Wie werden Raketen in den Weltraum geschickt?

Der Weg ins All: Wie Raketen die Erdanziehung überwinden

Der Traum von den Sternen wird durch Raketen Realität. Doch wie schaffen es diese gewaltigen Maschinen, die Erdanziehung zu überwinden und in den Weltraum vorzudringen? Die Antwort liegt in einem kontrollierten Feuerwerk und Newtons drittem Gesetz: Actio = Reactio.

Vereinfacht gesagt, funktioniert eine Rakete wie ein aufgeblasener Ballon, dem man plötzlich die Luft entweichen lässt. Die entweichende Luft erzeugt einen Rückstoß, der den Ballon in die entgegengesetzte Richtung treibt. Bei einer Rakete wird dieser Rückstoß durch die Verbrennung von Treibstoff erzeugt.

Im Inneren der Rakete befindet sich ein komplexes System aus Tanks und Brennkammern. Der Treibstoff, oft eine Kombination aus flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff oder festem Treibstoff, wird in der Brennkammer unter hohem Druck verbrannt. Diese Verbrennung erzeugt extrem heiße Gase, die mit enormer Geschwindigkeit durch eine Düse am unteren Ende der Rakete ausgestoßen werden.

Genau hier kommt Newtons drittes Gesetz ins Spiel: Die Aktion – das Ausstoßen der heißen Gase – erzeugt eine gleich große und entgegengesetzte Reaktion – den Schub. Dieser Schub drückt die Rakete nach oben. Solange der Schub größer ist als die Erdanziehungskraft, die die Rakete nach unten zieht, beschleunigt die Rakete und gewinnt an Höhe.

Doch die Erdanziehung ist eine mächtige Kraft. Um sie zu überwinden, benötigen Raketen enorme Mengen an Treibstoff. Der Großteil des Gewichts einer Rakete beim Start besteht aus Treibstoff. Je weiter die Rakete ins All vordringen soll, desto mehr Treibstoff wird benötigt.

Mehrstufige Raketen optimieren diesen Prozess. Sobald der Treibstoff einer Stufe verbraucht ist, wird sie abgeworfen, wodurch die Gesamtmasse der Rakete reduziert wird. Die nächste Stufe zündet dann ihren Motor und beschleunigt die Rakete weiter. Dieses Prinzip ermöglicht es, mit weniger Treibstoff höhere Geschwindigkeiten und größere Höhen zu erreichen.

Neben dem Schub und der Erdanziehung spielen weitere Faktoren eine Rolle beim Raketenstart, wie z.B. der Luftwiderstand in der Atmosphäre. Die Aerodynamik der Rakete ist daher entscheidend, um den Widerstand zu minimieren und den Treibstoff effizient zu nutzen.

Der Weg ins All ist ein komplexes Unterfangen, das präzise Berechnungen, fortschrittliche Technologie und ein tiefes Verständnis der Physik erfordert. Doch das Prinzip hinter dem Raketenantrieb bleibt erstaunlich einfach: kontrollierte Explosionen erzeugen Schub, der die Erdanziehung überwindet und uns den Weg zu den Sternen öffnet.