Ab wieviel Kilometer von NN aus kann man den Raketenschub abschalten, wenn man eine Rakete in den Weltraum schiessen will?
Es ist in diesem Forum üblich, ein Mindestmaß an Höflichkeit an den Tag zu legen. Da dies Dein erster Tag hier ist, will ich Dir Deine Stoffeligkeit mal nochmal verzeihen…
Hallo!
Das hängt weniger von der Höhe als vielmehr von der Geschwindigkeit ab. Sobald eine Geschwindigkeit von 7900 m/s parallel zur Erdoberfläche erreicht ist, ist das Raumfahrzeug zu schnell, um zurück auf die Erde zu fallen. Man nennt das auch 1. kosmische Geschwindigkeit. Dabei ist es fast egal, welche Flughöhe dabei erreicht wird (Ich spreche hier von den Höhen, in denen erdnahe Satelliten verkehren, also bis wenige Hundert Kilometer).
Michael
Zum Thema Hallo sagen, wurde ja schon was gesagt.
Zur Restlichen Frage:
Die Schwerkraft setzt nie aus. Mathematisch gesehen wirkt sie unendlich weit. Dabei sinkt sie bei Verdoppelung der Entfernung (gemessen ab dem Erdmittelpunkt) auf ein Viertel. Wenn Du diese Abnahme immer weiter rechnest, stellst Du fest, daß die Gravitationswirkung der Erde zwar immer kleiner wird, je weiter man sich von Ihr entfernt, sie aber niemals auf Null absinkt.
Das gilt aber nur im Mathematischen Idealfall, wenn die Erde allein im All wäre. In der Praxis endet die Gravitation der Erde dort, wo die Gravitation eines anderen Himmelskörpers stärker wird.
Daß Raumschiffe in einer Erdumlaufbahn Schwerelos sind, liegt an der Fliehkraft die durch die Kreisbahn bewirkt wird. Bei passender Geschwindigkeit (siehe Beitrag von Michael Bauer) hebt dich die Schwerkraft und Fliehkraft auf, so daß man eine annähernde Schwerelosigkeit erreicht. Genaugenommen gilt das nur für das Schwerkraftzentrum des Raumschiffes, im restlichen Raumschiff gibt es minimale Gravitationskräfte, man spricht hier von Mikrogravitation.
Bei Geradlinigem Flug von der Erde weg, wie zB bei den Flügen zum Mond, war die Besatzung ebenfalls schwerelos, das lag daran, daß das Raumschiff auf eine entsprechende Geschwindigkeit (ca 40 000 km/h) gebracht wurde, und dann der Antrieb abgestellt wurde. Durch die Gravitation wurde das Raumschiff zwar langsamer, aber die Anfangsgeschwindigkeit war so groß, daß es genügte um bis zum Mond, bzw bis in das Gravitationsfels des Mondes zu kommen. An der Stelle an der die Gravitationswirkungen sich die Waage hielten, war die Geschwindigkeit auf ca 3000 km/h gefallen. Von da an, wurde das Raumschiff durch die Gravitation des Mondes wieder schneller. Dabei waren die Astronauten die ganze Zeit schwerelos, weil sich die Gravitation und die Trägheit durch das „Abbremsen“ die Waage hielten.
Ab wieviel Kilometer von NN aus kann man den Raketenschub
abschalten, wenn man eine Rakete in den Weltraum schiessen
will?
Eine feste Grenze gibt es dafür nicht, weil es von der Geschwindigkeit der Rakete und der Stellung von Sone, Mond und Erde abhängt. Wenn die Geschwindigkeit der Rakete gegenüber der Erde vernachlässigbar klein sein soll, dann muss sie die Hill-Sphäre der Erde verlassen, um ganz sicher zu gehen. Das wären rund 1,5 Millionen Kilometer (http://de.wikipedia.org/wiki/Hill-Sphäre).
Hallo Namenloser,
das hängt davon ab wie weit man in den „Weltraum“ möchte.
Wie meine Vorposter schon treffend erklärt haben, gibt es einige Gestzmäßigkeiten, denen man sich nicht entziehen kann. Zumindest wenn man den erdnahen Raum betrachtet. D.h. es müssen, abhängig vom Radius um unseren Planeten, Mindestgeschwindigkeiten eingehalten werden. Das gilt auch für die geostationäre Umlaufbahn. Im generellen gilt das Gesetz - Graviationskraft(Zentripedalkraft) = Zentrifugalkraft.
Im Weltraum gibt es keine, von der Gravitation „losgelöste“ Bewegung. Gravitation ist der Motor der Evolution, auch wenn diese sich im Faktor 1/r2 verhält. Mag sein, daß sich das inflationär gibt, aber ohne dieses keine Entwicklung und auch unser Dasein. Kleiner Exkurs.
