Cos'è la gravità artificiale nello spazio e come si genera?

La gravità in sé non può essere fabbricata: deriva dalla massa, e nessuna nave ne porterà mai abbastanza. Ciò che si può riprodurre è la sensazione di peso: la spinta costante che un pavimento esercita sulla pianta dei piedi. Il metodo è la rotazione. Facendo girare un veicolo sul proprio asse, tutto ciò che si appoggia contro la parete esterna è costretto a muoversi in cerchio; la parete fornisce questa forza, e per l'occupante si sente esattamente come peso, diretto verso l'esterno. L'accelerazione prodotta aumenta con il raggio e con il quadrato della velocità di rotazione, così un progettista può scegliere tra una grande struttura che gira lentamente o una piccola che gira velocemente.

L'opzione piccola e veloce è quella che sta dentro un razzo, ed è anche quella che provoca nausea. In un cerchio ristretto, la testa e i piedi viaggiano a velocità notevolmente diverse, e ogni movimento della testa incontra una spinta laterale di Coriolis che l'orecchio interno interpreta come una menzogna. Una rotazione confortevole implica una struttura di decine di metri, assemblata in orbita, con la massa, la complessità e i modi di guasto che ciò comporta. Di fronte a questo, l'assenza di peso è essa stessa una risorsa di ricerca, e la Stazione Spaziale Internazionale è stata costruita per sfruttarla, non per eliminarla.

La rotazione breve è stata effettivamente testata in volo: un equipaggio Gemini una volta ha agganciato la propria capsula a un veicolo bersaglio e ha fatto ruotare lentamente l'insieme, producendo una trazione appena percettibile. La maggior parte del lavoro attuale si svolge a terra. Volontari rimangono sdraiati con la testa in basso per settimane per riprodurre lo spostamento dei fluidi e la perdita di massa ossea dell'orbita, e poi passano parte di ogni giornata in una centrifuga a braccio corto per verificare se una dose quotidiana di peso simulato li protegge. Piccole centrifughe a bordo della stazione fanno lo stesso con cellule e piante.