Quanta gravidade existe na estação espacial?

A gravidade diminui com o quadrado da distância ao centro da Terra, não à superfície terrestre. Com um raio médio de cerca de 6.371 km, o centro da Terra está, a partir de uma órbita 400 km acima da superfície, apenas cerca de 6% mais afastado do que a partir da rampa de lançamento, pelo que a atração local ali é ainda de cerca de 8,7 m/s² — perto de 90% dos 9,80 m/s² ao nível do mar. Um membro da tripulação de 80 kg, numa balança montada numa torre fixa a essa altitude, marcaria cerca de 72 kg. O que falta a bordo da estação não é a gravidade, mas uma superfície que empurre de volta.

A estação e tudo o que está dentro dela caem à mesma taxa em torno do planeta, pelo que a grandeza relevante para a ciência não é o campo gravitacional, mas a aceleração residual remanescente: tipicamente da ordem de um milionésimo de g. Resulta dos movimentos da tripulação, de bombas e ventiladores, de acionamentos de propulsores, da fraca resistência aerodinâmica da atmosfera residual e do gradiente gravitacional, que separa minimamente objetos armazenados longe do centro de massa. As experiências sensíveis ficam em racks com isolamento ativo de vibrações, para manter este resíduo o mais baixo possível.

A resistência do ar faz a órbita decair, pelo que a estação precisa de ser periodicamente elevada; durante essas queimas de reforço, a aceleração a bordo sobe muito acima do nível de microgravidade, e as experiências sensíveis são interrompidas. A localização também importa, já que o volume mais calmo está perto do centro de massa. Fazer a estrutura girar para criar gravidade artificial é estudado há décadas, mas nunca foi implementado na ISS: todo o propósito do laboratório está na ausência de peso, não na sua restauração.