Quanta gravità c'è sulla stazione spaziale?

La gravità diminuisce con il quadrato della distanza dal centro della Terra, non dalla sua superficie. Con un raggio medio di circa 6.371 km, il centro del pianeta è solo circa il 6% più lontano da un'orbita a 400 km di altitudine rispetto alla rampa di lancio, quindi l'attrazione locale è ancora circa 8,7 m/s², vicino al 90% dei 9,80 m/s² al livello del mare. Un membro dell'equipaggio di 80 kg registrerebbe circa 72 kg su una bilancia fissata a una torre fissa a quell'altitudine. Ciò che manca a bordo della stazione non è la gravità, ma una superficie che spinga di rimando.

La stazione e tutto ciò che contiene cadono intorno al pianeta alla stessa velocità, quindi la grandezza utile per la scienza non è il campo gravitazionale ma l'accelerazione residua rimasta: tipicamente dell'ordine di un milionesimo di g. Deriva dai movimenti dell'equipaggio, da pompe e ventole, dalle accensioni dei propulsori, dal debole attrito aerodinamico dell'atmosfera residua e dal gradiente gravitazionale che separa leggermente gli oggetti riposti lontano dal centro di massa. Gli esperimenti sensibili si trovano in rack con isolamento attivo dalle vibrazioni per mantenere questo residuo il più basso possibile.

L'attrito fa decadere l'orbita, quindi la stazione deve essere periodicamente riportata più in alto; durante queste accensioni di riposizionamento, l'accelerazione a bordo sale ben oltre i livelli di microgravità e gli esperimenti delicati vengono sospesi. Anche la posizione conta, poiché il volume più tranquillo è vicino al centro di massa. Far ruotare la struttura per creare una gravità artificiale è stato studiato per decenni ma non è mai stato realizzato sulla ISS: il punto stesso del laboratorio è l'assenza di peso, non il suo ripristino.