La gravité change-t-elle dans l'espace ?

La gravité diminue avec la distance selon le carré de l'écart par rapport au centre d'un corps, et non par rapport à sa surface. Le rayon moyen de la Terre est d'environ 6 371 km, si bien qu'une orbite à 400 km d'altitude n'est que de 6 % plus éloignée du centre que la rampe de lancement, et l'attraction y reste environ 90 % des 9,80 m/s² mesurés au niveau de la mer. L'effet est une courbe douce, pas un seuil : il n'existe aucune altitude où la gravité s'éteindrait brusquement. Pour véritablement échapper au champ gravitationnel terrestre, il faudrait voyager bien au-delà de la Lune, et même alors, l'attraction du Soleil prendrait le relais.

La gravité change aussi selon l'endroit où l'on se trouve. La gravité de surface de la Lune est de 1,62 m/s², environ un sixième de celle de la Terre, ce qui explique pourquoi les équipages d'Apollo bondissaient plutôt qu'ils ne marchaient. Mars offre 3,71 m/s², un peu plus d'un tiers, suffisant pour que la poussière se dépose et que les liquides se versent normalement, mais probablement insuffisant pour épargner à un équipage en séjour prolongé la perte osseuse et musculaire qui touche les missions de longue durée. Chaque valeur dépend à la fois de la masse et du rayon, si bien qu'un petit monde dense peut attirer davantage qu'un monde plus grand mais plus léger.

Les équipages en orbite ne pèsent rien parce qu'ils sont en chute libre permanente, et non parce que la gravité a disparu. La station et tout ce qu'elle contient tombent autour de la planète au même rythme, si bien que rien n'appuie contre rien. Un vol parabolique en avion produit exactement la même sensation pendant quelques secondes à quelques kilomètres d'altitude, où l'attraction locale est quasiment identique à celle de la piste, preuve que l'absence de poids tient au mouvement, et non à l'intensité du champ. Les seuls endroits où la gravité approche de zéro sont les grands vides entre les galaxies, et même là, elle ne s'annule jamais complètement.