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Warum die ISS nicht runterfällt: eine Erdumrundung in 90 Minuten

Die Internationale Raumstation ISS über der blau leuchtenden Erdkrümmung während einer Erdumrundung, Solarpaneele im Sonnenlicht

Eine Erdumrundung der ISS dauert 90 bis 93 Minuten – je nachdem, wie hoch die Station gerade fliegt. In 24 Stunden kommt sie damit auf 15,5 bis knapp 16 Runden um den Planeten. Möglich macht das ein Tempo von rund 28.000 km/h in etwa 400 Kilometern Höhe: Die Raumstation fällt ununterbrochen Richtung Erde und verfehlt den Boden trotzdem bei jedem Anlauf.

Wie lange dauert eine Erdumrundung der ISS?

Das NASA-Team für Erdbeobachtung im Johnson Space Center nennt eine Spanne statt einer festen Zahl: 90 bis 93 Minuten pro Umlauf, abhängig von der genauen Bahnhöhe. Je höher die Station kreist, desto länger ist ihr Weg und desto langsamer muss sie fliegen – hohe Bahn heißt also lange Runde.

Rechnet man 1.440 Tagesminuten durch diese Umlaufzeit, kommen 15,5 bis 15,9 Umläufe pro Tag heraus. Die oft zitierten „16 Erdumrundungen täglich“ sind also aufgerundet: Eine glatte 16 erreicht die ISS praktisch nie, weil dafür jeder Umlauf exakt 90 Minuten dauern müsste.

KennzahlWert
Bahnhöherund 400–420 km (NASA-Korridor: 370–460 km)
Bahngeschwindigkeitetwa 7,7 km/s, also knapp 28.000 km/h
Umlaufzeit90–93 Minuten
Umläufe pro Tag15,5 bis 15,9
Bahnneigung51,6° zum Äquator

Zur Einordnung: In der Zeit, die ein Linienflug von Frankfurt nach London braucht, hat die Besatzung eine komplette Erdkugel unter sich durchgezogen – Atlantik, Amerika, Pazifik inklusive.

Warum die Station bei alldem nicht abstürzt

Der beste Erklärer ist Isaac Newton mit einem Gedankenexperiment von 1687, der sogenannten Kanonenkugel. Man stellt sich eine Kanone auf einem unmöglich hohen Berg vor, oberhalb der dichten Atmosphäre. Bei geringer Ladung fällt die Kugel in einem Bogen zu Boden. Mit mehr Schwung fliegt sie weiter, bevor sie landet. Und bei der richtigen Geschwindigkeit sinkt sie exakt so schnell, wie sich die runde Erde unter ihr wegkrümmt – sie trifft nie auf und fällt für immer im Kreis.

Die ISS macht nichts anderes. Die Erdanziehung zieht sie permanent nach unten, wie sie einen fallenden Apfel nach unten zieht. Gleichzeitig hat die Station enormen Schwung zur Seite. Während sie also ein Stück fällt, ist sie so weit vorwärtsgerast, dass die Erdoberfläche unter ihr um denselben Betrag abgesunken ist. Ergebnis: Sie fällt hinter den Horizont, und der Horizont weicht ihr endlos aus.

Das Tempo muss dafür ziemlich genau stimmen. Deutlich langsamer, und die Schwerkraft gewinnt – die Bahn sackt zusammen. Deutlich schneller, und die Station löst sich aus dem Orbit. Die knapp 28.000 km/h sind der schmale Grat dazwischen: schnell genug, um zu bleiben, langsam genug, um nicht zu entkommen.

Schwerelos heißt nicht schwerkraftfrei

Der hartnäckigste Irrtum zum Thema: Im All gäbe es keine Schwerkraft. Falsch. In 400 Kilometern Höhe wirkt noch rund 90 Prozent der Anziehung, die wir am Boden spüren. Wer auf einem Turm dieser Höhe auf die Waage stiege, wöge fast so viel wie zu Hause im Bad.

