Im Weltall ist man schwerelos, weil man sich in einem Zustand des freien Falls befindet. Dieser Effekt tritt auf, wenn keine nennenswerten Kräfte auf den Körper wirken, die ihn spürbar nach unten ziehen, wie es auf der Erde durch die Schwerkraft geschieht. Hier sind die Hauptgründe, warum man im Weltall schwerelos ist:

1. Freier Fall um die Erde

• Orbit als konstanter freier Fall: Astronauten, die sich in der Umlaufbahn um die Erde befinden, sind in einem Zustand des freien Falls. Die Raumstation oder das Raumschiff, in dem sie sich befinden, bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit parallel zur Erdoberfläche. Gleichzeitig zieht die Erdanziehungskraft das Raumschiff kontinuierlich nach unten. Da sich das Raumschiff und die Astronauten jedoch mit derselben Geschwindigkeit bewegen, fällt das Raumschiff im Grunde ständig „um die Erde herum“, ohne je auf den Boden zu treffen. Dieser ständige Fall erzeugt den Eindruck der Schwerelosigkeit.
• Gleichzeitiger Fall: Da sowohl das Raumschiff als auch die Astronauten im Inneren sich gemeinsam im freien Fall befinden, verspüren die Astronauten keine Gravitation, die sie nach unten zieht, obwohl die Erdanziehungskraft noch auf sie wirkt. Dies führt zu dem Phänomen der Schwerelosigkeit.

2. Gravitation ist immer noch vorhanden

• Gravitation im Orbit: Auch wenn es schwerelos wirkt, sind Astronauten in der Internationalen Raumstation (ISS) oder einem Raumschiff immer noch von der Erdanziehungskraft beeinflusst. In der Umlaufbahn etwa 400 km über der Erdoberfläche beträgt die Erdanziehungskraft etwa 90 % der Stärke, die sie auf der Erdoberfläche hat. Doch durch die hohe Geschwindigkeit, mit der sie sich um die Erde bewegen, balanciert die seitliche Bewegung die Wirkung der Schwerkraft aus, wodurch der Eindruck der Schwerelosigkeit entsteht.

3. Kein Widerstand durch die Atmosphäre

• Kein Luftwiderstand: Auf der Erde wirkt der Luftwiderstand als Gegenkraft, wenn Objekte fallen, was die Schwerkraft spürbar macht. Im Weltall gibt es jedoch fast kein Medium, das einen Widerstand bieten würde, sodass Raumfahrzeuge und ihre Insassen ungehindert im freien Fall bleiben.

4. Zentrifugale Kräfte in der Umlaufbahn

• Gleichgewicht zwischen Zentrifugalkraft und Schwerkraft: Die Schwerelosigkeit ist auch das Ergebnis eines Gleichgewichts zwischen der Zentrifugalkraft, die durch die Bewegung des Raumschiffs in der Umlaufbahn erzeugt wird, und der Anziehungskraft der Erde. Diese beiden Kräfte heben sich auf, sodass sich die Raumfahrer im Inneren in einem Zustand der Schwerelosigkeit befinden.

Fazit

Schwerelosigkeit im Weltall entsteht, weil sich Raumfahrzeuge und ihre Insassen im freien Fall um die Erde befinden. Dieser Zustand entsteht nicht durch das Fehlen von Schwerkraft, sondern durch das Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft und der Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs, das sich ständig um die Erde bewegt. Da sich alles im gleichen Tempo bewegt, entsteht das Gefühl der Schwerelosigkeit, obwohl die Gravitation weiterhin wirkt.