Eine ballistische Rakete ist eine Art großer und leistungsstarker Rakete, die entwickelt wurde, um einen Sprengkopf über große Entfernungen zu einem vorbestimmten Ziel zu transportieren. Ballistische Raketen folgen suborbitalen Flugbahnen, erreichen Weltraumhöhen (100 km+) und verlassen die Erdatmosphäre. Solche Raketen werden als „ballistisch“ bezeichnet, da nach einer anfänglichen Boost-Phase der weitere Kurs in der Regel durch die Ballistik bestimmt wird. Eine glatte parabolische Linie.
Ballistische Raketen gibt es in vielen Formen und Größen. In den Vereinigten Staaten werden ballistische Raketen in vier Reichweitenklassen eingeteilt:
Interkontinentalrakete (ICBM) – über 5500 Kilometer
ballistische Mittelstreckenrakete (IRBM) – 3000 bis 5500 Kilometer
ballistische Mittelstreckenrakete (MRBM) 1000 bis 3000 Kilometer
ballistische Kurzstreckenrakete (SRBM) bis zu 1000 Kilometer
Bei Reichweiten unter 350 km verlässt die ballistische Rakete die Erdatmosphäre nie. Beachten Sie, dass die einzigen drei ballistischen Raketen, die jemals im Kampf eingesetzt wurden, nur in der Kategorie der kurzen Reichweite waren und konventionelle Sprengstoffe enthielten. Die meisten heute existierenden ballistischen Raketen sollen nukleare Sprengköpfe tragen, obwohl noch keine davon im Krieg eingesetzt wurde.
Ballistische Raketen verwenden entweder einen festen oder flüssigen Treibstoff. Die älteren Raketen, wie die von Nazi-Deutschland im Zweiten Weltkrieg eingesetzte V2-Rakete und die ersten von den USA gebauten ballistischen Raketen, verwendeten alle flüssigen Treibstoff. In vielen Fällen ist der Treibstoff in einer ballistischen Rakete mit Flüssigtreibstoff flüssiger Wasserstoff, während das Oxidationsmittel flüssiger Sauerstoff ist. Die beiden müssen bei kryogenen Temperaturen gehalten werden oder sie kehren in eine Gasphase zurück. Beim Start werden die beiden Gase in Gegenwart eines Funkens schnell aus den Speicherkammern gepumpt, der das Gemisch entzündet und die Rakete vorwärts treibt. Das Nebenprodukt des brennenden Brennstoffs ist Wasserdampf.
Die flüssigen Phasen dieser Wasserstoff- und Sauerstoffphasen sind wegen ihrer verbesserten Energiedichte gegenüber der Gasphase für die Raketentechnik wünschenswert. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Triebwerke von flüssigkeitsgetriebenen ballistischen Raketen je nach Wunsch gedrosselt, abgeschaltet oder neu gestartet werden können. Ein Nachteil ist, dass die Lagerung solcher Raketen mühsam ist, da der Treibstoff ständig gekühlt werden muss, um startbereit zu sein.
Eine andere Art flüssiger Treibmittel sind hypergolische Treibmittel. Hypergolische Treibmittel entzünden sich bei Kontakt und erfordern keine Zündquelle. Dies ist nützlich für häufiges Starten und Neustarten für Weltraummanöveranwendungen. Die beliebteste Version verwendet Monomethylhydrazin (MMH) für den Brennstoff und Stickstofftetroxid (N2O4) für das Oxidationsmittel.
Modernere ballistische Raketen verwenden feste Brennstoffe, da sie einfacher zu lagern und zu warten sind. Das Space Shuttle zum Beispiel verwendet zwei wiederverwendbare Feststoff-Booster, die jeweils mit 1.1 Millionen Pfund (453,600 kg) Treibstoff gefüllt sind. Der verwendete Brennstoff besteht aus Aluminiumpulver (16%), mit Eisenpulver (0.07%) als Katalysator und Ammoniumperchlorat (70%) als Oxidationsmittel.
Die meisten ballistischen Raketen sind so konzipiert, dass sie ihr Ziel in 15 bis etwa 30 Minuten erreichen, selbst wenn sich das Ziel auf der anderen Seite der Welt befindet. Weil sie für die nationale Sicherheit so wichtig sind, gehören sie zu den am sorgfältigsten gebauten Maschinen der Welt.