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Warum schweben Astronauten?

Kurze Antwort

Nicht weil die Schwerkraft verschwunden wäre: In der niedrigen Erdumlaufbahn ist sie fast so stark wie am Boden. Astronauten schweben, weil sie fallen, genau wie ihr Raumschiff. Beide folgen derselben freien Fallbahn um die Erde, und nichts drückt mehr gegen ihre Füße: das ist Schwerelosigkeit.

Warum schweben Astronauten?
Astronautin Nichole Ayers posiert für ein Porträt im Laborelement Kibo (iss072e978952)

Fallen, ohne je den Boden zu berühren

Eine Umlaufbahn ist kein Entkommen vor der Schwerkraft, sondern ein Fall, der sein Ziel verfehlt. Ein Objekt, das schnell genug horizontal abgeschossen wird, fällt weiterhin, doch die Erdoberfläche weicht mit derselben Geschwindigkeit unter ihm zurück: Seine Bahn schließt sich zu einer Schleife, und es kreist weiter. Das Raumschiff und sein Bewohner erfahren dann dieselbe Beschleunigung, sie fallen gemeinsam, und kein Boden drückt gegen ihre Füße. Der Mond folgt um die Erde demselben Prinzip.

Gewicht ist eine Kontaktkraft

Was wir im Alltag als Gewicht bezeichnen, ist in Wirklichkeit die Reaktionskraft des Bodens, eines Sitzes oder einer Waage. Entfällt dieser Kontakt, verschwindet das Gefühl, selbst wenn die Erdanziehung weiterhin voll wirkt. Derselbe Effekt tritt beim Sturz eines Tauchers oder in einem Aufzug mit gerissenem Seil auf. Im Orbit hält dieser Zustand unbegrenzt an, was physiologische Folgen hat: Flüssigkeiten verschieben sich in Richtung Brustkorb und Kopf, die Wirbelsäule entspannt sich, die tragenden Muskeln stellen ihre Arbeit ein.

Mikrogravitation statt Schwerelosigkeit

Fachleute bevorzugen den Begriff Mikrogravitation, denn der freie Fall ist nie perfekt. Die Reibung der Restatmosphäre, Bahnkorrekturen, Lüfter und Bewegungen der Besatzung erzeugen kleine Beschleunigungen, die manche Experimente nicht tolerieren; diese werden dann auf gedämpften Halterungen montiert. Auf der Erde lässt sich dieser Zustand nur kurz nachbilden: in Falltürmen oder an Bord von Flugzeugen, die aufeinanderfolgende parabolische Flugbahnen fliegen, deren Triebwerke genau auf die Kurve eines Projektils eingestellt sind.

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