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Die Atmosphärenbremsung (auch Aerobraking oder atmospheric braking) ist ein Bahnmanöver der Raumfahrt, um die Flugbahn einer Raumsonde durch mehrfache Durchquerung der oberen Atmosphäre eines Planeten gezielt zu verändern. Vereinzelt wird es auch zur Bremsung rückkehrender Mondsonden in der irdischen Hochatmosphäre angewandt. Vor allem dient das Aerobraking für die Bremsung von Raumfahrzeugen bei interplanetaren Raumflügen oder Vorbeiflügen, wo die Geschwindigkeit der anfliegenden Raumsonde sehr hoch ist und weit über der Fluchtgeschwindigkeit des Planeten liegt. Es wird aber auch als Orbitmanöver verwendet, um den Wiedereintritt (Reentry) eines ausgedienten Satelliten, zum Verglühen in der Erdatmosphäre, herbeizuführen. Es ist mit dem Atmosphäreneinfang (Aerocapture) für dichte Atmosphären verwandt, aber technisch etwas einfacher, weil es weniger Kurskorrekturen erfordert.
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