Warum startet eine Rakete senkrecht nach oben?

Der dichteste Teil der Atmosphäre liegt in den ersten 10–15 km. Eine Rakete, die sich früh neigen würde, verbrächte deutlich mehr Zeit in dieser dichten Luft und bezahlte dafür mit Luftwiderstand, Erhitzung und strukturellen Belastungen eines Fahrzeugs, das im Wesentlichen ein dünnwandiger Tank ist. Der senkrechte Aufstieg in den ersten zehn bis zwanzig Sekunden bringt die Rakete schnell durch den schlimmsten Teil und trägt sie außerdem vom Startturm und der Infrastruktur der Startrampe weg, bevor mit dem Lenken begonnen wird.

Eine Umlaufbahn ist keine Frage der Höhe, sondern der Geschwindigkeit. In 200 km Höhe muss ein Raumfahrzeug mit etwa 7,8 km/s parallel zur Oberfläche fliegen, damit sein Fall zur Erde durch die Krümmung des Planeten ausgeglichen wird. Fast die gesamte Energie einer Rakete fließt daher in die horizontale Geschwindigkeit. Kurz nach dem Abheben neigt das Leitsystem das Fahrzeug um einige Grad, und von da an übernimmt die Schwerkraft selbst den größten Teil der Drehung: Die Flugbahn krümmt sich natürlich in dem, was Ingenieure einen Gravity Turn nennen, bis die Oberstufe beim Brennschluss fast horizontal feuert. Zu spätes Lenken verschwendet Treibstoff, weil länger als nötig gegen die Schwerkraft gekämpft wird; zu frühes Lenken verschwendet ihn im Kampf gegen die Luft.

Startprofile werden berechnet, um diese beiden Verluste auszugleichen. Fahrzeuge mit geringerem Schub-Gewicht-Verhältnis steigen länger, bevor sie sich neigen, während leichtere, stärkere Raketen ihre Drehung früher beginnen können. Flugbahnen berücksichtigen außerdem Einschränkungen wie sicherzustellen, dass ausgebrannte Stufen in sichere Meereszonen fallen, und bei bemannten Flügen, dass ein Abbruch zu jedem Zeitpunkt zu überlebbaren Bedingungen führt. Luftgestartete Systeme und Raumflugzeuge verfahren anders, aber jede Rakete, die von einer Startrampe aus die Umlaufbahn erreicht hat, begann mit einem senkrechten Aufstieg und drehte dann ab, um Geschwindigkeit zu gewinnen.