Hat man G-Kräfte im Weltall?

G-Kräfte im Weltall: Schwerelosigkeit bedeutet nicht kräftefrei

Die Vorstellung vom Weltall als Ort der absoluten Schwerelosigkeit ist weit verbreitet. Schließlich schweben Astronaut*innen scheinbar mühelos in ihren Raumstationen. Doch Schwerelosigkeit bedeutet nicht, dass keine Kräfte wirken. Sie bedeutet lediglich, dass die Gewichtskraft, die wir auf der Erde spüren, nicht vorhanden ist. Die Masse eines Körpers bleibt jedoch unverändert. Und genau diese Masse spielt eine entscheidende Rolle, wenn es um G-Kräfte im All geht.

Im Weltraum erleben wir Schwerelosigkeit, wenn wir uns im freien Fall befinden. Die Erde zieht uns zwar an, aber wir “fallen” ständig um sie herum. Dasselbe gilt für die Raumstation und ihre Bewohner: Sie fallen gemeinsam um die Erde. Dieses Gefühl der Schwerelosigkeit täuscht jedoch darüber hinweg, dass sehr wohl Kräfte wirken können.

Sobald eine Beschleunigung oder Verzögerung auftritt, spüren wir wieder Kräfte. Der Trägheitssatz besagt, dass ein Körper sich einer Änderung seines Bewegungszustandes widersetzt. Je größer die Masse, desto größer der Widerstand. Diese Trägheitskraft ist proportional zur Masse und der Beschleunigung und wird in G-Kräften gemessen. 1 G entspricht der Erdbeschleunigung von 9,81 m/s².

Konkrete Beispiele für G-Kräfte im Weltall:

• Start einer Rakete: Beim Start einer Rakete wirken enorme Beschleunigungskräfte auf die Astronaut*innen. Sie werden in ihre Sitze gepresst und erleben ein Vielfaches der Erdbeschleunigung, typischerweise zwischen 3 und 8 G.
• Manöver im Weltraum: Ändert ein Raumschiff seine Geschwindigkeit oder Richtung, beispielsweise beim Andocken an die Raumstation oder beim Abbremsen für den Wiedereintritt in die Atmosphäre, wirken G-Kräfte auf die Insassen. Diese Kräfte sind zwar meist geringer als beim Raketenstart, aber dennoch spürbar.
• Rotation für künstliche Schwerkraft: In Zukunft könnten rotierende Raumstationen künstliche Schwerkraft erzeugen. Die Zentrifugalkraft drückt die Bewohner gegen die Außenwand und simuliert so die Wirkung der Schwerkraft. Die Stärke der künstlichen Schwerkraft hängt von der Rotationsgeschwindigkeit und dem Radius der Station ab und wird ebenfalls in G gemessen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass G-Kräfte im Weltraum immer dann auftreten, wenn eine Beschleunigung oder Verzögerung stattfindet. Schwerelosigkeit bedeutet nicht die Abwesenheit von Kräften, sondern lediglich die Abwesenheit der gewohnten Gewichtskraft. Die Masse eines Körpers bleibt im All konstant und spielt bei der Berechnung der wirkenden G-Kräfte eine entscheidende Rolle.