Die Brenndauer der in der Raumfahrt eingesetzten einzelnen Raketenstufen liegt bei einigen Minuten. Zu Beginn steigt mit zunehmender Geschwindigkeit die aerodynamische Belastung der Raketenstruktur. Der Punkt, an dem diese Belastung maximal ist, wird Max Q genannt. Im weiteren Flugverlauf nimmt die aerodynamische Belastung wieder ab, weil sich der Luftdruck in den höheren Schichten der Atmosphäre verringert. Aus diesem Grund starten Raketen zunächst senkrecht nach oben, um dann allmählich in einen horizontalen Flug überzugehen. Das Erreichen der notwendigen horizontalen Geschwindigkeit von etwa 7, 8 km/s für eine niedrige Umlaufbahn macht dabei den weitaus größten Anteil des Energiebedarfs aus. Ein Flug in den Weltraum auf einer suborbitalen Bahn ist mit deutlich weniger Aufwand zu erreichen. Eine typische Rakete mit drei Stufen nutzt die erste Stufe hauptsächlich dazu, Höhe zu gewinnen, um so relativ schnell in dünnere Luftschichten zu kommen. Gleichzeitig wird in dieser Phase ein großer Teil der Gravitationsverluste abgebaut.
Im Gegensatz zu aerodynamischen Flugkörpern arbeitet eine Rakete unabhängig von den Gasen der Erdatmosphäre, wird aber bei deren Durchstoßen von deren Widerstand beeinflusst. Dieser hängt von der Geschwindigkeit, der Raketenform sowie der nach oben abnehmenden Luftdichte ab, seine Wirkung auch von der Raketenmasse. Der Schub einer Rakete muss größer als das Startgewicht sein; je größer die Differenz, desto rascher gewinnt die Rakete an Geschwindigkeit. Der Schub hängt von der Geschwindigkeit der ausgestoßenen Treibgase (in der Regel etwa 2 bis 4, 5 km/s) und ihrem Durchsatz (Masse pro Zeit) ab. Der erreichbare Geschwindigkeitsunterschied jeder Raketenstufe hängt vom Logarithmus des Massenverhältnisses der Rakete (Start- zu Brennschlussmasse) sowie der Ausstoßgeschwindigkeit ab (siehe: Raketengrundgleichung). Raketenstarts in der Raumfahrt [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Startvorbereitungen (vereinfacht) [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Kreiselsteuerung der V2-Rakete, 1944 Eine für die Raumfahrt geeignete Rakete hat tausende einzelne Komponenten, von deren Zuverlässigkeit der Erfolg eines Raketenstarts abhängt.
Mit Raketen gelangen die Satelliten und Weltraumshuttles ins All. Ihr starker Antrieb schießt Raumfahrzeuge mit unglaublicher Geschwindigkeit ins Weltall und schließlich in die gewünschte Umlaufbahn. Hast du schon einmal beobachtet, was passiert, wenn du die Luft aus einem Ballon herauslässt? Die Luft zischt in die eine und der Ballon in die entgegengesetzte Richtung. Ziemlich ähnlich funktionieren die Raketen. Die mit hoher Geschwindigkeit aus der Triebwerkdüse austretenden Antriebsgase schieben die Rakete vorwärts. Die meisten modernen Trägerraketen, wie zum Beispiel die europäische Ariane-5, sind äußerst komplizierte Konstruktionen und haben ein Startgewicht von mehreren hundert Tonnen. Einen Großteil des Gewichts macht der Treibstoff aus, der aus flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff bestehen kann. Die Raketen benötigen so viel Treibstoff, um die Schwerkraft der Erde überwinden zu können. Erst wenn sie eine Geschwindigkeit von 28. 000 km/h erreichen, sind sie schnell genug für den Eintritt in eine Umlaufbahn.
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