Wenn im Weltall doch Vakuum herrscht, wo schiebt sich dann ein Raumschiff ab?
Im Weltall gibt's doch keine Materie an dem sich das Raumschiff abstoßen kann. Oder funktioniert das ganz anders? Bitte verständlich erklären^^
12 Antworten
Nimm einmal den Duschschlauch in die Hand und fühle den Rückstoß, anschließend hältst du den Duschkopf unter Wasser (Eimer), du wirst bemerken, dass der Rückstoß viel geringer wird. Der Rückstoß und somit die Vorwärtsbewegung eines Raketentriebwerkes kommt nicht dadurch zustande dass sich die austretenden Gase irgendwo hinten abstoßen sondern das der entstehende Druck nach allen Seiten wirkt, nach hinten kann er sich abbauen, nach vorne wirkt er auf die Vorderseite und bewegt diese nach vorne. Da die Rakete bzw das Raumschiff keinen Luftwiderstand zu überwinden hat, analog der Duschkopf keinen Wasserwiderstand, ist der Antrieb außerhalb der Lufthülle sogar effektiver.
Raketen funktionieren nicht im Weltraum, nur in der Atmosphäre. Die auszustossende Masse einer Rakete ist viel zu klein um in einem Vakuum voran zu kommen und zu manövrieren. Eine Rakete funktioniert durch das Rückstossprinzip. Die Behauptung das durch einen Druckaufbau einer Brennkammer eine Rakete nach vorne gedrückt wird ist eine Lüge. Der Druck in einer Druckkammer drückt in alle Richtungen gleich stark. Sobald man den Druck in ein Vakuum hinaus lässt, vermindert man nur den Innendruck der Druckkammer. Der Flüssigtreibstoff wirt verbrannt und in einen gasförmigen Agregatszustand umgewandelt. Gas hat zu wenig Masse um in einem Vakuum eine Rakete oder Raumschiff in bewegung zu setzen. Wenn man z. B. Ein Raumschiff mit einem Gewicht von 100 Tonnen mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h in 10 minuten erreichen möchte, benötigt man eine zusätzliche Masse die mindestens 100 Tonnen schwer ist, um das Raumschiff daran abzustossen. Durch den Rückstoß einer Rakete braucht es immer ein Gegengewicht. In der Atmosphäre ist es die Luft und den Atmosphärendruck. Im Wasser ist er das Wasser und den Wasserdruck. Um Weltraum gibt es keinen Druck, auch keinen Widerstand, deshalb funktionieren im Weltraum keine Raketen. Und Ionen schon garnicht. Um sich im Weltraum fort zu bewegen, benötigt man andere Fortbewegungsmaschinen.
@Spacetec:
Entschuldige bitte (trotz deines Pseudonyms), aber: wenn du mit deinen Aussagen richtig lägest, wäre es nicht möglich gewesen, Raketen und Sonden von der Erde z.B. zum Mond, und vor allem nicht wieder zurück zur Erde zu bringen. Eine Rakete ist für ihren Antrieb (solange sie den nötigen Brennstoff mitführt) keineswegs auf umgebende atmosphärische Luft (um darauf den "Rückstoß abzustützen") angewiesen. Zwar ist es wohl so, dass etwa die Apollo-Mondraketen den allergrößten Teil ihrer Schubarbeit noch innerhalb der irdischen Atmosphäre leisten mussten - aber ohne diese auch bremsende Atmosphäre wären sie sogar besser vorangekommen, mit insgesamt reduziertem Brennstoff-Verbrauch. Besonders um aus der Umlaufbahn um den Mond wieder in Richtung Erde zu starten, gab es aber da keinerlei Mondatmosphäre, an welcher sich die Raketenaggregate sich hätten abstoßen können. Nebenbei: Auch wenn die Masse der ausgestoßenen Gase einer Rakete insgesamt relativ klein gegenüber jener der Rakete ist, kann die Antriebswirkung doch groß sein, wenn nur die Ausstoß-Geschwindigkeit sehr hoch ist.
Noch einen schönen Gruß von Isaac Newton !
Im Universum gibt es Materie, aber keine Luft. Das funktioniert nach dem Rückstoßprinzip. Dabei wird das Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck aus der Rakete "gepresst". Auf einer Höhe von etwa 200km löst sich die Rakete und das Space-Shuttle wird mit der Restlichen Kraft in Richtung Ziel geschickt.
Deine Antwort suggeriert, dass die Gase "aktiv", also unter Aufbringung von Energie, aus dem Triebwerk gepresst werden müssten, was nicht richtig ist. Dompfeifer hat hier eine physikalisch deutlich präzisere und vor allem korrekte Antwort geliefert.
Auf die eigentliche Fragestellung gehst du außerdem gar nicht wirklich ein ... das Space Shuttle ist auf die "restliche Kraft" im Orbit gar nicht angewiesen, sondern kann sich dank der Triebwerke eigenständig bewegen.
Wenn ein Körper sich bewegen will, dann braucht er Impuls (dies ist sozusagen die Bewegungsgröße).
Nun gibt es zwei Arten, wie ein Körper Impuls bekommen kann:
1) Er nimmt sich den Impuls aus einem Körper, mit dem er verbunden ist. So geschieht das bei den Fortbewegungen zu Land, zu Wasser und in der Luft (mit Propeller).
2) Wenn kein zweiter Körper vorhanden ist (im Weltraum), dann kann der Körper sich den Impuls nur aus "sich selbst" nehmen. Dazu nimmt er den Impuls aus zum Beispiel den Abgasen der Verbrennung, diese habe dann folgerichtig negativen Impuls, bewegen sich also nach hinten. Dieses Vorgehen wird Rückstoßprinzip genannt.
Durch das Rückstoßprinzip.
Wenn du in einem geschlossenen Behälter einen Treibstoff unter starken Ausdehnung verbrennst, dann drückt das sich ausdehnende Gas gegen alle Seiten gleichmäßig und es passiert nichts.
Wenn du auf eine Seite des Behälters ein Loch machst, dann drückt der Treibstoff auf der gegenüberliegenden Seite gegen die Wand des Behälters; auf der Seite des Lochs findet der Treibstoff aber keinen Gegendruck und entweicht ins Freie. Der Druck auf die Seite, die der Öffnung gegenüber liegt, schiebt also den Körper voran.
Die Erklärung ist zwar richtig, aber nur eine spezielle Form des Rückstoßprinzips. Dieses ist nämlich nur eine Folge der Impulserhaltung. Genausogut könnte ein Astronaut auch Proviant nach hinten rauswerfen, die Rakete würde sich nach vorne bewegen (nur im Prinzip natürlich), deine Antwort suggeriert dem Fragesteller aber (hast du aber sicher nicht so gemeint), dass das Vorhandensein von Gasen hier essentiell für ein physikalisches Prinzip nötig ist, dem ist aber selbstverständlich nicht so.
Es ist also nicht zu vergleichen mit dem Propeller eines Flugzeugs. Der braucht nämlich die Luft auf jeden Fall.