Wie schnell fliegen Raumraketen?

Eine Rakete muss nicht am Anfang schnell sein, sondern am Ende. In den ersten Sekunden überschreitet sie kaum die Geschwindigkeit eines Stadtautos, weil der Schub ihr Gewicht nur knapp übersteigt und fast der gesamte Treibstoff noch an Bord ist. Während sie Treibstoff verbrennt, wird sie leichter und beschleunigt: Nach etwa anderthalb Minuten durchbricht sie meist die Schallmauer und erfährt den maximalen aerodynamischen Druck. Wenn die erste Stufe nach zwei bis drei Minuten abschaltet, bewegt sich das Fahrzeug mit zwischen 6.000 und 8.000 km/h. Die zweite Stufe erledigt den Rest im Vakuum des Weltraums, und nach etwa neun Minuten bewegt sich die Nutzlast mit rund 7,8 km/s, etwa 28.000 km/h – der Geschwindigkeit, die sie in einer niedrigen Erdumlaufbahn hält.

Die Orbitalgeschwindigkeit ist keine willkürliche Designentscheidung, sondern eine Folge der Schwerkraft. In 400 km Höhe fällt ein Objekt, das sich mit etwa 7,7 km/s bewegt, genau in dem Maß zur Erde, wie die gekrümmte Oberfläche unter ihm wegfällt; deshalb erreicht es nie den Boden. Je höher die Umlaufbahn, desto geringer die benötigte Geschwindigkeit: In der geostationären Bahn, bei 35.786 km, reichen etwa 3,1 km/s. Um den Planeten ganz zu verlassen, ist die Fluchtgeschwindigkeit nötig, etwa 11,2 km/s auf Meereshöhe, wobei Sonden sie in größerer Höhe erreichen, wo der Wert etwas niedriger ist.

Die Parker Solar Probe der NASA, gestartet mit einer Delta IV Heavy, ist zum schnellsten jemals von Menschen gebauten Objekt geworden und erreicht bei ihren Vorbeiflügen an der Sonne bis zu 690.000 km/h, wobei sie diese Geschwindigkeit der Schwerkraft der Sonne verdankt und nicht der Rakete. Unter den Trägerraketen gehört der Rekord für die Abflugsgeschwindigkeit der Atlas V, die 2006 New Horizons mit über 16 km/s relativ zur Erde zum Pluto schickte.