Warum sind astronauten schwerelos?

Schwerelosigkeit ist kein Ort ohne Schwerkraft, sondern ein Zustand des freien Falls. Wer in einem Aufzug mit gerissenem Seil steht, ist für die Dauer des Sturzes schwerelos, weil Boden, Körper und Taschenlampe gleich schnell fallen. Die Raumstation fällt genauso, nur trifft sie nichts: Sie ist seitwärts so schnell unterwegs, dass die Erdoberfläche unter ihrer Fallkurve wegkrümmt. Dass Astronauten in Videos zu schweben scheinen, ist also eine Frage der Perspektive — sie stürzen, gemeinsam mit ihrer Station, rund um den Planeten.

In der Höhe der Raumstation ist die Erdanziehung nur wenig schwächer als am Boden, denn Bahnhöhe und Erdradius unterscheiden sich nicht dramatisch. Genau deshalb ist der Ausdruck „null Gravitation“ falsch, und die Fachsprache spricht von Mikrogravitation: Es bleibt eine winzige Restbeschleunigung, weil die Station kein Punkt ist, weil die Restatmosphäre bremst und weil Pumpen, Ventilatoren und Besatzung sie erschüttern. Für empfindliche Experimente ist diese Störung messbar.

Freien Fall kann man auch ohne Orbit erzeugen. Forschungsflugzeuge fliegen eine Parabel, und ihre Insassen schweben, solange die Maschine der Wurfbahn folgt; Falltürme und Höhenforschungsraketen liefern ebenfalls kurze Fenster. Alle diese Verfahren haben dasselbe Prinzip und denselben Preis: Sobald etwas den Fall abbremst — Luft, Boden, Triebwerk —, ist die Schwerelosigkeit vorbei. Nur die Umlaufbahn hält den Zustand über Monate, weil es dort nichts gibt, was den Fall stoppt.