Auch hier auf der Erde springt kein Mensch aus dem Stand über 2 Meter hoch. Selbst unsere Hochspringer könnten das nicht. Sprünge über solche Höhen gelingen nur deswegen, weil die Athleten sich waagrecht drehen und den Schwung des Anlaufs ausnutzen, der ihre Körper nach Außen beschleunigt. Außerdem haben sie natürlich entsprechende Kleidung an, welche die Bewegungsfreiheit des Körpers kaum einschränkt.

Ein Apollo Astronaut wog im Durchschnitt ca. 80 Kilogramm, der Raumanzug zusammen mit dem Lebenserhaltungssystem (PLSS) 81 Kilogramm. Das macht zusammen 161 Kilogramm und in der sechsfach reduzierten Schwerkraft nur noch 26,8 Kilogramm. Warum sollte man da keine großen Sprünge machen können?

Ganz Einfach: Auch wenn das Gewicht der Astronauten und deren Ausrüstung durch die geringere Schwerkraft des Mondes reduziert sind, bliebt doch deren Masse gleich.

Wie, was? Gewicht und Masse? Gibt es da einen Unterschied?

Das Gewicht eines Gegenstandes oder eines Astronauten ist die Kraft, mit der die Schwerkraft auf ihn einwirkt. Die Masse hingegen ist unabhängig von seinem Ort immer die selbe. Auf dem Mond wiegen die Astronauten deshalb weniger als auf der Erde, weil die Schwerkraft dort etwa ein Sechstel der Erdschwerkraft beträgt. Ihre Masse hingegen wäre aber immer noch dieselbe.

Will ich nun eine Masse bewegen, ein Sprung wäre ja genau das, müsste ich Kraft aufwenden. Dieser aufgewendeten Kraft wirkt ein Widerstand, die Trägheit, entgegen. Und da sich die Masse eines Astronauten ja nicht verändert hat, ist die aufzuwendende Kraft zur Überwindung der Trägheit auf dem Mond genauso groß wie auf der Erde.

Wie hoch würde ein Astronaut mitsamt seiner schweren Ausrüstung auf der Erde springen können? Sollte es ihm bei dem Gewicht überhaupt möglich sein vom Boden abzuspringen, läge die erreichte Höhe mit Sicherheit unter 5 cm. Auf dem Mond, bei 1/6 der Erdschwerkraft, würde er bei gleicher Muskelkraft etwa sechs mal so hoch springen können wie auf der Erde. Die ungefähre Sprunghöhe läge also bei 30 bis 40 Zentimetern.

Movie:
Astronaut springt und salutiert

Die mögliche Sprunghöhe lässt sich aber auch anhand dieses einfachen physikalischen Modells berechnen.

Im Video der Apollo 11 Mission kann man sehen, dass Neil Armstrong bis auf die dritte Stufe der Mondlandefähre hinauf gesprungen ist, also knapp 1,5 Meter hoch. Allerdings hat er dabei seine Arme benutzt und sich somit mehr oder weniger hinaufgezogen.

Er berichtete nach der Mission, dass er bei hohen Sprüngen dazu neigte rückwärts überzukippen. Ein Sturz auf den Rücken hätte das PLSS beschädigen können, was natürlich lebensgefährlich gewesen wäre und zu einem sofortigen Missionsabbruch geführt hätte.

Movie:
Neil Armstrong

Hierzu eine Anmerkung von Ulrich Trettner:

Auf der Raumstation ISS würde ein Hammer schwerelos durch die Module schweben. Er hat somit kein Gewicht. Würdest du dir damit auf den Daumen hauen, so wäre die Beule genauso groß wie auf der Erde, obwohl der Hammer an sich nichts wiegt. Denn auch mit einem gewichtslosen Hammer wäre es natürlich möglich, auf der ISS einen Nagel in die Wand zu schlagen.