Im Weltall schwebt man, weil Raumfahrzeuge und ihre Besatzung sich im freien Fall um die Erde befinden. Sie bewegen sich so schnell vorwärts, dass ihre Fallbahn stets der Erdkrümmung folgt und dadurch keine Stützkraft wirkt.
Warum wirkt es im Weltall wie Schwerelosigkeit?
Im Weltall ist die Erdanziehungskraft noch immer vorhanden – auf der Höhe der Internationalen Raumstation (ISS) beträgt sie etwa 90 % der Schwerkraft an der Erdoberfläche. Der Eindruck des Schwebens entsteht, weil sich Astronauten, Raumstation und Gegenstände in einem kontinuierlichen freien Fall befinden. Sie bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit seitlich um die Erde, wodurch ihre Fallkurve immer parallel zur Erdkrümmung verläuft. Da keine Stützkraft von einem Boden oder einer Wand auf den Körper wirkt, fühlt sich dieser Zustand wie Gewichtslosigkeit an.
Dieser Effekt wird auch Mikroschwerkraft genannt, weil im Inneren der Raumstation noch winzige Kräfte auftreten – zum Beispiel durch Luftwiderstand, Vibrationen oder Unterschiede in der Gravitationswirkung zwischen Kopf und Füßen. Obwohl diese Restkräfte sehr klein sind, können sie in wissenschaftlichen Experimenten berücksichtigt werden. Physikalisch handelt es sich also nicht um eine vollständige Schwerelosigkeit, sondern um eine extrem geringe Schwerkraft, die den Eindruck völligen Schwebens erzeugt.
Wesentliche Punkte zum Schweben im Weltall
- Schweben entsteht durch kontinuierlichen freien Fall um die Erde.
- Die Erdanziehungskraft wirkt auch in 400 km Höhe fast unvermindert.
- Hohe Umlaufgeschwindigkeit verhindert ein Aufschlagen auf die Erde.
- Es handelt sich um Mikroschwerkraft, nicht um vollständige Schwerelosigkeit.
- Winzige Restkräfte können im All messbar sein.
Vorteile des Schwebens im All
- Ermöglicht einzigartige wissenschaftliche Experimente
- Kein körperlicher Kraftaufwand zum Bewegen schwerer Objekte
- Simulation langer Weltraumreisen möglich
- Faszinierende Perspektive auf physikalische Prozesse
Nachteile des Schwebens im All
- Muskel- und Knochenabbau durch fehlende Belastung
- Koordinationsprobleme bei längeren Aufenthalten
- Erhöhtes Risiko für Gleichgewichts- und Kreislaufstörungen
- Aufwändige Anpassung des Alltags in der Raumstation
Verwandte Begriffe und Unterschiede
Der Begriff „Schweben im All“ wird oft mit „Schwerelosigkeit“ gleichgesetzt, doch in der Raumfahrt ist Mikroschwerkraft der korrekte Fachbegriff. Ähnliche Begriffe sind:
- Freier Fall: Bewegung ohne Stützkraft, unter dem alleinigen Einfluss der Gravitation.
- Orbit: Umlaufbahn eines Objekts um einen Himmelskörper.
- Null g: Umgangssprachliche Bezeichnung für fehlende spürbare Gewichtskraft, physikalisch ungenau.
FAQ zu im Weltall schweben
- Gibt es im All keine Schwerkraft?
- Doch, sie ist fast genauso stark wie am Boden, aber nicht spürbar.
- Was ist Mikroschwerkraft?
- Ein Zustand mit sehr geringer Restschwerkraft und ohne fühlbare Gewichtskraft.
- Warum fällt die ISS nicht auf die Erde?
- Weil sie so schnell fliegt, dass sie ständig an der Erde „vorbeifällt“.
- Wie schnell bewegt sich die ISS?
- Mit etwa 28 000 Kilometern pro Stunde im Orbit.
- Ist Schweben nur im Orbit möglich?
- Nein, auch in tiefem All kann man durch freien Fall schweben.
- Kann man künstliche Schwerkraft erzeugen?
- Ja, zum Beispiel durch Rotation wie in einer Zentrifuge.
- Wirkt Mikroschwerkraft auf Experimente?
- Ja, sie ermöglicht einzigartige physikalische Beobachtungen.
- Ist der Begriff „Null g“ korrekt?
- Nein, weil immer minimale Restkräfte vorhanden sind.
Nützliche Quellen
DLR: Parabelflug – Forschung unter Schwerelosigkeit
Pro-Physik: Ein Vierteljahrhundert für die Schwerelosigkeit
