Warum ist man im All schwerelos?

Schwerelosigkeit im All: Ein freier Fall um die Erde

Viele Menschen denken, im Weltraum herrsche keine Schwerkraft. Das ist ein weit verbreiteter Irrtum. Tatsächlich ist die Erdanziehungskraft auch in der Höhe der Internationalen Raumstation (ISS) noch beachtlich – etwa 90% so stark wie auf der Erdoberfläche. Warum schweben Astronautinnen und Astronauten dann scheinbar schwerelos durch die ISS? Die Antwort liegt im Prinzip des freien Falls und der hohen Orbitalgeschwindigkeit.

Stellen Sie sich vor, Sie werfen einen Ball horizontal. Er fliegt eine gewisse Strecke, bevor er durch die Erdanziehungskraft wieder zu Boden fällt. Je schneller der Ball geworfen wird, desto weiter fliegt er. Nun erhöhen Sie die Wurfgeschwindigkeit drastisch. Der Ball fliegt immer weiter und die Erdkrümmung kommt ins Spiel. Bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeit fällt der Ball sozusagen um die Erde herum – er befindet sich im Orbit.

Genau das passiert auch mit der ISS. Sie rast mit einer Geschwindigkeit von ca. 28.000 km/h um die Erde. Diese enorme Geschwindigkeit bewirkt, dass die ISS zwar ständig in Richtung Erde fällt, gleichzeitig aber durch die Krümmung der Erde "davonfliegt". Dieser permanente Fallzustand, kombiniert mit der hohen Orbitalgeschwindigkeit, erzeugt die Schwerelosigkeit.

Astronautinnen und Astronauten, die sich innerhalb der ISS befinden, fallen mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Station selbst. Sie befinden sich also im gleichen freien Fall und "schweben" innerhalb der Station. Es ist vergleichbar mit dem Gefühl im Magen, wenn man eine steile Abfahrt mit dem Auto hinunterfährt oder in der Achterbahn einen Looping durchfährt. Für einen kurzen Moment spürt man auch dort die scheinbare Abwesenheit von Gewicht.

Die Schwerelosigkeit im Weltraum ist also kein Fehlen von Gravitation, sondern das Ergebnis eines permanenten freien Falls um die Erde, ermöglicht durch eine hohe Orbitalgeschwindigkeit. Es ist ein faszinierendes Phänomen, das die Raumfahrt erst ermöglicht und gleichzeitig besondere Herausforderungen für die Astronauten mit sich bringt.