Wie bewegt sich eine Rakete im Weltall vorwärts?
Da im Weltall ein Vakuum herrscht, frage ich mich, wie sich die Rakete mittels Düsenantrieb fortbewegen kann. Normalerweise muss ja ein Widerstand vorhanden sein (wie z.B. die Luft), damit sich die Rakete überhaupt bewegen kann.
12 Antworten
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.
Hallo,
In einer Atmosphäre können Objekte fliegen, weil sie die Gesetze der Strömungsmechanik ausnutzen. Das Objekt benötigt Tragflächen. Diese Tragflächen sind so beschaffen, dass die Luft, die oberhalb der Tragfläche vorbeiströmt, einen längeren Weg zurücklegen muss als die Luft, die unterhalb der Tragfläche vorbeiströmt. Dadurch kommt es zum einer Kraft, die die Tragflächen nach oben zieht. Diese Kraft hebt die nach unten ziehende Schwerkraft auf.
Zum Vorwärtskommen kann man Propeller verwenden. Das sind eigentlich Luft-Schaufeln. Düsentriebwerke leisten im wesentlichen dieselbe Arbeit.
Im Weltraum, also ohne Atmosphäre, funktioniert jedes Treibwerk aufgrund der Impulserhaltung. Das ist ein fundamentales physikalisches Gesetz. Der Impuls p ist das Produkt aus Masse m (in Kilogramm kg) und Geschwindigkeit v (in m/s Meter pro Sekunde): p = m * v.
Selbstverständlich funktioniert dieses Prinzip überall, also auch in der Atmosphäre.
Nehmen wir an, im Weltraum ruht eine Rakete (also Geschwindigkeit v0 = 0), deren Masse m0 aus zwei Anteilen besteht: Nutzlast m1 und Treibstoff m2, also m0 = m1 + m2.
Sie hat dann den Impuls p0 = m0 * v0 = 0 (identisch Null). Das wird sich auch niemals ändern!
Wenn nun die Rakete ihren Treibstoff m2 mit der Geschwindigkeit v2 wegstößt, bewegt sich die Nutzlast m1 mit der Geschwindigkeit v1 in Gegenrichtung:
Die Impulserhaltung definiert den Zusammenhang: m1 * v1 + m2 * v2 = p0.
Es kommt im Weltraum also darauf an, möglichst viel Impuls mit dem Treibstoff zu erzeugen. Das kann man erreichen durch das Ausscheiden von viel Masse oder durch das Abstoßen des Treibstoffes mit hoher Geschwindigkeit.
Sieh Dir mal die alte Saturn V-Rakete an: 110 Meter hoch, voller Treibstoff, obendrauf eine kleine Kapsel als Nutzlast. Da wurde viel Masse ausgestoßen.
Sieh Dir das modernere Space Shuttle an: untergefähr halbe-halbe zwischen Treibstoff und Nutzlast. Dort wird mit mehr Geschwindigkeit gearbeitet.
Für die Zukunft sucht man Triebwerke, die möglichst hohen Impuls bei möglichst niedrigem Massenausstoß erzeugen. Man möchte also keine riesige Rakete voller Treibstoff, sondern eine Rakete mit überwiegend Nutzlast haben.
Du willst ja auch keinen Sattelschlepper voller Benzin haben, damit Du zur Arbeit kommst ...
Wenig Treibstoffmasse, aber hoher Impuls bedeutet hohe Austrittsgeschwindigkeit v des Treibstoffes. Die kinetische Energie E des Treibstoffes ist E = 1/2 * m * v². Doppelt so hohe Geschwindigkeit bedeutet also vierfach höheren Energie-Aufwand.
Bisher gewinnt man diese Energie aus chemischer Verbrennung, z.B. von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser.
Aber man befindet sich inzwischen am oberen Limit dessen, was chemische Prozesse ermöglichen.
Kernenergie erlaubt dagegen etwas eine Millionen mal mehr Energie (pro Kilogramm "Brennstoff").
Man müsste also einen Kernreaktor in der Rakete haben, der seine Energie dem Treibstoff überträgt, z.B. durch Teilchenbeschleunigung.
Das geht im Prinzip schon. Allerdings gibt es noch erhebliche technische Schwierigkeiten, da die pro Zeit erzeugte Masse nicht ausreicht, um die Rakete genügend schnell zu beschleunigen.
Ich hoffe, es ist einiges klarer geworden.
Tschüß, Sanctitas =:]
Quelle:http://www.astronews.com/forum/archive/index.php/t-315.html
Mit deiner Antwort kann aber auch keiner wirklich etwas Anfangen, dann solltest du zumindest das Gesetzt auch nennen. Irgend welche Schlagworte sind auch nicht hilfreich.
Newton ist tot, seine Theorien starben 1915 ( Einstein allg. RT ).
Newton war kein intelligenter Mensch,Gravitation ist keine Unsichtbare Kraft.Es geht nur um Dichte der Stoffe, so wie Öl auf dem Wasser schwimmt oder ein Heliumballon aufsteigt.
Gibt es auch eigene Gedanken oder nur Plagiate !? Nicht alles ist korrekt dargelegt .
Der Antrieb ( Schub ) ergibt sich aus dem VORSCHUB- Prinzip aus freier Fläche mal Differenzdruck. Halbwisser faseln immer vom Rückstoß oder Reaktion gleich Aktion.In der Brennkammer wird ein Druck aufrecht erhalten. Der wirkt überall, nur nicht im Querschnitt der Düse ( freie Fläche ) . In entgegengesetzter Richtung ( vorne ) wirkt die Resultierende als Schub. Alles paletti ?
Weltweit einzig richtige Antwort, trixieminze! Gibt es diese unschlagbar einfache und einzig sinnige Erklärung auch irgendwo in nem Buch oder auf ner Website nochmal zum Nachlesen mit schönen Zeichnungen und so?
Wo ein Körper ist kann kein anderer sein lautet eine Physikalische Regel. Der Düsenstrahl der Rakete besteht ja aus "Teilchen", welche die Rakete eben verdrängen wenn man so will und sie dadurch voran schiebt. Es ist ein Bischen so als würde dir eine Stange aus dem Ar.. wachsen die dich vorran schiebt...
so ein Quatsch, sorry. Und auch noch ein DH.Jetzt läuft wieder Jemand herum. der einen Fehlglauben hat.
Das funktioniert nicht,du kannst mit einem Feuerzeug auch keinen Heissluftballon steigen lassen.Der Raum muss Gefüllt werden zu Gänze.
Einmal aufgenommene Fahrt behält die Rakete dank Trägheit weitest gehend bei. Es gibt ja nichts, was abbremst - also keine Reibung. Und zusätzliches Beschleunigen, Abbremsen oder Lenken funktioniert sozusagen über das Abstrahlen bzw. Abstoßen von Teilchen. Schleudere ich einen Ball von mir weg, drücke ich mich selbst in die Gegenrichtung. Das funktioniert auch im Vakuum.
Anderes Beispiel der wirkenden Kräfte: Wenn ich aus einem Boot aussteige, schwimmt es gleichzeitig von mir weg.
thema erschöpfend behandelt, frage verfehlt.
Das dritte Newtonsche Reaktionsgesetz bildet die Grundlage für das Rückstoßprinzip und damit für den Raketenantrieb