Grundlagen der Raketentechnik

Raketenflug basiert auf Newtons drittem Gesetz: Actio gleich Reactio. Beim Ausstoßen von Gasen nach hinten entsteht eine gleich große Reaktionskraft, die die Rakete vorwärts treibt. Dieses Prinzip ermöglicht den Flug im luftleeren Weltraum.

Raketen verwenden Flüssig- oder Feststofftreibstoffe. Die Verbrennung erzeugt heiße Gase, die durch Düsen beschleunigt werden, um den notwendigen Schub zu erzeugen. Interessanterweise sind Raketen meist zu 90% Treibstoff vom Gewicht her.

Der Schub einer Rakete muss die Erdanziehung überwinden. Interessant ist, dass der atmosphärische Druck den Schub beeinflusst. Im Vakuum ist die Effizienz höher, da keine Luftreibung den Gasstrom stört.

Um Treibstoff zu sparen und weiter ins All zu gelangen, sind Raketen oft mehrstufig. Nach dem Brennen der unteren Stufe wird diese abgetrennt, wodurch die Rakete leichter wird und die nächste Stufe zünden kann.

Um in eine Umlaufbahn zu gelangen, muss eine Rakete nicht nur hoch, sondern auch horizontal beschleunigen. Die erforderliche Geschwindigkeit dafür ist die sogenannte 'Erste kosmische Geschwindigkeit', ca. 28.000 km/h für eine niedrige Erdumlaufbahn.

Raketen müssen extremen Temperaturen standhalten. Beim Start müssen sie die Hitze der Verbrennung aushalten und beim Wiedereintritt in die Atmosphäre die Reibungshitze. Hitzebeständige Materialien und Schutzschilde sind daher unerlässlich.

Wussten Sie, dass die erste erfolgreiche Flüssigkeitsrakete 1926 von Robert H. Goddard gestartet wurde? Er gilt als einer der Pioniere der modernen Raketentechnologie und legte den Grundstein für die Raumfahrt, wie wir sie heute kennen.