Wie kommt eine Raumfähre voran, wenn sie die Erdatmosphäre verlässt und ins Vakuum eintritt? Foto: epa

"Hier wirken zwei der wichtigsten Erhaltungssätze der Mechanik zusammen", erläutert der Direktor am Institut für Theoretische Physik der Christian-Albrechts Universität zu Kiel (CAU), Prof. Michael Bonitz. "Der Impuls- und der Drehimpulserhaltungssatz."

Der Impuls ist das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit. Was sich so abstrakt anhört, lässt sich auch im Alltag beobachten: Wenn zwei Schlittschuhläufer auf dem Eis stehen und sich einer vom anderen abstößt, werden beide in entgegengesetzte Richtungen davonfahren. Im Wissenschaftsdeutsch wird das dann folgendermaßen beschrieben: "Der Impulserhaltungssatz besagt, dass der Gesamtimpuls in einem abgeschlossenen System konstant ist. Und er gilt auch im Weltraum", erklärt Michael Bonitz.

Wie bei den Schlittschuhläufern funktioniert es auch bei der Raumfähre. Wird der Treibstoff verbrannt und das heiße Restgas aus einer Steuerdüse ausgestoßen, so erhält das Raumschiff durch den Ausstoß einen Impuls in entgegengesetzter Richtung. Und der ist umso größer, je schneller das Gas austritt oder umso größer die Masse des Gases ist. Damit kann man die Raumfähre gezielt in eine geradlinige Bewegung versetzen. Genau so gut kann man die Raumfähre aber auch in Drehung versetzen. Soll sich das Raumschiff nach vorne bewegen, werden die Düsen verwendet, die nach hinten ausgerichtet sind. Wird das Gas aus den Düsen ausgestoßen, die zur Seite gerichtet sind, wirkt ein Drehimpuls auf das Raumschiff: Es kann so in eine beliebige Richtung gesteuert werden.

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