد)؛ اما وقتی موتور موشک گازهای داغ را با فشار زیاد به سمت عقب پرتاب می‌کند، موشک نیز نیرویی برابر و در جهت مخالف دریافت می‌کند و به جلو رانده می‌شود. این پدیده مطابق با قانون سوم نیوتن و اصل پایستگی اندازه حرکت است.

اگر کسی روی اسکیت‌بُرد بایستد و توپ بولینگ را پرتاب کند، به دلیل قانون سوم نیوتن، فرد و توپ در جهت‌های مخالف حرکت می‌کنند. از آنجایی که جرم فرد بیشتر از توپ است، سرعت و مسافتی که توپ بولینگ طی می‌کند، بیشتر خواهد بود و فرد در جهت مخالف با سرعت و مسافت کمتری حرکت می‌کند.

موتورهای موشک با موتور جت هواپیما تفاوت مهمی دارند. موتور جت برای کار کردن به اکسیژن موجود در جو نیاز دارد؛ اما موشک، هم سوخت و هم ماده‌ی اکسیدکننده (مثل اکسیژن مایع) را با خودش حمل می‌کند. به همین دلیل، برخلاف موتور جت، موتور موشک می‌تواند حتی در خلأ کامل فضا هم بدون مشکل کار کند.

روشی که توصف شد، به ما کمک کرده است بتوانیم به ماه و دیگر اجرام منظومه شمسی سفر کنیم، اما این روش محدودیت‌هایی نیز دارد.

برای اینکه بتوانید در فضا خود را حرکت دهید و مسیرتان را تغییر دهید، باید مقدار زیادی سوخت داشته باشید و این امر باعث افزایش وزن فضاپیما و همچنین افزایش هزینه‌ها می‌شود. به همین دلیل، دانشمندان در حال بررسی روش‌های جایگزین برای تأمین انرژی فضاپیماها هستند که ازجمله آن‌ها می‌توان به استفاده از بادبان‌های خورشیدی، پیشرانه‌های یونی و باریکه الکترون نسبیتی برای ایجاد حرکت اشاره کرد. با آنکه آزمایش‌های انجام‌شده روی این روش‌ها نتایج امیدبخشی به همراه داشته‌اند، برای ایجاد حرکت در فضا، هنوز وابسته به بیرون‌ریزی جرم و قانون سوم نیوتن هستیم.