Lösung zu Mikrogravitation

1. Unter Schwerelosigkeit versteht man die Abwesenheit eines lokal nachweisbaren Gravitationsfeldes.
2. Schwerelosigkeit tritt ein, wenn sich das System im freien Fall befindet. Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein gelten in einem frei fallenden System alle Gesetze der Physik so, wie wenn das System in Ruhe wäre: frei fallende Systeme sind lokal inertial.
3. Gravitationsfelder, die von einem Himmelskörper erzeugt werden, sind immer inhomogen. Näher zum Himmelskörper hin wird es stärker, weiter weg schwächer. Überlagert (superponiert) man ein solches Feld mit einem homogenen Trägheitsfeld, das im Mittel entgegengesetzt gleich stark ist, bleibt ein kleiner Rest, das Gezeitenfeld übrig. Im Schwerpunkt des Raumschiffes sind beide Felder gleich stark. Weiter weg ist dieser Rest vom Himmelskörper weggerichtet und umgekehrt.
4. In einem rotierenden Bezugssystem baut sich ein starkes Zentrifugalfeld auf, das lokal nicht von einem Gravitationsfeld zu unterscheiden ist. Folglich darf das Zentrifugalfeld einer Zentrifuge als Gravitationsfeld bezeichnet werden.

Aufgabe