Raketen können ebenfalls im Vakuum beschleunigen, da sie das Prinzip der Impulserhaltung nutzen. Dies bedeutet – dass die Summe der Impulse der beteiligten Massen genauso viel mit bleibt. Durch den Ausstoß von Gasen aus dem Raketentriebwerk entsteht eine Kraft, die welche Rakete nach vorne treibt. Obwohl es im Vakuum keinen Luftwiderstand gibt, wirkt immer noch eine beschleunigende Kraft in Gegenrichtung des ausgestoßenen Verbrennungsproduktes.
Die Formel um dies zu erklären, lautet F = mVe + peAe, obwohl dabei F die resultierende Kraft ist, m die Masse des ausgestoßenen Gases Ve seine Geschwindigkeit pe der Druck in der Brennkammer und Ae die Fläche des Düsenauslasses. Im Vakuum ist der Umgebungsdruck pe jedoch gleich null deshalb kann die Formel vereinfacht werden.
Um das Prinzip der Impulserhaltung zu verstehen kann man es mit dem Abfeuern einer Waffe vergleichen. Wenn man eine Kugel aus der Waffe schießt, bewegt sich das Projektil nach vorne und die Waffe wird nach hinten geschoben. Die Kugel und die Waffe haben entgegengesetzte Impulse deren Summe gleich null ist. Dieselbe Logik gilt auch für Raketen im Vakuum.
Ein weiterer Vergleich könnte sein sich in einem Boot in einem Teich zu befinden und Steine in eine Richtung zu werfen. Das Boot wird sich in die entgegengesetzte Richtung bewegen. Dies liegt nicht am Widerstand der Luft allerdings am Impulserhaltungssatz in der Physik.
Um ein Ziel zu erreichen muss sich die Rakete den Weg zum Ziel machen. Ohne Luftwiderstand kann die Rakete ihre Beschleunigung im Vakuum sogar noch besser nutzen. Der Raketenmotor ist ein Rückstoßmotor der ohne Luft auskommt und die Gase kontinuierlich beschleunigt und ausstößt.
Zusammenfassend kann gesagt werden: Dass Raketen im Vakuum aufgrund des Prinzips der Impulserhaltung beschleunigen. Durch den Ausstoß von Gasen entsteht eine rückstoßende Kraft die die Rakete nach vorne treibt, während die ausgestoßenen Gase nach hinten abgestoßen werden. Diese Kraft ermöglicht es der Rakete sich im luftleeren Raum zu bewegen und Ziele im Weltraum zu erreichen.
Warum beschleunigen Raketen im Vakuum?
Warum beschleunigen Raketen auch im Vakuum, obwohl es dort keinen Widerstand gibt und somit keine Kraft entgegen der ausgestoßenen Materie wirkt?