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Wie wird schwerelosigkeit erzeugt?

Kurze Antwort

Nicht indem man die Schwerkraft abschaltet – die wirkt weiter –, sondern durch freien Fall: Wer mit allem um sich herum gleich schnell fällt, spürt kein Gewicht. Die Raumstation fällt ständig um die Erde, ohne unten anzukommen; Falltürme und Parabelflüge erzeugen denselben Zustand für kurze Zeit.

Wie wird schwerelosigkeit erzeugt?
Vanna Bonta mit dem 2Suit-AnzugTemplate:Steve Boxall (CC BY), vía commons

Schwerkraft bleibt, Gewicht verschwindet

Schwerelosigkeit ist kein Ort, sondern ein Zustand. Auch in der Bahnhöhe der Raumstation zieht die Erde weiter kräftig an, mit etwa 90 Prozent ihrer Stärke am Boden. Das Gefühl von Gewicht entsteht erst, wenn etwas dieser Anziehung entgegenwirkt: der Stuhl, der Fußboden, der Sitz im Flugzeug. Fällt alles gemeinsam frei, fehlt diese Gegenkraft, und nichts drückt mehr auf Waage, Wirbelsäule oder Innenohr. Genau das erlebt eine Besatzung im Orbit dauerhaft – und für einen Augenblick jeder, der springt.

Im Orbit: fallen, ohne anzukommen

Eine Raumstation fällt ständig zur Erde und trifft sie nie, weil sie zugleich sehr schnell seitwärts fliegt. Ihre Bahn krümmt sich dabei genauso stark wie die Erdoberfläche darunter. Streng genommen herrscht deshalb Mikrogravitation und nicht null: Die Restatmosphäre bremst, die Station ist groß genug für winzige Unterschiede zwischen ihren Enden, und jede Bewegung an Bord, jeder Lüfter, jedes Andockmanöver erzeugt kleine Beschleunigungen. Empfindliche Experimente werden daher entkoppelt aufgehängt und in ruhigen Phasen betrieben.

Wie man es auf der Erde nachstellt

Für Versuche muss niemand starten. Im Fallturm fällt eine Kapsel in einem evakuierten Rohr nach unten; der freie Fall dauert nur Sekunden, in der Anlage der NASA am Glenn Research Center 5,18 Sekunden, reicht aber für Verbrennungs- oder Kristallisationsexperimente. Ein Parabelflugzeug zieht steil hoch und folgt dann der Wurfbahn, die sein Gewicht beschreiben würde, sodass Kabine und Insassen gemeinsam fallen – deutlich länger als im Turm, jeweils etwa 20 bis 30 Sekunden. Wassertanks erzeugen dagegen keine Schwerelosigkeit, sondern Auftrieb: Sie taugen zum Üben von Handgriffen, nicht für Physik.

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