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Unbemannte Raumfahrzeuge können je nach Verwendungszweck recht unterschiedliche Größen aufweisen. Diese reichen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern Durchmesser, wobei auch unterschiedliche Formen möglich sind. Raumfahrzeuge ohne Besatzung sind mit funktechnischer Ausrüstung versehen, um einerseits Daten zur Erde zurückzusenden und andererseits die Position des Raumfahrzeuges anzuzeigen.
Bemannte Raumfahrzeuge müssen anspruchsvolleren Anforderungen als unbemannte Flugkörper genügen. In einem bemannten Raumfahrzeug müssen Luft, Lebensmittel und Wasser, Navigations- und Lenkvorrichtungen sowie Kommunikationstechnik vorhanden sein, so dass die Astronauten Informationen senden und empfangen können. Ein entscheidendes Merkmal eines bemannten Raumfahrzeuges ist der Hitzeschild. Er schützt Flugkörper und Besatzung beim Wiedereintritt in die Atmosphäre vor dem Verglühen.
Start und Wiedereintritt
Raumflugkörper startet man von einer eigens dafür konstruierten Abschussrampe. Die Kapsel und die dazugehörige Trägerrakete werden vor dem Start eingehend inspiziert. Den gesamten Vorgang überwachen Ingenieure und Techniker im nahe gelegenen Kontrollzentrum. Sind alle Vorbereitungen abgeschlossen, werden die Raketentriebwerke gezündet, und die Trägerrakete hebt mit dem Raumfahrzeug ab.
Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre muss das zurückkehrende Raumfahrzeug vor dem Verglühen geschützt werden. Bei den Raumflügen im Rahmen der US-Programme Mercury, Gemini und Apollo löste man dieses Problem durch einen speziell dafür entwickelten Hitzeschild. Der Schild war an der Vorderseite der Landekapsel angebracht und bestand aus Metallen, Kunststoffen und keramischen Werkstoffen. Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre schmolzen und verdampften diese Substanzen, wodurch die Hitze abgewehrt bzw. abgeleitet wurde. Der zum Schutz des Spaceshuttles entwickelte Schild ist im Prinzip eine Verkleidung des Fahrzeugrumpfes mit keramischen Fliesen. Vor der Entwicklung des Spaceshuttles, der auf einer Rollbahn landet (siehe "Spaceshuttle" weiter unten), erfolgte die Landung aller bemannten US-Raumfahrzeuge mit Hilfe von Fallschirmen im Meer. Die Astronauten und die Kapsel wurden per Hubschrauber geborgen und an Bord wartender Marineschiffe gebracht. Die russischen Raumfahrzeuge landeten ebenfalls mit Hilfe von Fallschirmen, allerdings an Land - meist an verschiedenen Orten Sibiriens. Im Fall von bemannten Unternehmungen warteten Mannschaften nahe der Landestelle, um die Kosmonauten zu bergen.
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