Optimal ist es dann wenn das Schub-Gewichtsverhältnis ca. 1,2 bis 1,5 hat, also wenn direkt nach dem Hochfahren der Triebwerke beim Start das Ding mit 0,2 bis 0,5m/s^2 abhebt.
Das ist ein wesentlicher Grund, warum man die Version 3 erheblich strecken wird, den mit der nächsten Raptor Ausbaustufe derzeit kann man den Schub kaum optimal nutzen, weil man bei 5500t schon sofort mit 1,6G abhebt. Man reduziert zwar auch die Gravitationsverluste, aber muss hier schon sehr früh den Schub reduzieren damit die Luft der Rakete nicht zu viel Energie raubt.
Schlechte Raketen haben eher zu wenig Schub, das kann so weit gehen, das sie anfangs ganz langsam beschleunigen und deswegen viele Gravitationsverluste haben.
Das ist vor allem bei den Erststufen ein Problem, mit den nachfolgenden Stufe(n) ist das eher nicht so sehr ein Problem, was bei der Ariane V gut zu sehen war, den deren Zentralstufe war so Schubschwach, dass sie direkt nach der Booster Abtrennung nicht in der Lage gewesen wäre, die Rakete weiter anzuheben. Sie hatte deswegen erstmal sogar Höhe verloren, wurde aber trotz Höhenverlust immer immer schneller bis sie eben schneller als 7,8km/s wurde.
Direkt nach dem Start ist sowas aber nicht möglich, den da ist die Luft noch viel zu dick um sowas machen zu können.
Der Grund bei der Ariane war vor allem das extrem teure Wasserstofftriebwerk das hatte zwar einen hohen ISP, aber eben relativ wenig Schub.
Sowas wie bei der Ariane V könnte SpaceX auch beim Starship machen, den da könnte der höhere ISP was bringen.
Allerdings wäre das wohl nur für Tanker sinnvoll den da könnte ein höherer ISP dazu dienen abzugebenden Treibstoff also vor allem LOX einem normalen Starship den LOX nicht im LEO, sondern auf einem GTO-Orbit zur Verfügung zu stellen.
Der Sinn wäre, dass ein Starship damit ca. 2,5km/s mehr deltaV mitgeben könnte.
Es macht eher keinen Sinn das für LEO oder SSO-Bahnen zu machen.
Unbestritten kann man mit einem Wasserstofftriebwerk einen ISP über 460s erreichen. Wenn man sowas wie bei der Ariane V macht sollte das ziemlich einfach möglich sein den ein Booster kann einem Starship genug Höhe und Geschwindigkeit geben, so das Wasserstoff-Raptoren nur soviel Schub benötigen würden das sie damit ein fast leeres Starship landen könnten.
Bitte nicht falsch verstehen, ich bin überzeugt vom Raptor Konzept und ich würde Menschen sicher nicht mit so einem modifizierten Starship zum Mars schicken.
Bei der eingeschränkten Mission kann das aber Sinn machen, den der Wasserstoff könnte, nach Übergabe des LOX und vielleicht in einem drei Tanks Starship, auch dem LCH4, nach der Abgabe im GTO-Orbit schnell zum Startplatz zurück fliegen.
Falls SpaceX mal mithilfe der Energie die von Solar-Feldern mit Hilfe über der Wasserstoffgewinnung und CO2 aus der Luft, LCH4 , gewinnt, würde es auf dem Erdboden vielleicht den Wasserstoff wo möglich direkt zu nutzen weil damit weniger Energie verloren geht.