Wie viel Schwerkraft gibt es im Weltraum im Vergleich zur Erde?

Die Gravitationsbeschleunigung nimmt mit dem Quadrat der Entfernung vom Mittelpunkt eines Körpers ab, und Orbithöhen sind klein im Vergleich zu planetaren Radien. Der mittlere Erdradius beträgt etwa 6.371 km; eine Station in 400 km Höhe befindet sich rund 6.771 km vom Mittelpunkt entfernt. Die resultierende Beschleunigung liegt bei etwa 8,7 m/s² gegenüber 9,81 m/s² auf Meereshöhe — rund 90 Prozent. Die Besatzung schwebt, weil sich das gesamte Fahrzeug im freien Fall befindet, nicht weil die Anziehungskraft verschwunden wäre.

Auf geostationärer Höhe, 35.786 km über dem Äquator, ändert sich das Bild. Die Entfernung vom Mittelpunkt wächst um etwa das Siebenfache, und die Schwerkraft sinkt auf rund 0,22 m/s², etwas über zwei Prozent des Oberflächenwerts. Selbst dort ist sie es, die einen Satelliten an Ort und Stelle hält.

Die Oberflächenschwerkraft hängt von Masse und Radius eines Körpers gemeinsam ab, weshalb eine Intuition, die nur auf der Größe beruht, in die Irre führt. Der Mond bietet etwa 1,62 m/s², rund ein Sechstel der Erde — der Grund, warum die Apollo-Besatzungen einen hüpfenden Gang annahmen. Der Mars kommt auf etwa 3,72 m/s², nahe an 38 Prozent. Jupiter, obwohl gasförmig, weist an seiner Wolkenobergrenze etwa 24,8 m/s² auf, rund das 2,5-Fache der Erde.

Echte Abwesenheit von Schwerkraft gibt es nirgendwo im beobachtbaren Universum, da sich das Feld jeder Masse unbegrenzt ausdehnt. Was existiert, ist eine vernachlässigbare Feldstärke: tiefer interstellarer Raum, weit von jedem Stern entfernt, wo die Restbeschleunigungen verschwindend gering sind. An Bord eines Raumfahrzeugs ist der praktische Zustand die Mikrogravitation, typischerweise rund ein Millionstel der Erdschwerkraft, verursacht durch Luftwiderstand, Gezeitengradienten entlang des Fahrzeugs und die Bewegungen der Besatzung selbst.