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Warum wiegt ein Astronaut auf dem Mond weniger?

Kurze Antwort

Weil der Mond deutlich weniger Masse und einen kleineren Radius als die Erde hat: Seine Oberflächengravitation beträgt 1,62 m/s², gegenüber 9,81 m/s² auf der Erde. Ein 80-kg-Astronaut hat weiterhin 80 kg Masse, doch sein Gewicht sinkt von etwa 785 N auf etwa 130 N, knapp ein Sechstel. Die Masse ändert sich nicht; es ändert sich die Kraft, mit der der Boden ihn anzieht.

Warum wiegt ein Astronaut auf dem Mond weniger?
Apollo-12-Kommandant Charles „Pete" Conrad und Mondlandefähren-Pilot Alan Bean üben Aktivitäten auf der Mondoberfläche

Masse und Gewicht sind nicht dasselbe

Die Masse misst die Menge an Materie in einem Körper und ist überall im Universum gleich. Das Gewicht hingegen ist eine Kraft: diese Masse multipliziert mit der Gravitationsbeschleunigung des Himmelskörpers, auf dem man steht. Auf der Erde beträgt diese Beschleunigung 9,81 m/s², auf der Mondoberfläche 1,62 m/s². Deshalb wiegt ein Astronaut mit 80 kg Masse hier etwa 785 N und dort nur etwa 130 N, also knapp ein Sechstel.

Eine Personenwaage misst Kraft, nicht Materie, deshalb "lügt" sie, wenn man die Welt wechselt. Eine Balkenwaage, die Massen vergleicht, würde an beiden Orten das gleiche Ergebnis liefern.

Warum der Mond so schwach zieht

Die Gravitationskraft eines sphärischen Körpers hängt von seiner Masse und dem Quadrat der Entfernung zum Mittelpunkt ab. Der Mond hat etwa 1,2 % der Masse der Erde und einen Radius von etwa 1.737 km, knapp über einem Viertel des Erdradius. Der kleinere Radius wirkt sich günstig auf die Mondgravitation aus, gleicht aber das Massendefizit bei weitem nicht aus, und das Ergebnis ist jenes knappe Sechstel.

Was das für die Besatzungen des Apollo-Programms bedeutete

Mit Druckanzug und Lebenserhaltungsrucksack überstieg die gesamte Ausrüstung auf der Erde 80 kg und war nicht praktikabel; auf dem Mond entsprach sie dem Tragen von nur gut 13 kg. Die Missionsaufnahmen zeigen die Folge: Die Astronauten gaben das normale Gehen auf und wechselten zu einem hüpfenden Gang, weil ein minimaler Abstoß genügte, um sich vom Regolith zu lösen, und die Falldauer lang war. Die Trägheit entsprach jedoch weiterhin der vollen Masse, sodass Abbremsen oder Drehen ebenso viel Kraft kostete wie auf der Erde. Diese Diskrepanz zwischen geringem Gewicht und unveränderter Trägheit war eine der in den Berichten der Besatzungen am häufigsten wiederholten Erkenntnisse zur Mobilität.

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