Warum stoppt eine Raumfähre nicht vor dem Eintritt in die Erdatmosphäre völlig ab, um dann langsam in die Atmosphäre einzudringen und dann, nach dem Eintritt, wieder Schub zur Landung aufzunehmen? Bei einem ganz langsamen Eintritt würde kaum Reibung enstehen, die ein Raumschiff fast zum Glühen bringt - und das wäre dann doch sicherer für alle Beteiligten? (fragt Dirk aus Neubeckum)

"Alles eine Frage der Energie", sagt Norbert Püttmann, Ingenieur der Luft- und Raumfahrttechnik beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und von 1997-2004 Projektleiter für Entwicklungen im Bereich Wiedereintritt . Er erläutert: "Um ein Raumschiff in die Erdumlaufbahn zu bringen, muss es auf ca. 300 km gehoben und auf ca. 28.000 km/h beschleunigt werden. Die dazu nötige Energie wird aus der chemischen Verbrennung in den Raketenstufen gewonnen. Wichtig ist hier, dass eine Energieform (Verbrennung des Treibstoffs) in andere (Energie der Höhe und der Geschwindigkeit) umgeformt wird. Denn Energie kann man nicht erzeugen oder vernichten, man kann sie aber untereinander in andere Formen bringen.

Soll ein Raumschiff wieder aus dem Orbit auf der Erdoberfläche landen, muss es herunterkommen und abgebremst werden. Dazu müssen die Energie der Höhe und der Geschwindigkeit in eine andere Energieform umgewandelt werden. Hier bietet sich Wärme an. Das Raumschiff bremst also durch Reibung an der Atmosphäre ab. Beim Auto wird die Energie der Geschwindigkeit in den Bremsen in Wärme-Energie umgeformt.

Die Wärmemengen beim Wiedereintritt entsprechen der Energie, die beim Start durch die Raketen aufgebracht wurde. Sie dürfen nicht an das Raumschiff gelangen, das sonst verglühen würde. Die Wärme wird abgestrahlt (wie beim Lagerfeuer, je höher die Temperatur, desto besser), erwärmt die vorbeistreichende Luft (wie beim Heizkörper) und wird ein wenig in die Außenhaut des Raumschiffes geleitet (Wärmen der Finger auf dem Heizkörper, Wärmeleitung). Gefährlich beim Raumschiff ist weniger eine hohe Temperatur als zuviel Wärme im Raumschiff. Aber das wird durch Materialien verhindert, die Wärme nicht weiterleiten.

Der Vorschlag, das Raumschiff in der Umlaufbahn fast völlig abzubremsen, würde die Mitnahme einer Rakete erfordern, die viele hundert Tonnen Treibstoff beinhalten müsste. Es gibt in der Umlaufbahn keine andere Möglichkeit, ein Raumschiff zu stoppen. Aber dann könnte das Raumschiff wegen des zusätzlichen Gewichtes beim Start überhaupt nicht mehr abheben.

Das Erhitzen der Luft und der Hitzeschutzkacheln ist also eine notwendige Folge der Energieumwandlung. In der Raumfahrt wie auch beim Auto ist dies die beste Möglichkeit zum Bremsen.