Triebwerke mit flüssigen Treibstoffen lassen sich über die Menge des einströmenden Materials stufenlos regeln und auch ganz abschalten. Dagegen brennt fester Treibstoff komplett ab, wenn er einmal gezündet wurde. Ein typischer fester Treibstoff ist zusammengebackenes Pulver aus Aluminium und Ammoniumperchlorat – eine Mischung wie in Feuerwerksraketen.
Der Hohlraum definiert die Schubkraft
Beim Einfüllen des festen Treibstoffs bleibt in der Mitte ein Hohlraum frei, der sich durch die ganze Rakete zieht. Einmal gezündet, brennt der Treibstoff an der Oberfläche dieses Hohlraums ab – und zwar in der gesamten Rakete, nicht nur unten nahe der Düse.
Wäre der Hohlraum einfach kreisförmig, so würde sein Durchmesser mit dem Abbrennen zunehmen – entsprechend auch der Schub der Rakete. Um dies zu umgehen hat der Hohlraum im festen Treibstoff oft den Querschnitt eines Sterns. So erhöht sich die Oberfläche, an der das Material abbrennt.
Brennt mehr Material, entsteht mehr heißes Gas, das durch die Düse nach außen strömt und die Rakete nach oben drückt. Durch geschickte Wahl der Sternform im Innern lässt sich genau regeln, wann eine Feststoffrakete welchen Schub liefert.
Beim Start verläuft die Zündung entlang des Hohlraums im Innern – und während das sternförmig gepackte Material abbrennt, steigt die Rakete hinauf zu den Sternen.
