Perché c'è gravità nello spazio?

La gravità si riduce con il quadrato della distanza dal centro di un corpo, non dalla sua superficie. Il raggio terrestre è di circa 6.371 km, quindi una stazione in orbita a 400 km di altezza si trova a circa 6.771 km dal centro — solo circa il sei per cento più lontano. Elevando al quadrato questo rapporto si ottiene un'accelerazione prossima a 8,7 m/s² invece dei consueti 9,81 m/s² al suolo. Si tratta di quasi il 90 per cento della gravità superficiale, ben lontano dall'assenza di peso che il termine "gravità zero" suggerisce.

Lo stesso ragionamento spiega la Luna. Si trova in media a circa 384.400 km di distanza e resta saldamente legata alla Terra, trattenuta da un'attrazione che si è assottigliata ma non si è mai interrotta. La gravità ha un raggio d'azione illimitato; semplicemente diventa debole.

Ciò che gli astronauti sperimentano è la caduta libera. Un veicolo spaziale in orbita terrestre bassa viaggia lateralmente a circa 7,7 km/s. La gravità curva la sua traiettoria verso il basso esattamente alla stessa velocità con cui la superficie curva del pianeta si allontana sotto di esso, così il veicolo continua a mancare il suolo. Tutto ciò che si trova all'interno accelera in modo identico — equipaggio, strumenti, gocce d'acqua — e nulla esercita pressione su nient'altro. Il peso, nel senso di un pavimento che preme sui piedi, scompare; massa e inerzia non scompaiono.

Gli ingegneri preferiscono il termine microgravità perché la condizione è imperfetta. La resistenza atmosferica, le differenze di marea lungo la lunghezza di una grande stazione e i movimenti dell'equipaggio producono accelerazioni residue dell'ordine di un milionesimo della gravità terrestre, un fattore rilevante per i materiali delicati e gli esperimenti di fisica dei fluidi.

Lontano da qualsiasi corpo di grandi dimensioni, nello spazio interstellare, il campo gravitazionale locale diventa davvero trascurabile, anche se non mai esattamente nullo: l'attrazione combinata delle galassie lontane continua ad agire. Vicino a un pianeta o a una stella, invece, la gravità domina ogni traiettoria che un veicolo spaziale possa seguire, motivo per cui i progettisti delle missioni concentrano i loro sforzi nello sfruttarla piuttosto che nel fuggirla.