In welcher Höhe und mit welcher Geschwindigkeit fliegt die ISS?

Vierhundert Kilometer Höhe und siebenundzwanzigtausendsechshundert Kilometer pro Stunde. Das sind die beiden Kennzahlen, die die Internationale Raumstation definieren – und keine von beiden ist zufällig: Jede ist die direkte Folge der anderen.

Die Höhe: rund 400 Kilometer, aber variabel

Die ISS fliegt im sogenannten niedrigen Erdorbit, typischerweise zwischen 400 und 420 Kilometern über dem Meeresspiegel. Um sich das vorzustellen: Das entspricht ungefähr der Entfernung zwischen Madrid und Valencia, nur senkrecht nach oben.

Diese Zahl ist nicht starr, und genau das ist der spannende Punkt. In dieser Höhe gibt es immer noch Reste der Erdatmosphäre. Zwar extrem wenig, aber genug, um ein 420 Tonnen schweres Objekt, das sich mit fast acht Kilometern pro Sekunde bewegt, kontinuierlich abzubremsen. Dieses Abbremsen führt dazu, dass die Raumstation täglich zwischen fünfzig und hundert Metern an Höhe verliert.

Würde man nichts dagegen unternehmen, würde sie innerhalb weniger Jahre in die Atmosphäre eintreten. Deshalb werden regelmäßig Reboost-Manöver durchgeführt, bei denen die Triebwerke eines angekoppelten Raumschiffs die Station wieder auf ihre reguläre Arbeitshöhe anheben. Zu beobachten, wie der Höhenwert langsam sinkt und dann plötzlich nach oben springt, ist also völlig normal.

Warum ausgerechnet 400 Kilometer

Es ist ein Kompromiss zwischen drei gegensätzlichen Kräften.

• Weiter unten nimmt der Luftwiderstand drastisch zu, sodass enorm viel Treibstoff nötig wäre, um die Umlaufbahn zu halten.
• Weiter oben kommt der Van-Allen-Strahlungsgürtel ins Spiel, mit deutlich gefährlicheren Strahlungswerten für Besatzung und Elektronik.
• Die Transportkosten: Jeder zusätzliche Kilometer verteuert jeden einzelnen Versorgungs- und Crewflug – und davon gibt es viele im Jahr.

Die 400 Kilometer sind der Punkt, an dem sich diese drei Kurven am günstigsten schneiden.

Die Geschwindigkeit: 27.600 km/h – und sie ist nicht frei wählbar

In handlichere Einheiten umgerechnet sind das 7,66 Kilometer pro Sekunde. In der Zeit, die du brauchst, um diesen Satz zu lesen, hat die Station bereits rund dreißig Kilometer zurückgelegt.

Hier kommt der Gedanke, der am schwersten zu greifen ist: Diese Geschwindigkeit ist keine freie Wahl. Für jede Orbitalhöhe gibt es genau eine Geschwindigkeit, die den Orbit stabil hält – und bei 400 Kilometern ist es genau dieser Wert. Wäre sie langsamer, würde sie abstürzen. Wäre sie schneller, würde sie in eine höhere Umlaufbahn aufsteigen.

Und es gibt etwas noch Kontraintuitiveres: Die ISS befindet sich im ständigen freien Fall Richtung Erde. Die Schwerkraft dort oben beträgt rund 90 % der Schwerkraft, die du am Boden spürst; die Anziehungskraft ist also fast dieselbe. Was geschieht, ist folgendes: Die Station bewegt sich seitwärts so schnell, dass sich die Erdkrümmung unter ihr im selben Maße wegbiegt, wie sie fällt. Sie erreicht den Boden nie. Genau das ist ein Orbit: ein ständiges Fallen, das am Ziel vorbeigeht.

Daher rührt auch die Mikrogravitation. Die Astronauten schweben nicht, weil es keine Schwerkraft gäbe, sondern weil sie gemeinsam mit der Station fallen – exakt so, wie auch du im Inneren eines frei fallenden Aufzugs schweben würdest.

Was diese Zahlen in der Praxis bedeuten

Bei diesem Tempo umrundet die ISS den Planeten etwa alle 92 Minuten. Das sind rund sechzehn Erdumrundungen pro Tag und somit sechzehn Sonnenaufgänge und sechzehn Sonnenuntergänge alle vierundzwanzig Stunden für die Menschen an Bord.

Sie überquert die Iberische Halbinsel von einem Ende zum anderen in weniger als zwei Minuten. Die Strecke zwischen Madrid und New York legt sie in etwa zwanzig Minuten zurück. Und in der Zeit, die ein von deinem Wohnort aus sichtbarer Überflug dauert – zwischen drei und sechs Minuten –, hat sie bereits zwei oder drei Länder überquert.

Genau diese Geschwindigkeit macht die Station so unverwechselbar, wenn man vom Boden aus nach oben schaut. Ein Flugzeug braucht wesentlich länger, um den Himmel zu durchqueren; die ISS zieht in wenigen Minuten geradlinig, lautlos und ohne zu blinken vorbei. Die Kriterien zur Erkennung findest du im Beobachtungsleitfaden.

Wie du es mit eigenen Augen sehen kannst

All diese Zahlen verlieren ihre Abstraktheit, sobald man sie in der Praxis beobachtet. Im Echtzeit-Tracker kannst du die Live-Aktualisierung von Position, Höhe und Geschwindigkeit verfolgen und sehen, wie die Höhe von Woche zu Woche bis zum nächsten Reboost langsam abnimmt.

Der nächste Schritt ist der Blick nach oben im richtigen Moment: Ermittle den nächsten sichtbaren Überflug für deinen Standort im Überflugrechner. Wenn du diesen Lichtpunkt in vier Minuten über das Firmament ziehen siehst, ist die Zahl 27.600 km/h plötzlich kein bloßer Lexikoneintrag mehr.

Wenn du tiefer in die physikalischen Mechanismen dahinter eintauchen möchtest, erklären wir das ausführlich unter wie die ISS die Erde umkreist.

Vierhundert Kilometer nach oben und acht Kilometer pro Sekunde zur Seite. Mit diesen beiden Zahlen lässt sich so gut wie alles andere erklären.

Bilder: Titelbild, STS-135 ISS seen from Space Shuttle Atlantis (closeup) — NASA (Gemeinfrei). Im Text, The first rays of an orbital sunrise illuminate Earth’s atmosphere (iss074e0089802) — NASA Johnson Space Center (Gemeinfrei).