Es ist möglich, sich durch ausnutzen dieser Kraft ohne Antrieb durch die Welten zu bewegen. Die Sonden, die unser System erforschten machten sich das zunutze. D.h. die Gravitationskraft eines Planeten zu nutzen, Schwung zu holen und die Reise weiter zu führen.
Ich denke, für eine weiterführende Reise ist eine solche Vorgehensweise ein wenig unpraktikabel.
Gruß vom Raben
Hallo,
die Schwerkraft setzt nie aus.
Die Frage ist höchstens, wann ist die Schwerkraft so klein, dass sie gegenüber dem Schwung (der kinetischen Energie) des Raumschiffes bedeutungslos ist.
Viele Grüße
Lumpi
Schwerkraft setzt nicht aus. Man kann sie auch nicht mit Triebwerksschub allein überwinden. Egal, wie stark die Rakete wäre, sie würde nach Brennschluss wieder herunterfallen. Man kann die Schwerkraft nur mit Fliehkraft ausgleichen. Raketen starten senkrecht, schwenken dann aber parallel zum Erdboden ein und beschleunigen so weit, dass die Fliehkraft die Gewichtskraft aufhebt. Um eine Umlaufbahn um die Erde zu erreichen, muss ein Raumfahrzeug auf knapp 28000km/h beschleunigen. Um die Umlaufbahn zu verlassen, sind schon 40000km/h notwendig. Das geht auch nur, weil auf den Umlaufbahnen kein Luftwiderstand mehr herrscht, der einen einmal beschleunigten Körper bremsen würde.
Hallo,
Deine Aussagen widersprechen sich.
Es gibt keine bedeutungslose Gravitation, schon gar nicht im Raum. Du kannst so viel kinetische Energie haben wie Du möchtest, der Gravitation kommst Du nicht aus!
Gruß
Corvus
Hallo,
da muss ich Dir recht geben.
Allerdings sehe ich die Frage eh hypotetisch. Denn bin ich von der Erde weit genug weg, dass spielen Sonne und die großen Planeten die Geige, bin ich von der Sonne weit genug weg, dann gibt es auch hier noch ein paar Milliarden Sonnen in der Milchstraße und selbst wenn ich von der Milchstraße weit genug weg wäre, dann gibt’s da auch wieder Galaxien, die an mir ziehen würden…
Und selbst wenn man dann alle Galaxien weit hinter sich gelassen hätte… weiß man nicht, ob es nicht noch andere „Universen“ gibt, und wo die „dunkle Materie“ sich so genau rumtreibt weiß auch noch niemand.
Danke für die Korrektur!
Grüße
Lumpi
Hallo!
Schwerkraft setzt nicht aus.
Soweit stimmt es noch.
Man kann sie auch nicht mit
Triebwerksschub allein überwinden. Egal, wie stark die Rakete
wäre, sie würde nach Brennschluss wieder herunterfallen.
Das hingegen ist falsch.
Das Gravitationspotenzial beträgt
Φ = -GM/r
Um einen Gegenstand im Gravitationsfeld vom Radius r1 auf den Radius r2 zu heben, braucht man die Energie
W = W2 - W1 = m * (-GM/r2 - (-GM/r1)) = GMm * (1/r1 - 1/r2)
Da der zweite Term für r2 → ∞ gegen Null geht, braucht man nur eine endliche Energie, um einen Körper vollständig aus dem Gravitationsfeld eines Planeten zu entfernen. Oder in anderen Worten: Wenn die Triebwerke dem Raumschiff nur genügend Energie mitgeben, wird es nie wieder auf den Planeten zurück fallen, selbst wenn die Triebwerke abgeschaltet werden.
Michael
1 Like
Ab wieviel Kilometer von NN aus kann man den Raketenschub
abschalten, wenn man eine Rakete in den Weltraum schiessen
will?
Ausgehend von dieser Formulierung, scheint die Frage nicht zu sein, wann die Schwerkraft aufhört, sondern in welcher Höhe der Weltraum anfängt. Die offizielle Grenze zum Weltraum liegt bei etwa 100km über N.N… (https://de.wikipedia.org/wiki/Erdatmosph%C3%A4re#Gre…) Die Lufthülle ist dort so dünn, dass alles, was mit entsprechender Geschwindigkeit fliegt, auch längere Zeit dort oben bleibt. Dann spürt man die Schwerkraft nicht mehr. Dieser Schwebezustand ist ansonsten auch kurzfristig mit Herunterspringern von einem Stuhl, Bungeejumping, oder mit Parabelflügen mit einem normalen Flugzeug erreichbar. Erst oberhalb dieser 100km/h Grenze, wo in der dann praktisch nicht mehr vorhandenen Lufthülle auch eine ausreichend hohe Fluggeschwindigkeit um die 28000km/h erreicht werden kann, wird aus der Parabel eine Kreisbahn. Dann werden Raketentriebwerke tatsächlich, zumindest zeitweise, abgeschaltet.