ISS: Schwerkraft auf Höhe der Raumstation berechnen - so geht's

ISS: Berechnung der Gravitationskraft

1. Um die Schwerkraft auf Höhe der ISS zu berechnen benötigen Sie zwei Formeln. Sie brauchen die Formel für die Gewichtskraft: F_g= m*g*h. m ist die Masse des Körpers. g ist der Ortsfaktor auf der Erde (9,81 N/kg). h ist die Höhe über dem Erdboden.
2. Zusätzlich benötigen Sie die Formel für die Gravitiationskraft im radialen Gravitationsfeld: F_grav= G*(m*M)/r². G ist die Gravitationskonstante (6,67 * 10^-11). m ist die Masse des ersten Körpers, M die Masse des zweiten Körpers. r ist der Abstand der beiden Körper zueinander.
3. Um die Schwerkraft auf Höhe der ISS zu berechnen benötigen Sie folgende Daten: Höhe der Raumstation über der Erde: 400 km; Masse der Erde: 6 * 10²⁴ kg.
4. Setzen die beiden Formeln nun gleich: F_g=F_grav. Als Ausdruck erhalten Sie: m*g*h = G*(m*M)/r². Den Term formen Sie nach g um: g = G*(m*M)/(r²*m*h). Sie sehen nun, Sie können m herauskürzen. Die Masse der Raumstation ist also egal.
5. Setzen Sie Werte nun in die Formel ein. Als Ergebniss erhalten Sie g = 8,73 N/kg. Dies ist die Schwerebeschleunigung auf Höhe der ISS.

Vergleich der Schwerkraft auf der Erde und der ISS

• Vergleichen Sie die Schwerebeschleunigung g auf der Erde und auf Höhe der ISS. Obwohl die Raumstation 400 km über der Erde schwebt, wirkt trotzdem noch ein Großteil der Gewichtskraft. Die Schwerkraft der ISS entspricht 88,9 % der Schwerkraft auf der Erde.
• 400 km werden Ihnen hoch vorkommen. Schaut man sich die Höhe der ISS in einem maßstäblichen Schaubild an, werden Sie feststellen, dass die Raumstation fast über die Erdoberfläche schrammt. Geostationäre Satelliten, wie Sie zur Telekommunikation genutzt werden, haben eine Höhe von 36000 km über der Erde.
• Da die ISS eine relativ geringe Höhe hat, muss Sie regelmäßig angehoben werden, damit Sie nicht auf die Erde stürzt.