Welche Kräfte wirken auf Astronauten?

Kräfte, denen Astronauten im Weltraum ausgesetzt sind

Das Weltraumerlebnis ist durch ein breites Spektrum von Kräften gekennzeichnet, die auf Astronauten wirken und ihren Körper sowie ihre Ausrüstung beanspruchen. Diese Kräfte variieren erheblich, von starken Beschleunigungen beim Start über die Schwerelosigkeit im Orbit bis hin zu extremen Belastungen beim Wiedereintritt.

Start

Der Start einer Rakete ist mit enormen Beschleunigungskräften verbunden. Astronauten werden beim Beschleunigen in ihren Sitze gedrückt und erfahren Kräfte, die das Vielfache ihres Körpergewichts betragen können. Diese Kräfte wirken in axialer Richtung, parallel zur Längsachse der Rakete. Die Spitze der Beschleunigung wird als “Max Q” bezeichnet, der Punkt, an dem der Luftwiderstand am stärksten ist.

Orbit

Sobald die Rakete den Weltraum erreicht hat, befinden sich die Astronauten in der Schwerelosigkeit. In diesem Zustand sind sie von der Erdanziehungskraft losgelöst und schweben frei in der Kabine der Raumstation. Die Schwerelosigkeit wirkt sich auf den Körper der Astronauten aus und führt zu einem Verlust an Muskelmasse und Knochendichte.

Wiedereintritt

Der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ist eine weitere Phase, in der Astronauten extremen Kräften ausgesetzt sind. Die Reibung mit der Atmosphäre bewirkt, dass sich die Raumkapsel aufheizt und eine erhebliche Bremskraft erzeugt. Die Astronauten erfahren dabei Kräfte, die bis zu 8 G betragen können, wobei 1 G der Schwerkraft auf der Erde entspricht. Diese Kräfte wirken sowohl in axialer als auch in transversaler Richtung, senkrecht zur Längsachse der Raumkapsel.

Zusätzliche Kräfte

Neben den primären Kräften, denen Astronauten ausgesetzt sind, können sie auch zusätzlichen Kräften ausgesetzt sein, wie z. B.:

• Corioliskraft: Eine Kraft, die auf bewegte Objekte wirkt, die sich auf einem rotierenden Körper wie der Erde befinden.
• Magnetische Kräfte: Kräfte, die von Magnetfeldern erzeugt werden, die auf die elektrisch geladenen Partikel im Körper wirken.
• Strahlungskräfte: Kräfte, die durch die Wechselwirkung mit ionisierender Strahlung entstehen.

Die Fähigkeit, diesen Kräften standzuhalten, ist für Astronauten von entscheidender Bedeutung. Spezielle Anzüge, körperliche Fitness und medizinische Überwachung sind unerlässlich, um ihre Sicherheit und das erfolgreiche Gelingen der Weltraummissionen zu gewährleisten.