- Trägheit -
Für einen Satelliten gilt: er wird in allen
Punkten seiner Umlaufbahn Richtung Erde zurück gezogen. Und
würde auch auf schnellstem Wege herunterkommen, wenn nicht ein
anderes physikalisches Phänomen der Gravitation etwas entgegen
zu setzen hätte: die Trägheit
der Masse. Dabei beschreibt die Masse die Menge an Materie,
die ein Körper enthält und ist ein Maß für die Trägheit des
Köpers, d.h. seines Widerstandes gegen ein Bewegungsänderung.
Trägheit
nennt man die Eigenschaft aller Körper, einer Änderung
des Bewegungszustandes (Ruhe oder Bewegung mit konstanter
Geschwindigkeit) einen Widerstand entgegenzusetzen. |
Auf
den Satelliten wirken also zwei Kräfte: die Gravitation, die
ihn Richtung Erdmittelpunkt zieht, und die Trägheit, die den
beschleunigten Satelliten geraden Weges ins All rasen lassen
würde. Bereits 1687 kombinierte Newton die beiden Kräfte in
der Theorie zu dem Prinzip, nach dem heute Raumstationen und
Satelliten kontrolliert um die Erde fallen. Er beschrieb es
an Hand eines Gedankenexperiments, in dem ein Stein "von einem
sehr hohen Berg" in horizontaler Richtung fortgeschleudert wird.
Hier gilt: Je größer die Kraft, mit der der Stein geworfen wird,
desto länger die gekrümmte Bahn. Newton folgerte, wenn die Wurf-Kraft
groß genug wäre, müsste der Stein eine Bahn beschreiben, die
der Krümmung der Erdoberfläche entspräche. Der Abstand zwischen
Erdoberfläche und Stein würde dann immer gleich bleiben, der
Stein befände sich im "Freien Fall". - Vorausgesetzt, der bremsende
Luftwiderstand bliebe aus dem Spiel. Da es Luftwiderstand im
All nicht gibt, machen sich Raumfahrtingenieure Newtons folgerichtigen
Gedanken auch heute noch zu Nutze: Das Prinzip des Freien Falls
gehört zum Einmaleins der Raumfahrt. Die Geschwindigkeit, mit
der dieser Effekt erzielt wird, beträgt 8 km/s oder 29.000 km/h.
Es
ist die sogenannte Erste kosmische Geschwindigkeit, die
Geschwindigkeit, die für eine elliptische Bahn um die
Erde beim Ausschalten des Raketenantriebs erreicht sein
muss und mit der der Satellit um die Erde kreisen wird.
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Die
Raumstation Mir auf ihrer Umlaufbahn
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[weiter mit: Freier
Fall]
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