Quanta gravità c'è nello spazio rispetto alla Terra?

L'accelerazione gravitazionale diminuisce con il quadrato della distanza dal centro di un corpo, e le altitudini orbitali sono piccole rispetto ai raggi planetari. Il raggio medio della Terra è di circa 6.371 km; una stazione a 400 km si trova a circa 6.771 km dal centro. L'accelerazione risultante è vicina a 8,7 m/s² contro 9,81 m/s² al livello del mare — circa il 90%. Gli equipaggi fluttuano perché l'intero veicolo è in caduta libera, non perché l'attrazione sia scomparsa.

All'altitudine geostazionaria, 35.786 km sopra l'equatore, il quadro cambia. La distanza dal centro aumenta di circa sette volte e la gravità scende a circa 0,22 m/s², poco più del 2% del valore superficiale. Anche lì, è quello che mantiene un satellite al suo posto.

La gravità superficiale varia in base alla massa e al raggio di un corpo insieme, motivo per cui l'intuizione basata solo sulle dimensioni inganna. La Luna offre circa 1,62 m/s², circa un sesto della Terra — il motivo per cui gli equipaggi dell'Apollo adottarono un'andatura saltellante. Marte dà circa 3,72 m/s², vicino al 38%. Giove, nonostante sia gassoso, presenta circa 24,8 m/s² alla cima delle nuvole, circa 2,5 volte quella terrestre.

La vera assenza di gravità non esiste in nessun punto dell'universo osservabile, perché il campo di ogni massa si estende senza limiti. Ciò che esiste è un'intensità di campo trascurabile: lo spazio interstellare profondo, lontano da qualsiasi stella, dove le accelerazioni residue sono praticamente nulle. A bordo di un'astronave la condizione pratica è la microgravità, tipicamente circa un milionesimo della gravità terrestre, prodotta dall'attrito, dai gradienti di marea lungo il veicolo e dai movimenti dell'equipaggio stesso.