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Warum gibt es Schwerkraft im Weltraum?

Kurze Antwort

Die Frage geht von einem Irrtum aus: Im Weltraum gibt es tatsächlich Schwerkraft. In 400 km Höhe, wo die Internationale Raumstation fliegt, behält die Erdschwerkraft etwa 90 % ihres Oberflächenwerts. Was fehlt, ist nicht Schwerkraft, sondern scheinbares Gewicht: Die Station und ihre Besatzung fallen ununterbrochen um die Erde.

Warum gibt es Schwerkraft im Weltraum?
Catherine Coleman mit Flöten, schwebend im Weltraum

Die Schwerkraft endet nicht mit der Atmosphäre

Die Gravitationsanziehung nimmt mit dem Quadrat der Entfernung zum Mittelpunkt des erzeugenden Körpers ab, verschwindet aber an keinem Punkt. Der Erdradius beträgt etwa 6.371 km, sodass eine Station in 400 km Höhe in etwa 6.771 km Entfernung vom Planetenmittelpunkt kreist: nur etwa 6 % weiter entfernt. Das Ergebnis ist eine lokale Schwerkraft von nahezu 90 % der auf Meereshöhe gefühlten. Würde die Schwerkraft dort tatsächlich aufgehoben, würde nichts die Internationale Raumstation in der Umlaufbahn halten, und sie würde geradeaus hinausgeschleudert.

Darüber hinaus bleibt die Anziehung bestehen. Es ist die Schwerkraft der Sonne, die die Planeten über Milliarden Kilometer auf ihren Bahnen hält, und die der Erde, die den Mond in 384.400 km Entfernung festhält. Im interstellaren Raum ist die Schwerkraft schwach, aber nie null.

Freier Fall, nicht Schwerelosigkeit

Was man in den Videos der Station sieht, ist permanenter freier Fall. Ein Objekt in der Umlaufbahn bewegt sich seitlich so schnell, dass sich die gekrümmte Oberfläche des Planeten im gleichen Tempo entfernt, während es zur Erde fällt. Die Station durchläuft ihre Umlaufbahn mit etwa 28.000 km/h und vollendet eine Umdrehung in etwa 90 Minuten; sie fällt ständig, ohne je den Boden zu erreichen.

Innerhalb dieses Fahrzeugs fällt alles gleichzeitig: das Modul, die Ausrüstung und die Besatzung. Da es keinen Boden gibt, der nach oben drückt, verschwindet das Gefühl von Gewicht. Deshalb bevorzugt die NASA den Begriff Mikrogravitation gegenüber „Null-Gravitation": Es gibt sehr kleine Restbeschleunigungen, verursacht durch verbleibende atmosphärische Reibung, Manöver und den Gravitationsgradienten zwischen den Enden des Komplexes.

Dieselbe Physik in einem Aufzug

Der Effekt lässt sich kurzzeitig auf der Erde reproduzieren. In einem Aufzug, dessen Kabel durchtrennt würde, oder in Flugzeugen, die zu Trainingszwecken Parabeln fliegen, schweben die Insassen für Sekunden. Die Schwerkraft ist weiterhin vorhanden; aufgehoben wurde die Kontaktkraft, die ihr normalerweise entgegenwirkt.

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