Raketen

Eine Rakete ist die einzige Maschine, die uns von der Erde wegbringen kann. Flugzeuge brauchen Luft unter den Flügeln und Sauerstoff für ihre Triebwerke, im Weltall gibt es beides nicht. Eine Rakete bringt alles selbst mit: Treibstoff und den Sauerstoff zum Verbrennen. Aber wovon stößt sie sich eigentlich ab, wenn da oben nichts ist?

Das Rückstoßprinzip

Die Antwort: Eine Rakete stößt sich von gar nichts ab. Sie wirft heißes Gas mit riesiger Geschwindigkeit nach hinten aus, und dabei wird sie selbst nach vorne gedrückt. Das ist das Rückstoßprinzip. Du kennst es vom aufgeblasenen Luftballon, den du loslässt: Die Luft strömt hinten raus, der Ballon schießt nach vorne. Dafür braucht es keine Luft drumherum, im Gegenteil: Im Vakuum fliegt die Rakete sogar besser, weil keine Luft sie bremst.

Treibstoff für den Treibstoff

Warum sind Raketen so riesig? Weil sie fast nur aus Treibstoff bestehen, oft zu etwa 90 Prozent. Der Grund ist ein Teufelskreis: Eine Rakete muss ihren eigenen Treibstoff mitschleppen. Wer schneller werden will, braucht mehr Treibstoff. Aber mehr Treibstoff macht die Rakete schwerer, also braucht sie noch mehr Treibstoff, nur um den zusätzlichen Treibstoff zu tragen. Die Nutzlast, also Satellit oder Raumschiff an der Spitze, ist am Ende nur ein winziger Teil der ganzen Rakete.

Stufen: Ballast abwerfen

Ein leerer Tank ist totes Gewicht. Deshalb bestehen Raketen aus Stufen: Ist die erste Stufe leergebrannt, wird sie abgeworfen, und eine kleinere zweite Stufe übernimmt. Ohne die schweren leeren Tanks kommt der Rest viel leichter auf Geschwindigkeit. Für eine Umlaufbahn um die Erde braucht man etwa 28000 km/h, das schafft bis heute keine Rakete mit nur einer Stufe. Vom Abheben bis zu diesem Tempo vergehen übrigens nur rund acht bis neun Minuten.

Landen statt wegwerfen

Jahrzehntelang war fast jede Rakete Einwegware: Die Stufen fielen ins Meer, für den nächsten Start wurde alles neu gebaut. Heute ist Wiederverwendung Routine. Erste Stufen drehen nach dem Abtrennen um, bremsen mit ihren eigenen Triebwerken und landen aufrecht auf Landeplätzen oder Schiffen. Manche Booster fliegen mehr als zwanzig Mal. Das macht Starts viel billiger. Fliegen wäre schließlich auch unbezahlbar, wenn man jedes Flugzeug nach einem einzigen Flug verschrotten würde.