Warum werden Raumfahrzeuge nicht von Flugzeugen aus gestartet [Duplikat]

Weil es kein Flugzeug gibt, das das könnte. Und selbst wenn es einen gäbe, gewinnst du fast nichts damit.

Die Saturn-V-Rakete wog vor dem Start fast 3.000 Tonnen. Das Space Shuttle wog fast zweitausend Tonnen.

Eine Boeing 747 kann „nur“ etwa 120 Tonnen tragen. Das sind etwa 5 % des Gewichts der oben genannten Raumfahrzeuge. Sie würden 20 Boeing-Flugzeuge benötigen, um ein vollgetanktes Raumfahrzeug zu transportieren.

Aber wie sieht es mit dem Höhengewinn aus? Die 747 konnte eine Nutzlast bis zu einer Höhe von 14 km oder so transportieren.

Zum Vergleich: Die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation liegt bei 420 km. Das Hubble-Weltraumteleskop befindet sich in 560 km Höhe. Es gibt keine Umlaufbahnen unter 160 km (weil sie aufgrund des Luftwiderstands schnell zerfallen würden), und die meisten liegen über 200 km. Geostationäre Satelliten befinden sich 40.000 km über der Erde.

Das Flugzeug würde nur etwa 2 ... 3% der Umlaufbahnhöhe oder sogar viel weniger zurücklegen.

Wie Sie sehen können, passen die Zahlen einfach nicht zusammen.

BEARBEITEN: Die von Ihnen erwähnte Wiki-Seite bezieht sich auf Sonderkonstruktionen, bei denen das gesamte Fahrzeug für den Start als Flugzeug oder Ballon ausgelegt ist. Das Flugzeug ist im Grunde die erste Stufe. Aus den oben genannten Gründen ist dies derzeit jedoch keine Mainstream-Lösung. Es kann für sehr kleine Fahrzeuge funktionieren.

Viele gute Sachen zu diesem Thema in Wikipedia.: Air Launch to Orbit

Luftstart

Eine typische Rakete verbringt die ersten paar Sekunden damit, (fast) gerade nach oben zu fliegen, um aus der Atmosphäre herauszukommen. Danach verbringt es fast seine gesamte Zeit damit, auf Umlaufgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das Verlassen der Atmosphäre ist zwar hart (die Rakete ist zu diesem Zeitpunkt am schwersten), aber nur ein sehr kleiner Teil des Prozesses.

Die Masse, die Sie in eine größere Höhe transportieren müssten, ist so groß, dass sie die Kapazität des größten jemals gebauten Flugzeugs übersteigt, ganz zu schweigen von einem Ballon.

Betrachten Sie den Fall von StratoLaunch. Sie beabsichtigen, ein Trägerflugzeug zu bauen, das aus Teilen von 2 Boeing 747 (unter den Top 3 der größten im Handel erhältlichen Flugzeuge) besteht. (Update: Das Flugzeug namens Roc wurde fertiggestellt und wird Rolltests auf der Landebahn unterzogen.) A380, B747 und C5 Galaxy sind wahrscheinlich die größten). Es wird das größte fliegende Flugzeug (nach Masse, Flügellänge usw.) sein, wenn es gelingt.

Selbst dann kann es nur eine verkleinerte Version eines Falcon tragen (die ursprüngliche Nutzlast sollte ein SpaceX Falcon 9 sein, aber mit 5 statt 9 Triebwerken und einer damit einhergehenden Reduzierung der Kraftstoff-/Oxidationsmittellast und damit der Masse). Das größte noch zu bauende Flugzeug konnte also nur eine kleinere Version eines mittelgroßen Boosters tragen. Update: Das Falcon 5-Modell wurde von SpaceX aufgrund der großen Anzahl erforderlicher Änderungen gestrichen. Der Pegasus von Orbital/Northrup Grumman wird der erste Booster sein, größere Modelle werden möglicherweise 2022 folgen.

Der Hauptvorteil des Luftstarts ist nicht die zusätzliche Masse, sondern die Startbeschränkungen. Wenn Sie von einem festen Standort aus starten, haben Sie begrenzte Startoptionen auf unterschiedliche Umlaufbahnen und Neigungen. Ein Flugzeug kann theoretisch dorthin fliegen, wo es bequem ist, die richtigen Orbitalparameter zu erreichen. (Vorausgesetzt, es gibt eine ausreichend große Landebahn für etwas von der Größe eines Stratolaunch-Fahrzeugs in voll beladener Flugreichweite).

Derzeit gibt es das Beispiel von Virgin Galactics SpaceShip Two, das das Trägerfahrzeug White Knight verwendet, dessen Nutzlast für den tatsächlichen Orbit (LauncherOne, falls sie es tatsächlich bauen) im Bereich von 100 Kilogramm liegen würde.

Pegasus, gestartet unter einem Lockheed L-1011 (3-motoriges Flugzeug), bringt maximal etwa 500-1000 Kilo in die Umlaufbahn.

Es gab einen europäischen Vorschlag, eine orbitale Nutzlast (im Bereich von 200 Kilo) von der Spitze eines Airbus A300 zu starten.

Das dafür nötige Scaling up funktioniert einfach nicht.

Das obige Bild zeigt ein Bild von Space Ship One . auf dem düsengetriebenen 'Trägerflugzeug'/'Mutterschiff' White Knight - das zählt wahrscheinlich als Flugzeug.

Ich denke jedoch, dass diese Konstruktionen nur dafür ausgelegt sind, eine erdnahe Umlaufbahn zu erreichen, nicht hoch genug, um einen Satelliten zu tragen, Fracht zur ISS zu transportieren usw