Astronauten schweben also nicht, weil die Gravitation fehlt, sondern weil sie mit der Station und allem darin gleich schnell fallen. Denselben Effekt erlebt man kurz in einem Aufzug, dessen Seil reißt – für einen Moment würde alles im Inneren schweben. Die ISS macht daraus einen Dauerzustand, und Forscher nennen ihn deshalb Mikrogravitation statt Schwerelosigkeit.

Noch verrückter: Jede Erdumrundung der ISS endet woanders

Die Station fliegt nicht ewig dieselbe Linie ab. Weil sich die Erde unter ihr weiterdreht, verschiebt sich die Bodenspur pro Umlauf um etwa 22,9 Grad Länge nach Westen. Bei einer Bahnneigung von 51,6 Grad überfliegt die ISS im Lauf der Zeit über 90 Prozent der bewohnten Erdoberfläche – jede Runde zeigt der Crew einen anderen Streifen des Planeten.

Dazu kommt der Effekt, der Bordvideos so surreal wirken lässt: Bei 15,5 bis 16 Runden pro Tag erleben die Menschen an Bord etwa 16 Sonnenaufgänge und 16 Sonnenuntergänge in 24 Stunden. Der Arbeitstag läuft trotzdem nach Weltzeit UTC, sonst käme kein Schlafrhythmus zustande.

Der Orbit sackt täglich ab – deshalb der Reboost

Ganz von selbst hält sich die Bahn nicht. Selbst in 400 Kilometern Höhe hängen noch hauchdünne Reste der Atmosphäre, und dieser Restwiderstand bremst die Station. Sie verliert dadurch grob 100 Meter Höhe pro Tag, über einen Monat also einige Kilometer. Ohne Gegenmaßnahme würde das Absacken immer schneller gehen, bis die Station verglüht.

Deshalb wird die ISS regelmäßig angeschoben: Beim Reboost zünden Triebwerke angedockter Versorgungsschiffe oder des russischen Segments und heben die Bahn wieder an – oft nur um wenige Kilometer, manchmal auch gezielt vor dem Start eines Zubringers, damit das Rendezvous passt.

Dieses Nachhelfen hat ein Enddatum. Die NASA plant den Betrieb bis mindestens 2030; danach soll die Station kontrolliert abgesenkt und über unbewohntem Pazifik zum Absturz gebracht werden. Dafür baut SpaceX im Auftrag der NASA (Vertragsvolumen bis 843 Millionen Dollar, vergeben 2024) das US Deorbit Vehicle, eine verstärkte Dragon-Variante mit deutlich mehr Treibstoff und Schub. Bis dahin bleibt es beim alten Prinzip: fallen, verfehlen, weiterfallen.

Quellen

Häufige Fragen

Wie lange braucht die ISS für eine Erdumrundung?

Je nach Bahnhöhe 90 bis 93 Minuten. Höher heißt längerer Weg und langsamere Bahn, deshalb schwankt die Umlaufzeit leicht.

Wie oft umrundet die ISS die Erde pro Tag?

15,5 bis 15,9 Mal – meist auf 16 Umrundungen gerundet. Die Crew erlebt dadurch rund 16 Sonnenaufgänge und 16 Sonnenuntergänge pro Tag.

Warum fällt die ISS nicht auf die Erde?

Sie fällt permanent, bewegt sich mit knapp 28.000 km/h aber so schnell zur Seite, dass die Erde unter ihr genauso schnell wegkrümmt. Sie verfehlt den Boden bei jedem Anlauf.

Wie hoch und wie schnell fliegt die ISS?

In rund 400 bis 420 Kilometern Höhe mit etwa 7,7 Kilometern pro Sekunde, also knapp 28.000 km/h. Die NASA nennt als Korridor 370 bis 460 Kilometer.

Würde die ISS ohne Antrieb abstürzen?

Ja. Der Restwiderstand der Hochatmosphäre kostet sie etwa 100 Meter Höhe pro Tag. Ohne regelmäßige Reboost-Manöver würde sie absacken und verglühen.

Über den Autor
Behla

Hinter derBehla steckt Marcel: neugieriger Faktensammler und Familienvater. Ich sammle Wahrheiten, die wie erfunden klingen — und prüfe jede an ihrer Quelle, bevor sie hier landet.

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