Wie viel km sind es bis zur Schwerelosigkeit?

Die Illusion der Schwerelosigkeit: 500 km und doch nicht ganz “schwerelos”

Die Vorstellung, schwerelos im Raum zu schweben, fasziniert die Menschheit seit jeher. Oft wird die Grenze zur Schwerelosigkeit mit einer konkreten Höhe, etwa 500 km über der Erdoberfläche, verbunden. Doch diese Zahl vermittelt ein vereinfachtes Bild eines komplexen Phänomens. Während 500 km eine typische Höhe für erdnahe Umlaufbahnen darstellen und dort anhaltende “Schwerelosigkeit” erlebbar wird, ist es präziser von Mikrogravitation zu sprechen. Absolute Schwerelosigkeit, also die völlige Abwesenheit von Gravitationskräften, existiert nirgendwo im Universum.

Die Erde übt auch in 500 km Höhe noch eine erhebliche Anziehungskraft aus. Astronautinnen “fallen” in dieser Höhe permanent Richtung Erde. Gleichzeitig bewegen sie sich mit hoher Geschwindigkeit in einer Umlaufbahn um unseren Planeten. Diese Bewegung kompensiert den Fall, sodass die Raumstation und ihre Bewohnerinnen in einem ständigen Zustand des freien Falls verharren. Dieser freie Fall erzeugt die Illusion der Schwerelosigkeit. Die Astronaut*innen und die Gegenstände um sie herum fallen mit der gleichen Geschwindigkeit, wodurch das Gefühl der Schwerkraft verschwindet.

Die Bezeichnung “500 km” ist also eher ein Richtwert für den Beginn anhaltender Mikrogravitation, wie sie für die bemannte Raumfahrt relevant ist. Auch in niedrigeren Höhen kann für kurze Zeit ein ähnlicher Zustand erreicht werden, beispielsweise in Parabelflügen. Hier wird durch ein spezielles Flugmanöver für einige Sekunden ein freier Fall simuliert.

Die Stärke der Erdanziehungskraft nimmt mit zunehmender Entfernung zwar ab, aber selbst der Mond, der rund 384.400 km von der Erde entfernt ist, unterliegt noch ihrer Gravitation. Diese hält ihn in seiner Umlaufbahn. Auch auf der Internationalen Raumstation (ISS), die in einer Höhe von etwa 400 km operiert, beträgt die Erdanziehungskraft noch etwa 90% der Kraft an der Erdoberfläche.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die “Schwerelosigkeit” in 500 km Höhe ist kein Zustand der Abwesenheit von Gravitation, sondern das Ergebnis eines permanenten freien Falls in Kombination mit einer hohen Orbitalgeschwindigkeit. Dieser Zustand wird korrekterweise als Mikrogravitation bezeichnet und ist ein faszinierendes Phänomen, das uns Einblicke in physikalische Prozesse ermöglicht, die auf der Erde unter dem Einfluss der Schwerkraft nicht beobachtbar sind.