Warum verwenden wir Raketen, um ins Weltall zu kommen?
...und fliegen nicht einfach mit einem Flugzeug "gemütlich" dahin.
Ein Flugzeug braucht glaube ich nicht 100 Tonnen Treibstoff um bis gaz nach oben zu kommen, und es kommt auch wieder runter.
6 Antworten
Das könnte man tun und ist auch in Entwicklung. Nur sind es keine "normalen" Flugzeuge, wie wir sie kennen. Normale Turbotriebwerke brauchen Luft, genauer, Sauerstoff, um ihren Treibstoff in der Brennkammer zu verbrennen und nach dem Rückstoßprinzip Vortrieb zu erzeugen. In höheren Atmosphärenschichten wird aber der Sauerstoff in der Luft knapp und das funktioniert nicht mehr. Ausserdem ist der sogenannte spezifische Impuls dieser Verbrennungsgase zu gering, sprich zu langsam, um in den Weltraum zu kommen. Es gibt jedoch Triebwerke, die man von luftatmend auf Raketenprinzip umschalten kann. Dann wird Treibstoff mit mitgeführtem Oxidator, also flüssiger Sauerstoff, oder Salpetersäure, in der Brennkammer verbrannt. Das Flugzeug verwandelt sich sozusagen dann in eine Rakete. Damit erreicht man auch in höheren Atmosphärenschichten die nötige Fluchtgeschwindigkeit. Nach diesem Prinzip kann man Raumgleiter bauen, wie sie schon der geniale Konstrukteur Sänger konzipiert hatte, wenn diese zu Beginn auch eher "Atmosphärenreiter" gewesen wären, die mit Ramjets, den Luftwiderstand zum "hüpfen" gebraucht hätten. Ziel war damals, so den Atlantik zu überqueren und mal bei Uncle Sam anzuklopfen. Später hätte sich daraus aber auch ein Raumfahrzeug machen lassen.
Weil ein Flugzeug ein Medium braucht durch dass es sich bewegen kann, weil es sonst keinen Auftrieb erzeugen kann. Der Rekord liegt bei etwa 36 km Höhe. Der Weltraum fängt ja nach Definition aber erst ab 100 km an.
Eine Rakete kann auch im Vakuum agieren.
Natürlich braucht man gerade für die ersten Kilometer den meisten Treibstoff. Egal mit welcher Antriebsart.
Da ist aber doch nicht der Punkt. Flugzeuge sind schlicht unfähig ins All fliegen zu können.
Teils wird es gemacht, dass ein Flugzeug eine Rakete oder ähnliches auf einige Kilometer bringt und das dann von da aus startet. Das kann dann etwas Gewicht bei der Rakete sparen. Aber das ist die Ausnahme, da das auch nicht bei allem geht.
Ein Flugzeugtriebwerk benötigt Sauerstoff aus der Umgebungsluft, um zu funktionieren. Eben deshalb sind sie auch so viel effizienter als Raketen: Sie müssen nur Kerosin im Tank mitnehmen, aber keinen zusätzlichen Sauerstoff.
In sehr großen Höhen ab ca. 20 oder spätestens 30 km oder so ist die Luft aber so dünn, dass Flugzeugturbinen nicht mehr funktionieren. Um den Weltraum zu erreichen muss man aber deutlich über 100 km erreichen. Das geht dann so nicht mehr.
Wenn du es schaffst, "das Weltall" bzw. den Weg dorthin ausreichend mit Luft (oder einer andern Substanz) "vollzupumpen", damit Flugzeuge auf dem gesamten Weg den benötigten Auftrieb erfahren, dann kann man das sicher so machen.
So lange du das nicht hinkriegst, ist es einfacher, ein Transportmittel auf die Fluchtgeschwindigkeit zu Beschleunigen und so in den Weltall zu schießen.
Aber ein bisschen hast du schon recht: es gibt Raketenstarts aus der Luft ("air launches"), aber es sind dennoch Raketen.
Nur so ein bisschen zur Veranschaulichung:
Düsenflugzeuge können bis ca. 15 km hoch fliegen.
bis zur ISS sind es etwa 400 km (etwa 27 mal so weit).
bis zu den geostationären Satelliten sind es etwa 36.000 km (also 90 mal so weit wie bis zur ISS)
bis zum Mond sind es etwa 380.000 km (also gut 10 mal so weit, bis zu den geostationären Satelliten).
Merke: immer, wenn du glaubst, auf eine Lösung gestoßen zu sein, die sämtliche Experten bisher übersehen haben, ist die Wahrscheinlichkeit ziemlich groß, dass deine Lösung nicht funktioniert.
So auch hier.
Sofern nicht völlig unmöglich, wäre es kaum wirtschaftlich, ein Flugzeug statt einer Rakete zu verwenden.
Warum hat wohl die NASA zu Zeiten der Space-Shuttle quasi trotzdem eine Art Rakete verwendet, um das Shuttle überhaupt ins All zu bringen?
Aber kann es sein, dass gerade diese 36 bis 100 km/h nicht quasi den meisten Treibstoff verbrauchen?