Was geschieht mit einer Rakete, die die Fluchtgeschwindigkeit nicht erreicht?

4 Antworten

Eine Rakete, die die Fluchtgeschwindigkeit nicht erreicht, kann nicht dem Gravitationsfeld eines Himmelskörpers entkommen. Sie wird entweder auf die Oberfläche zurückfallen oder eine geschlossene Umlaufbahn um den Himmelskörper beschreiben, je nach ihrer Geschwindigkeit und Richtung¹².

Die Fluchtgeschwindigkeit hängt von der Masse und dem Radius des Himmelskörpers ab, von dem die Rakete startet. Für die Erde beträgt die Fluchtgeschwindigkeit etwa 11,2 km/s¹. Das bedeutet, dass eine Rakete, die von der Erdoberfläche aus startet, mindestens diese Geschwindigkeit erreichen muss, um die Erde zu verlassen. Allerdings muss sie auch die Luftreibung und die Anziehungskraft anderer Himmelskörper, wie z.B. dem Mond oder der Sonne, berücksichtigen.

Die Fluchtgeschwindigkeit ist auch als zweite kosmische Geschwindigkeit bekannt. Die erste kosmische Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die eine Rakete benötigt, um eine Kreisbahn um die Erde zu erreichen. Sie beträgt etwa 7,9 km/s¹. Eine Rakete, die diese Geschwindigkeit hat, wird ein Satellit der Erde. Wenn die Rakete eine höhere Geschwindigkeit hat, aber nicht die Fluchtgeschwindigkeit erreicht, wird sie eine elliptische Umlaufbahn um die Erde haben¹.

Sie können mehr über die Fluchtgeschwindigkeit und die Raumfahrtphysik auf den folgenden Webseiten erfahren:

- [Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Wikipedia](^1^)

- [Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Physik-Schule](^2^)

- [Wissenswertes zu Raketen - Bremen](^3^)

Quelle: Unterhaltung mit Bing, 21.1.2024

(1) Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Fluchtgeschwindigkeit_%28Raumfahrt%29.

(2) Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Physik-Schule. https://www.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Fluchtgeschwindigkeit_%28Raumfahrt%29.

(3) Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Wikipedia. https://de.wikipedia.org/wiki/Fluchtgeschwindigkeit_%28Raumfahrt%29.

(4) Fluchtgeschwindigkeit (Raumfahrt) – Physik-Schule. https://www.cosmos-indirekt.de/Physik-Schule/Fluchtgeschwindigkeit_%28Raumfahrt%29.

(5) Wissenswertes zu Raketen - Bremen. https://www.bremen.de/wissenschaft/fragen-experten-antworten-februar-raketen.


phlegmatiker127 
Fragesteller
 23.01.2024, 19:49

Braucht die Fluchtgeschwindigkeit nur für sehr kurze Zeit (ein paar Sekunden) zu bestehen?

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Kelec  23.01.2024, 20:14
@phlegmatiker127

Ja.

Die Fluchtgeschwindigkeit ist definiert als die Geschwindigkeit die die Rakete erreichen muss um ohne weiteren Antrieb zu entkommen.

Also wenn man auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt hat kann man die Rakete abschalten und sie kann durch ihre Trägheit beliebig weit kommen.

Erreicht man die Fluchtgeschwindigkeit gar nicht, dann fällt sie nach dem Ausbrennen des Antriebs zurück zur Erde.

Theoretisch wird die Fluchtgeschwindigkeit mit jedem Antrieb im Vakuum erreicht wenn genug Energie aufgebracht werden kann. Also egal mit wie viel Kraft man beschleunigt wird man nach bestimmter Zeit im Vakuum immer Fluchtgeschwindigkeit erreichen. Daher wird für Vakuumtriebwerke als Leistung auch das sogenannte DeltaV angeben.

Dieses beschreibt um welche Geschwindigkeit der Antrieb die Rakete im Vakuum beschleunigen kann bevor er ausbrennt.

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Eine Rakete, die die Fluchtgeschwindigkeit nicht erreicht, wird von der Erdanziehung festgehalten und kehrt zurück. Ohne ausreichende Geschwindigkeit bleibt sie in der Atmosphäre und stürzt letztendlich auf die Erde zurück.


phlegmatiker127 
Fragesteller
 21.01.2024, 18:41

Ab welcher Höhe kehrt sie um?

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Kelec  21.01.2024, 18:43
@phlegmatiker127

Das hängt vom Luftwiderstand, der Brenndauer und dem Gesamtimpuls ab.

Im wesentlichen ist es aber ähnlich einem Wurf mit Luftwiderstand

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GEU20C  21.01.2024, 18:48
@phlegmatiker127

Blödsinn,wo der kraft zu ende geht.Wer kann das den nun wissen wo genau?

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Kelec  23.01.2024, 20:01
@phlegmatiker127

Wenn die Brenndauer unendlich ist und die Kraft größer als die Gravitationskraft ist dann beschleunigt die Rakete auch unendlich lange, damit wird sie beliebig schnell.

Also die Fluchtgeschwindigkeit nicht erreichen und unendliche Brenndauer schließen einander aus, ich glaube das hast du nicht verstanden.

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phlegmatiker127 
Fragesteller
 23.01.2024, 20:03
@Kelec

Du hast grundlegende Physik nicht verstanden!

damit wird sie beliebig schnell.

Schön wärs! Du kannst wohl auch die Geschwindigkeit eines Autos mit einem Getriebe ins unendliche treiben, was?

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Kelec  23.01.2024, 20:06
@phlegmatiker127

Ich glaube das Problem liegt an dir!

Schön wärs! Du kannst wohl auch die Geschwindigkeit eines Autos mit einem Getriebe ins unendliche treiben, was?

Was verleitet dich zur Annahme, dass das Äquivalent zu einer Rakete wäre?

Ich denke du unterliegst dem Trugschluss, dass eine Rakete eine Maximalgeschwindigkeit hat welche primär durch ihren Antrieb bestimmt wird, aber das gilt Maximal in der Luft. In einem Fastvakuum beschleunigt sie so lange bis die Gegenkraft durch dieses Fastvakuum der Antriebskraft entspricht und das ist erst bei extrem hohen Geschwindigkeiten der Fall weit über der Fluchtgeschwindigkeit.

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Sie nimmt ggf. einen mehr oder weniger stabilen Orbit ein bzw. fällt früher oder später auf die Erde zurück.

Kommt im Detail auf die genauen Umstände an.

Naja sie fällt eben wieder zur Erde zurück.