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Wie viel Schwerkraft gibt es im Weltraum?

Kurze Antwort

Die Schwerkraft ist überall und wird nie null; sie nimmt nur mit der Entfernung ab, nach einem Gesetz des umgekehrten Quadrats. An der Oberfläche sind es 9,80 m/s² auf der Erde, 1,62 m/s² auf dem Mond und 3,71 m/s² auf dem Mars. Im niedrigen Erdorbit ist sie kaum schwächer als auf Meereshöhe: Besatzungen schweben, weil sie fallen, nicht weil die Schwerkraft fehlt.

Wie viel Schwerkraft gibt es im Weltraum?
Momentaufnahmen aus dem Weltraum (LROC 604 – Fußabdruck-Anaglyphe a17)

Ein Gesetz des umgekehrten Quadrats, kein Schalter

Die Schwerkraft wird mit der Entfernung schwächer, schaltet sich aber nie ab. Verdoppelt man den Abstand zum Mittelpunkt eines Körpers, sinkt seine Anziehungskraft auf ein Viertel; bewegt man sich tausendmal weiter weg, wird sie zu einem Millionstel, bleibt aber bestehen. Deshalb bleibt der Mond bei der Erde, die Erde bei der Sonne und die Sonne bei der Galaxie, über Entfernungen, die jede Reise eines Raumfahrzeugs in den Schatten stellen. Es gibt keine Grenze, an der die Schwerkraft aufhört, und der Ausdruck Schwerelosigkeit hat keine physikalische Bedeutung: Selbst im leersten Raum zwischen Galaxien spürt eine Testmasse immer noch die Anziehung von allem um sie herum.

Zahlen, auf die man sich stützen kann

Wenn die Schwerkraft als einzelne Zahl angegeben wird, handelt es sich meist um die Oberflächenschwerkraft. Auf der Erde beträgt sie 9,80 m/s², die Geschwindigkeit, die ein ungehinderter Körper für jede Sekunde des Falls gewinnt. Auf dem Mond sind es 1,62 m/s², etwa ein Sechstel der Erde, weshalb die Apollo-Besatzungen eher hüpften als gingen. Auf dem Mars sind es 3,71 m/s², etwas mehr als ein Drittel. Derselbe Körper wiegt an jedem Ort unterschiedlich viel, während seine Masse sich nie ändert: Gewicht ist eine Kraft, Masse ist eine Menge an Materie.

Warum sich der Orbit leer anfühlt

Der niedrige Erdorbit ist keine Zone geringer Schwerkraft. Eine Station einige hundert Kilometer über der Erde befindet sich noch deutlich im Erdfeld, und die Anziehung dort ist nur geringfügig schwächer als auf Meereshöhe. Besatzungen schweben, weil sie und ihr Fahrzeug gemeinsam fallen, sodass nichts sie gegen einen Boden drückt. Wirklich geringe Schwerkraft findet man auf der Oberfläche kleiner Körper: Auf einem Asteroiden von wenigen Kilometern Durchmesser kann ein unvorsichtiger Sprung die Fluchtgeschwindigkeit überschreiten. Der Unterschied ist ebenso technischer wie physikalischer Natur – ein Raumfahrzeug im Orbit wird fest von der Schwerkraft gehalten, ein Körper auf einem winzigen Asteroiden kaum.

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