Warum ein Moment besonders kritisch ist

„Max Q“ – maximale Belastung

Raketenstart: Warum ein Moment besonders kritisch ist

Bei Raketenstarts der Nasa und Esa fällt kurz nach dem Launch der Begriff „Max Q“. Was es mit diesem äußerst kritischen Moment in der Raumfahrt auf sich hat.

Der Start sowohl einer bemannten als auch einer unbemannten Rakete ist ein technisch komplexer Vorgang. Von den Triebwerken bis zur Oberstufe müssen alle Teile perfekt aufeinander abgestimmt sein, damit das System nicht auseinanderbricht.

Der kritischste Moment beim Start einer Rakete wird „Max Q“ genannt. Diese Abkürzung steht für „Maximum Dynamic Pressure“, einen Wert, an dem die aerodynamische Belastung auf die Rakete am größten ist. Wenn dieser Zeitpunkt überschritten ist, atmen Entwickler und Astronauten gleichermaßen auf. Je nach Rakete tritt der Zeitpunkt zwischen 60 und 90 Sekunden nach dem Start auf.

Was passiert bei „Max Q“? Je höher eine Rakete steigt, desto dünner wird die Atmosphäre. Das heißt, der Luftwiderstand sinkt. Gleichzeitig wird die Rakete dadurch immer schneller. Genau diese Kombination bestimmt den Zeitpunkt „Max Q“.

Denn wenn die Luft noch vergleichsweise dicht ist, während die Geschwindigkeit aber bereits sehr hoch ist, entsteht ein maximaler Druck auf die gesamte Raketenkonstruktion. Dann drückt der Luftstrom mit enormer Kraft gegen die Hülle. Triebwerke und Verbindungen werden maximal beansprucht.

Raketenentwickler können diesen Zeitpunkt berechnen. Sie können die Systeme so konstruieren, dass sie diesen Punkt sicher überstehen, indem etwa die Triebwerke der Rakete kurzzeitig gedrosselt werden, um die Belastung zu reduzieren. Erst nachdem „Max Q“ überschritten ist, wird wieder voll beschleunigt.

„Max Q“ gilt zwar als eine der kritischsten Phasen eines Starts, dennoch kommt es gerade in diesem Moment nur selten zu Zwischenfällen. Das liegt daran, dass die Entwickler die Konstruktion und das Flugprofil einer Rakete gezielt darauf ausrichten.

Bekannte Unglücke wie die Explosion der Raumfähre Space Shuttle Challenger 1986 oder der Verlust der SpaceX-Rakete CRS-7 im Jahr 2015 ereigneten sich zwar kurz nach dem Start. Sie wurden aber nicht durch „Max Q“ verursacht, sondern durch technische Defekte.