Χρησιμοποιούμε ρακέτες για να φέρουμε τον εαυτό μας στα σύνορα της ανθρώπινης εξερεύνησης και να τοποθετήσουμε την τεχνολογία που συνδέει απομακρυσμένους ανθρώπους και μας επιτρέπει να δημιουργήσουμε και να υλοποιήσουμε μερικές από τις πιο περίπλοκες τεχνολογίες μας. Ωστόσο, από όλους τους κινητήρες που χρησιμοποιούνται για να κινήσουν εμάς και τα συστήματά μας, ο κινητήρας ρακέτας είναι πιθανώς ο απλούστερος.
Όταν καίει το καύσιμο, συνδυάζεται με οξυγόνο για να σχηματίσει ελαφριά αέρια και θερμότητα. Αυτό ονομάζεται καύση. Τα αέρια διευρύνονται γρήγορα επειδή είναι πολύ λιγότερο πυκνά από το ίδιο το καύσιμο. Όταν το πυρίτινο σε ένα πετάρδι καίει, τα διευρυνόμενα αέρια δεν έχουν που να πάνε, οπότε η ξαφνική αύξηση της πίεσης καταστρέφει το κέλυφος του πετάρδι. Η αδύναμη σφραγίδα μεταξύ του κελύφους και της σφαίρας σε μια σφαίρα πυροβολισμού επιτρέπει στα διευρυνόμενα αέρια να ωθήσουν τη σφαίρα μακριά από το κέλυφος και έξω από τον κανόνα του όπλου. Επιπλέον ωθεί το όπλο μακριά από την τοποθεσία της καύσης, γεγονός που προκαλεί την οπισθοδρόμηση όταν πυροδοτείται ένα όπλο. Οι κινητήρες καύσης καίνε καύσιμα για να δημιουργήσουν κίνηση, αλλά όπου οι κινητήρες βενζίνης χρησιμοποιούν αυτή την καύση για να κινούν περίπλοκη μηχανική, οι ρακέτες χρησιμοποιούν την ισχύ τους άμεσα. Σε έναν κινητήρα ρακέτας, όπως με μια σφαίρα, η δύναμη που δημιουργείται από την καύση των καυσίμων εστιάζεται προς μια κατεύθυνση· εστιάζεται προς το άνοιγμα του κανόνα σε ένα όπλο και προς το άνοιγμα στο κάτω μέρος της ρακέτας σε έναν κινητήρα ρακέτας. Αντί να χρησιμοποιούν την καύση για να ωθήσουν ένα πτήσιμο αντικείμενο μακριά από τα διευρυνόμενα αέρια, ένας κινητήρας ρακέτας χρησιμοποιεί αυτή την δύναμη για να ωθήσει τον εαυτό του μακριά από τα διευρυνόμενα αέρια, ακριβώς όπως η οπισθοδρόμηση μιας ριφλότοξου.
Το προπελαντ ρακέτας είναι συνδυασμός καυσίμου και οξειδωτής. Το καύσιμο χρειάζεται οξυγόνο για να καεί. Οποιοδήποτε οξυγόνο παρών στον αέρα μέσα σε έναν κινητήρα ρακέτας καίει γρήγορα κατά την καύση. Οι κινητήρες ρακέτας χρησιμοποιούν οξειδωτές, ουσίες που απελευθερώνουν οξυγόνο καθώς καίει το καύσιμο, για να παρέχουν σταθερή πηγή οξυγόνου. Οι δύο κύριοι τύποι καυσίμου που χρησιμοποιούνται στο προπελαντ ρακέτας είναι στερεά και υγρά.
Τα στερεά προπελαντ είναι ελαφριά και σταθερά στην θερμοκρασία δωματίου. Σχεδιάζονται με κοιλό πυρήνα που επιτρέπει στα διευρυνόμενα αέρια να διαφύγουν καθώς καίει το καύσιμο. Ο οξειδωτής ενσωματώνεται στο μείγμα προπελαντ. Τα στερεά καύσιμα δεν μπορούν να σταματήσουν μόλις αναφλεγούν. Αυτοί οι κινητήρες καίνε μέχρι να εξαντληθεί το καύσιμο τους. Οι δύο στερεοί rocket boosters στα δύο πλευρά του εξωτερικού δέξαμενος του διαστημικού οχήματος παρέχουν την κύρια πηγή ώθησης κατά την εκτόξευση. Λόγω της σταθερότητάς τους και απλότητάς τους, τα στερεά προπελαντ χρησιμοποιούνται επίσης στα εμπορικά μοντέλο ρακέτες.
Σε μια ρακέτα που χρησιμοποιεί υγρά προπελαντ, το καύσιμο και ο οξειδωτής αποθηκεύονται σε ξεχωριστούς δεξαμενές. Τα δύο υγρά επιτρέπονται να αναμειχθούν, συχνά ψεκάζοντας μαζί στον δεξαμενή καύσης, και είτε αναφλέγονται عند επαφή είτε αναφλέγονται από εξωτερική πηγή ανάφλεξης, ανάλογα με τον τύπο προπελαντ που χρησιμοποιείται. Αυτά τα καύσιμα είναι λιγότερο σταθερά από τα στερεά· το υγρό οξυγόνο, ένας κοινός οξειδωτής, πρέπει να διατηρείται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία για να παραμείνει σε υγρή κατάσταση. Η καύση υγρών προπελαντ μπορεί, ωστόσο, να ρυθμιστεί ή ακόμη να σταματήσει πριν εξαντληθεί το καύσιμο. Ο μεγάλος εξωτερικός δεξαμενής στον οποίο είναι συνδεδεμένο το διαστημικό όχημα κατά την εκτόξευση μεταφέρει το υγρό προπελαντ που χρησιμοποιεί το διαστημικό όχημα κατά την εκτόξευση.
