Warum verlassen Raketen die Atmosphäre schräg?

Warum fliegen Raketen schräg in den Weltraum?**

Raketen verlassen die Erdatmosphäre nicht gerade allerdings eher schräg. Dies hat viele gute Gründe - eine sparsame Energieverwendung steht an vorderster Stelle. Wenn eine Rakete schräg startet kann sie die Zentrifugalkraft nutzen. Dies bezieht sich auf eine physikalische Eigenschaft die uns sehr nützlich erscheint - sie ermöglicht es der Rakete, treibstoffsparend durch die Atmosphäre zu gleiten.

Theoretisch könnte eine Rakete ebenfalls senkrecht ⬆️ fliegen. Doch dies wäre äußerst ineffizient. Sie müsste immer weiter beschleunigen um die geostationäre Umlaufbahn zu erreichen. Treibstoff wäre der limitierende Faktor in diesem Fall. Senkrechte Starts verlangen einfach weiterhin – wobei der Treibstoffverbrauch exponentiell ansteigt.

Ein bemerkenswerter Punkt ist die Fluchtgeschwindigkeit. Diese beträgt etwa 11⸴2 km/s - das ist die notwendigste Geschwindigkeit um die Erdanziehungskraft zu überwinden. Im Vergleich dazu bewegt sich die Erde mit etwa 0⸴5 km/s. Dies bedeutet: Dass Raketen ihre Bahn asymmetrisch anpassen müssen um die Erdrotation auszunutzen. Diese geschickte Anpassung trägt maßgeblich zur Erreichung der Fluchtgeschwindigkeit bei.

Ein gutes Beispiel um dies greifbar zu machen: Wenn man Wasser mit einer gewissen Geschwindigkeit trifft, fühlt es sich hart an. Um die Oberflächenspannung zu durchdringen ist ein schräges Auftauchen erforderlich. So auch bei Raketen - ein schräger Start hilft die Anziehungskraft der Erde einfacher zu überwinden. Und ebendies diese physikalischen Prinzipien gelten nicht nur für Wasser.

Das Ziel ist oftmals eine stabile Erdumlaufbahn. Dafür braucht die Rakete nicht nur eine vertikale Bewegung, einschließlich eine horizontale Geschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit kann ähnlich wie durch den schrägen Start erreicht werden. Die eigentliche Bahn der Rakete besteht also aus einem komplexen Zusammenspiel von Kräften und Richtungen.

Zusammenfassend – um in den Weltraum zu gelangen, nutzen Raketen einen schrägen Start. Dies reduziert den Treibstoffbedarf – während gleichzeitig die Zentrifugalkraft und die Rotation der Erde clever zum Einsatz kommen. Die fortwährende Entwicklung in der Raumfahrt bekräftigt die Bedeutung dieser physikalischen Grundlagen. Die Wissenschaft erforscht immer weiter und durch neue Technologien könnte das Verständnis von Raketenstarts in den kommenden Jahrzehnten immer präziser werden.