Quelle est la gravité à bord de la station spatiale ?

La gravité diminue avec le carré de la distance au centre de la Terre, et non à sa surface. Avec un rayon moyen d'environ 6 371 km, le centre de la planète n'est que 6 % plus loin depuis une orbite à 400 km d'altitude que depuis la rampe de lancement, si bien que l'attraction locale reste d'environ 8,7 m/s², soit près de 90 % des 9,80 m/s² au niveau de la mer. Un membre d'équipage de 80 kg afficherait environ 72 kg sur une balance fixée à une tour à cette altitude. Ce qui manque à bord de la station, ce n'est pas la gravité, mais une surface qui pousse en retour.

La station et tout ce qu'elle contient tombent autour de la planète au même rythme, si bien que le chiffre utile pour la science n'est pas le champ gravitationnel, mais l'accélération résiduelle qui subsiste : généralement de l'ordre d'un millionième de g. Elle provient des mouvements de l'équipage, des pompes et ventilateurs, des allumages de propulseurs, du léger freinage aérodynamique de l'atmosphère résiduelle, et du gradient gravitationnel qui sépare très légèrement les objets stockés loin du centre de masse. Les expériences sensibles sont installées dans des bâtis à isolation active des vibrations pour maintenir ce résidu aussi bas que possible.

Le freinage atmosphérique dégrade l'orbite, si bien que la station doit être rehaussée périodiquement ; pendant ces manœuvres de reboost, l'accélération à bord dépasse largement les niveaux de microgravité et les expériences délicates sont interrompues. L'emplacement compte aussi, car le volume le plus calme se trouve près du centre de masse. Faire tourner la structure pour créer une gravité artificielle est étudié depuis des décennies mais n'a jamais été appliqué à l'ISS : l'objectif du laboratoire est précisément l'absence de poids, pas sa restauration.