Raumstation ISS und die Schwerelosigkeit

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Spätestens seit die russische Weltraumstation MIR 2001 in den Pazifik stürzte ist das Thema Raumstation für jeden von uns mit einem Bild verbunden. Ein modular aufgebautes Gebilde, mit Solarpanelen und Modulen, an denen Raumschiffe andocken könne. Was wie eine Szene aus Startrek wirkt ist bereits seit den 1970er Jahren eine kontinuierliche Entwicklung. Nach der MIR wurde die ISS gestartet. Die internationale Raumstation ist voraussichtlich noch bis 2024 im Einsatz. Nachdem es keine Spaceshuttles mehr gibt, um sie, in Einzelteile zerlegt, zur Erde zurückzubringen, wird sie dasselbe Schicksal ereilen, wie die MIR. Bis dahin befinden sich aber 6 Menschen verschiedener Nationen auf der ISS. Wie aber ist es mit der Schwerelosigkeit auf der ISS?

Fliegende Haare

Wer Aufnahmen aus der ISS sieht, der bekommt schwerelose Menschen zu sehen. Gegenstände und die Haare der weiblichen Besatzungsmitglieder schweben durch die ISS. Klar, denkt man reflexartig. Im Weltall herrscht keine Schwerkraft. Das ist allerdings nicht korrekt. Die ISS umkreist die Erde alle 92 Minuten auf einer Höhe von etwa 400km. In dieser niedrigen Höhe wird die Gravitation der Erde fast ungemindert. Etwa 88% der Gravitation, die auf der Erdoberfläche wirkt, zieht auch an der ISS und an der Besatzung der Raumstation. Warum also fliegen die Gegenstände und sind tatsächlich schwerelos?

Raumstation ISS und die Schwerelosigkeit auf psd2011.de
Schwerelos durchs All. Allerdings wirkt hier die Schwerkraft noch immer mit rund 90%

Zentrifugalkraft

Die Zentrifugalkraft ist eine naheliegende Erklärung. Nimmt man einen kleinen Eimer Wasser und dreht ihn mit gestrecktem Arm im Kreis, dann fällt das Wasser auch nicht nach unten, wenn der Eimer über dem Kopf ist. Die Erklärung dafür ist die Zentrifugalkraft. Allerdings ist auch diese Kraft nicht die richtige Erklärung. Als Scheinkraft wirkt sie zwar in der ISS, ist aber nicht die richtige Erklärung für die Schwerelosigkeit auf der internationalen Raumstation.

Raumstation ISS und die Schwerelosigkeit auf psd2011.de
Seit die Spaceshuttle außer Dienst sind, gibt es keine Möglichkeit mehr, die ISS zurück zur Erde zu bringen

Parabelflug

Will man auf der Erde Schwerelosigkeit simulieren, dann gibt es dazu zwei Möglichkeiten. Einerseit gibt es an verschiedenen Universitäten sogenannte Falltürme. Hohe Türme, in denen zusätzlich noch ein Vakuum hergestellt werden kann. Lässt man etwas in so einem Turm fallen, dann fällt es ungehindert. Fällt ein hohler Behälter, dann wird der Inhalt durch den freien Fall schwerelos. Auch die zweite Möglichkeit Schwerelosigkeit nachzustellen, hat etwas mit freiem Fall zu tun. Der Parabelflug, also ein Flugzeug, das zuerst stark steigt und dann eine längere Strecke vom Piloten fallen gelassen wird, ist eine gängige Methode. Auch hier können Experimente zur Schwerelosigkeit durchgeführt werden. Astronauten werden trainiert und zahlende Gäste haben die Möglichkeit Schwerelosigkeit am eigenen Körper zu erleben.

Raumstation ISS und die Schwerelosigkeit auf psd2011.de
Ein atemberaubender Blick aus der ISS auf unseren blauen Planeten

Endlose Parabel

Das Problem beim freien Fall ist die Erde, auf die man zufällt. Ist man eine Weile gefallen, endet der Sturz unsanft. Damit das nicht passiert, beendet der Pilot den Parabelflug rechtzeitig und lässt das Flugzeug wieder steigen. Überraschend ist, dass dasselbe Prinzip, nämlich der freie Fall auch auf die ISS zutrifft. Allerdings bewegt sich die Raumstation mit atemberaubender Geschwindigkeit. Mit etwa 28.000 km/h bewegt sie sich um die Erde. Dabei fällt sie tatsächlich auf die Erde zu. Durch die Geschwindigkeit verändert sich die Richtung zur Erde allerdings ständig. Man könnte sagen, dass sie die Erde permanent verfehlt, oder an der Erde vorbei fällt. Die Erklärung für die Schwerelosigkeit der Besatzung der Internationalen Raumstation ISS ist also der freie Fall. Solange die ISS regelmäßig beschleunigt wird, lässt sich dieser Fall immer weiter verlänger. Bis 2024 ist das aktuell geplant. Danach wird die Raumstation langsamer werden und die Erde schließlich treffen.

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