Raketenantrieb
Von der Feuerwerksrakete bis zum Space Shuttle werden alle Raketen vom gleichen grundlegendem Prinzip in Bewegung gesetzt, dem 3. Newtonschen Axiom (dem Reaktionsprinzip), oder wie Isaac Newton es formulierte: actio = reactio (Wirkung und Gegenwirkung sind gleich).Das heißt, eine Rakete wird mit der gleichen Kraft nach vorn getrieben, mit der sie die Produkte ihres Raketenmotors nach hinten schleudert. Das funktioniert in jeder Umgebung, aber am besten im luftleeren Raum. Da eine Rakete während der Betriebsdauer ihres Raketentriebwerks an Masse verliert, ist bei gleicher Antriebskraft eine steigende Beschleunigung zu verzeichnen.
Alle Effekte, die bei einem Raketenantrieb zu verzeichnen sind, wurden 1903 von Konstantin Ziolkowski mit der Raketengrundgleichung dargestellt. Später kam Hermann Oberth unabhängig davon zu den gleichen Erkenntnissen.
Wesentlich für den Raketenantrieb ist es, dass alle Antriebskomponenten mitgeführt werden müssen. Das heißt: bei einem chemischen Raketenantrieb muss, im Gegensatz zu einem Flugzeug, neben dem Brennstoff auch ein Oxydator (Sauerstoffträger) bzw. reiner Sauerstoff transportiert werden.
Wichtig für die Effizienz eines Raketenantriebs ist es, dass es gelingt, dem vom Raketentriebwerk ausgestoßenen Gas eine möglichst hohe Geschwindigkeit zu verleihen. In Frage kommen dafür thermochemische Reaktionen, das Aufheizen des Gases in einem Kernreaktor oder die Beschleunigung des Gases (ionisierten Gases oder Plasmas) mittels verschiedener Verfahren (zum Beispiel dem Ionenantrieb).
Praktisch eingesetzt oder erprobt wurden bisher folgende Raketentriebwerke:
- chemisches Raketentriebwerk
- Kernenergie-Raketentriebwerk
- elektrisches Raketentriebwerk
Weitere mögliche Antriebsarten:
- Sonnensegel
- Photonantrieb
