Come funziona l'assenza di peso artificiale?

Non esiste alcuna macchina capace di disattivare la gravità. Ciò che i laboratori e gli impianti di addestramento producono è caduta libera: la cabina, l'esperimento e la persona cadono insieme, così che nulla preme più su una superficie. La NASA chiama questo stato microgravità, perché persone e oggetti sembrano senza peso senza che l'attrazione gravitazionale sia realmente scomparsa. Sulla Terra, questa finestra temporale è breve, e la sua durata determina quali esperimenti siano addirittura possibili.

Nel volo parabolico, un aereo sale con una brusca ascesa e poi segue la traiettoria di un corpo lanciato. Secondo la NASA, l'equipaggio e le attrezzature si trovano in caduta libera per circa 20-30 secondi nella parte alta di ogni parabola; un volo concatena decine di questi archi, con picchi di carico tra ciascuna finestra. Le torri di caduta offrono condizioni più brevi, ma molto più stabili. La torre di caduta dello ZARM a Brema raggiunge 4,7 secondi in modalità caduta e fino a 9,3 secondi quando la capsula viene lanciata verso l'alto tramite catapulta, con una qualità migliore di 10⁻⁶ g.

Le piscine di immersione non producono assenza di peso, ma un'imitazione di essa: la spinta di galleggiamento sostiene la tuta e gli attrezzi, il che permette di addestrare manovre per le attività extraveicolari, mentre il sangue e i fluidi corporei continuano a comportarsi come sulla Terra. Le strutture rotanti funzionano esattamente al contrario: generano gravità artificiale perché la parete spinge l'equipaggio verso l'interno, e sono considerate un possibile rimedio contro gli effetti dei voli lunghi. L'assenza di peso permanente resta quindi legata a un'orbita in cui un veicolo cade liberamente attorno alla Terra, non a un impianto a terra.