Warum fliegt ein Spaceshuttle nicht einfach wie ein Flugzeug ins Weltall,sondern mit Raketen?

17 Antworten

Ja natürlich ist so etwas möglich, aber beim augenblicklichen Stand der Raumfahrttechnik völlig unsinnig.

Stell Dir einen Trichter vor, an dessen unterem Ende die Erde ist und der sich nach oben hin ausweitet.

Es geht also darum, so schnell wie möglich den "oberen" Rand zu erreichen, wo der Trichter flach wird also kaum oder keine Energie mehr benötigt wird, um weiterzufliegen.

Am effektivsten - und Jules Verne hat das ja beschrieben - ist also eine Kanone. Sie setzt die chemische Energie der Treibladung praktisch in Nullzeit in eine Fortbewegung um. Das Geschoss (oder der Raumflugkörper) braucht also keinen Treibstoff mehr mitzunehmen - im Gegensatz zu einem Flugzeugstart, bei der Du über Minuten und Stunden gegen die Schwerkraft arbeiten musst, was wiederum Treibstoff kostet und die Nutzlast gegen Null tendieren lässt.

Ein Senkrechtstart hat also schon Vorteile, wenn es darum geht, den steilen Anstieg im Gravitationstrichter so schnell wie möglich zu verlassen. Die Rakete ist der Kompromiss zwischen Hinaufspiralen wie ein Flugzeug und der Kanone, deren Beschleunigung niemand überleben würde - außer, das Kanonenrohr wäre mehrere tausend Kilometer lang. Dann könnte man mit 1 g starten - muss ich aber nochmal nachlesen.

Es gab ja auch schon vor dem Shuttle ähnliche Entwürfe: Dyna-Soar, dann der europäische Hermes, dann eine Studie (Sänger) von MBB mit zwei geflügelten Stufen oder schon in den Dreißiger Jahren den "Antipodenbomber", einen Entwurf von Eugen Sänger.

Das Problem: Zusätzliches Gewicht durch die Tragflächen, mehr Treibstoff, weniger Nutzlast. Also vielleicht den Deltaflügler auf eine Raketenstufe setzen (s. Hermes) und ihn aerodynamisch landen lassen.

Bliebe als Alternative vielleicht ein elektromagnetisches Katapult, dessen Beschleunigung exakt auf die Nutzlast (2. Stufe plus eigentliche Nutzlast) eingestellt werden könnte.

Hier ist noch viel Potenzial, auch für (deutsche) Ingenieure.

Das dürfte einen ähnlichen Grund haben wie die Verwendung mehrstufiger Raketen: Man muss die schweren Treibstofftanks nicht weiter mit sich schleppen, nachdem sie leer sind. Ohne die "Booster-Raketen" müsste das gesamte Space Shuttle deutlich größer und schwerer ausgelegt werden und müsste wesentlich mehr Treibstoff verbrauchen, um die Tanks mit auf 300 km Höhe zu bringen. Und jedes Kilogramm zählt bei diesen Höhen.

Die sog. Fluchtgeschwindigkeit muss erreicht werden um in eine orbitale Umlaufbahn zu gelangen. Und diese Geschwindigkeit liegt bei etwa 8km/s naja und das geht nur ausserhalb der atmosphäre. Und da dort kein Sauerstoff vorhanden ist, um Treibstoff zu verbrennen muss dieser auch mitgeführt werden. Nunja Auftrieb durch Strömung ist dort auch nicht möglich, also muss der Antrieb des Shuttel gegen dessen direktes Eigengewicht arbeiten und es dabei noch auf Orbitalgeschwindigkeit beschleunigen. Tja und so leistungsfähig sind heutzutage nur Raketenantriebe.

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