u Annullare la gravità

Il termine microgravità indica, in generale, una situazione di gravità ridotta. Più precisamente si intende quella situazione nella quale il peso di un corpo, indipendentemente dalla natura del corpo stesso, è ridotto di circa un milione di volte.

La nozione di peso è intuitivamente ben nota: il peso è la forza a causa della quale un frutto che si stacca dal ramo cade a terra. Il peso è quella forza che ci tiene letteralmente con i piedi per terra Il peso è quella forza che tiene la Luna in orbita intorno alla Terra e la Terra in orbita intorno al Sole. In breve, il peso è la forza con la quale la Terra ci attira, in misura tanto maggiore quanto più grande è la nostra massa, cioè "siamo" un certo numero di kg. La forza di attrazione responsabile del nostro peso è la gravità. Ridurre la gravità significa eliminare, o meglio, equilibrare, la forza con la quale la Terra ci attira. Il modo più semplice di farlo è quello di… cadere.

Supponiamo infatti di essere in caduta libera. E supponiamo anche di avere con noi una mela. Se lasciamo la mela mentre stiamo precipitando, il frutto precipita insieme a noi con le medesime nostre accelerazione e velocità rispetto alla Terra. Dunque, rispetto a noi, il frutto rimane in quiete. Questa è una situazione molto strana: con i piedi ben piantati in terra, siamo abituati a vederla cadere, la mela, quando lasciamo la presa. La nostra caduta libera annulla, nel nostro sistema di riferimento, l'attrazione gravitazionale della Terra.

Una situazione analoga a questa si realizza nel corso dei voli parabolici e a bordo di una stazione orbitante come la Stazione Spaziale Internazionale (ISS): è come se in ogni istante della propria orbita l'ISS stesse precipitando, in modo tale che la caduta annulli la gravità.

u Il peso residuo

Sebbene si parli spesso di assenza di peso, sulla ISS il termine che descrive più correttamente la situazione è appunto microgravità. Oggetti e persone risentono infatti di attrazioni che sono dell'ordine di un milionesimo della gravità.

Le cause principali di forze di questo genere sono la resistenza aereodinamica dovuta agli attriti della ISS con il gas atmosferico e il gradiente di gravità. Con quest'ultima espressione si intende semplicemente il fatto che, poichè l'attrazione gravitazionale dipende dalla distanza dalla Terra e la ISS ha un'estensione notevole, si crea una piccola differenza di gravità tra le estremità della Stazione che non può essere annullata dalla caduta rigida della struttura.

Altra sorgente di piccole ma non trascurabili accelerazioni sono le vibrazioni delle pompe, delle centrifughe e, in generale, di tutte gli strumenti a bordo. Persino i movimenti degli astronauti possono causare effetti di questo genere.