Stratosphärensprung

Wie schnell kann ein Mensch vom Himmel fallen?

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Gábor Paál
Gábor Paál (Foto: SWR, Oliver Reuther)

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Rekord: 1.341,9 km/h

Rekordhalter ist der österreichische Extremsportler Felix Baumgartner. Er hat im Oktober 2012 im freien Fall eine Geschwindigkeit von 1341,9 km/h erreicht und damit als bisher einziger Mensch die Schallmauer durchbrochen.

Gravitationskraft und Luftwiderstand

Zwei Faktoren sind für die Geschwindigkeit entscheidend: Die Gravitationskraft der Erde und der Luftwiderstand. Die Erdanziehung wirkt auf alles, was herunterfällt, gleich: Ein Mensch wird genauso stark beschleunigt wie ein herunterfallendes Blatt oder ein Regentropfen, nämlich mit der sogenannten Erdbeschleunigung von 9,81 m/s².

Das bedeutet: Ohne Luftwiderstand würden wir im freien Fall pro Sekunde 9,81 m/s – das sind umgerechnet 35 km/h – schneller: Nach zwei Sekunden fallen wir mit 70 km/h, nach 3 Sekunden mit 105 km/h und so weiter. Nach einer Minute hätten wir dann schon eine Geschwindigkeit von 2.100 Stundenkilometern – hätten also längst die Schallmauer durchbrochen.

Dass es so weit nicht kommt, liegt am Luftwiderstand. Dieser nimmt mit der Geschwindigkeit immer weiter zu und irgendwann gleicht sich das aus: Der Mensch wird dann durch die Anziehungskraft der Erde genauso so stark beschleunigt, wie er gleichzeitig durch den Luftwiderstand wieder gebremst wird. Und dann wird er nicht mehr schneller.

Fallschirmspringer erreichen etwa 200 km/h

Beim normalen Fallschirmspringer passiert das schon nach 6 bis 7 Sekunden. Ein Fallschirmspringer erreicht also meist eine Geschwindigkeit von ungefähr 200 km/h – und irgendwann öffnet sich dann hoffentlich der Fallschirm. Allerdings nehmen Fallschirmspringer ja eine besondere Position ein. Sie machen sich breit, fliegen auf dem Bauch liegend und strecken die Arme und Beine schräg von sich. Das erhöht den Luftwiderstand.

Wenn man stattdessen mit den Füßen nach unten springen würde – so wie die meisten im Schwimmbad vom 5-Meter-Brett springen – kann man schon deutlich schneller werden. Und noch windschnittiger wird man, wenn man mit dem Kopf nach unten springt.

Wie man die Schallmauer trotzdem durchbrechen kann

Baumgartner gelang es, die Schallmauer zu durchbrechen, weil er von sehr weit oben gestartet ist. Er ist mit einem Heliumballon bis in eine Höhe von 39 km aufgestiegen. Also fast viermal so hoch wie ein normales Passagierflugzeug.

In dieser Höhe ist die Luft so dünn und damit der Luftwiederstand so gering, dass er zumindest in der ersten Minute noch kaum abgebremst wird. Deshalb hat er dann eben doch nach einer halben Minute die Schallmauer durchbrochen.

Aus so einer Höhe springt man natürlich nicht so einfach runter: Felix Baumgartner hatte einen Druckanzug an und hat sich jahrelang auf den Sprung vorbereitet. Beraten wurde er dabei übrigens von Joseph Kittinger. Kittinger war der letzte, der vor ihm ähnliches gewagt hatte. Das war 1960: Kittinger, ein US-Kampfpilot und Extrem-Ballon-Fahrer ist aus 30 Kilometer Höhe abgesprungen und hat 988 km/h erreicht.

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