È la semplice verità…
Tanto per info, alla quota della stazione spaziale l’accelerazione gravitazionale terrestre vale intorno ai 8,7 m/s^2 rispetto i 9,8 circa sul suolo.
La forza di gravita’ in quanto tale si propaga in tutto l’universo, e quindi non scompare “magicamente” una volta arrivati in orbita.
Ci sono vari topic storici in cui ne abbiamo discusso. Puoi dare un’occhiata a questi, per partire.
La “forza di gravità” della Terra si estende per un discreto raggio, basti solo pensare al fatto che la nostra Luna (grande com’è) è ancora legata al nostro pianeta alla rispettabile distanza di 300.000 km.
Ovviamente a “soli” 450 km di altezza, ovvero la quota della ISS, la forza di gravità terrestre esiste ed è ridotta semmai in maniera minimale. Quello che gli astronauti sperimentano non è affatto l’assenza di gravità, quanto l’assenza della forza peso.
Ovvero sperimentano l’assenza di un effetto non di una causa.
Questo accade perché la traiettoria curva secondo cui si muove la ISS intorno alla Terra (e anche ogni altro oggetto spaziale se è per quello) si trova in un sistema in cui tutte le forze si annullano reciprocamente tra loro (o meglio si compensano la loro risultante è nulla) per cui la ISS e tutto ciò che si trova al suo interno sperimenta un effetto inerziale per ogni secondo che passa lungo la sua traiettoria.
Dunque la forza peso “scompare” e tutti si trovano in uno stato di imponderabilità, ovvero “senza peso” ma mai, e poi mai, senza gravità.
Ho cercato di spiegarlo in maniera non matematica, spero di esserci riuscito…
Prova a ragionare anche su questo, Giova: se fai un salto per aria ti ritrovi per una frazione di secondo nelle medesime condizioni di… un satellite.
Stai percorrendo un’orbita ellittica molto eccentrica (ma meno di quanto si pensi a causa della rotazione terrestre) che, se la Terra diventasse magicamente penetrabile e priva di atmosfera, ti riporterebbe esattamente in quel punto in poco più di un’ora.
Anche in questo caso, in quella frazione di secondo, non proveresti la forza di gravità, ma questa sarebbe lo stesso presente.
Grazie a tutti per le ottime ed esaustive spiegazioni. Ma allora come mai i pupazzetti all’interno delle capsule vengono chiamati 0 G (gravity) indicator e molto spesso sento parlare di “assenza di gravità”?
Semplicemente perché è diventato un termine di uso comune.
Per la cronaca, si parla di micro-g anche per le drop towers e gli zero-g planes e nessuno pensa che in una torre alta 100 metri o su un aereo in caduta libera non ci sia gravità 
Il termine corretto forse sarebbe assenza di peso, nel senso che la massa non subisce nessuna accelerazione, perché la somma delle varie accelerazioni è nulla. Ma per semplicità e anche un po’ per abitudine si usa microgravity
Difatti termini come micro-g o milli-g sono diventati, di fatto, unità di misura per la forza peso “residua” che si rileva in caduta libera.
In questo caso come dice giustamente @Buzz orami sono termini comuni anche nel linguaggio degli addetti ai lavori.
Ricordo che quando facevo i voli parabolici si parlava di un livello di microgravità di 10-1 g che risultava essere particolarmente “sporco” rispetto ai 10-5 ottenibili a bordo della ISS.
Giova,
Immagina di trovarti in un contenitore senza finestre in orbita, senza alcun modo di “vedere” cosa accade all’esterno. In quel caso “assenza di gravità” e “caduta libera” non possono essere distinti facilmente, quindi risultano praticamente equivalenti.
p.s. in realtà ad un’analisi più raffinata, risulta che non essendo il campo gravitazionale in orbita perfettamente omogeneo, le due situazioni non sono perfettamente equivalenti.
p.p.s. Archipeppe: per curiosità, perché facevi voli parabolici? Applicato per astronauta ESA, esperimenti in microgravità, assistenza…?
La seconda che hai detto.
All’epoca mi occupavo dello sviluppo di esperimenti per volo parabolico (ne avrò progettato almeno una decina) e dunque volavo per assicurare il supporto ingegneristico alla parte scientifica.
Due campagne di volo ESA, nel 2001 e 2002 per tre voli ciascuna.
Tiro in ballo un principio molto importante della relativita’ generale che afferma che le due situazioni (assenza di gravita’ o caduta libera/orbita in un campo gravitazionale) sono proprio equivalenti, i pupazzetti hanno un nome giusto:
(assenza di gravita’ o caduta libera/orbita in un campo gravitazionale) sono proprio equivalenti,
Se vogliamo essere precisi gli effetti mareali sarebbero misurabili anche dentro una struttura di piccole dimensioni, dato che il campo gravitazionale della Terra non è omogeneo. Questi effetti mareali non permetterebbero di “ricostruire” con precisione il campo gravitazionale, o di misurare la massa della Terra senza effettuare altre misure, ma consentirebbero almeno di escludere che si sia in “assenza di gravità” piuttosto che in “caduta libera”.
Per questo dicevo “praticamente equivalenti”, e non “equivalenti”.
p.s. il gradiente gravitazionale potrebbe essere misurato in pratica usando una specie di bilancia di torsione posta in maniera tale che due masse si trovino a distanza leggermente diversa dal centro della Terra. In tal caso tra le due masse si eserciterebbe una piccola forza dovuta al fatto che le due masse sarebbero soggette a due forze di gravità leggermente diverse tra loro, cosa che non sarebbe possibile in assenza di gravità.
Effettivamente l’unico modo per distinguere uno stato di caduta libera a causa di un campo gravitazionale o uno stato inerziale puro è misurare l’eventuale presenza di un differenziale gravitazionale.
Un campo gravitazionale infatti ha delle linee di forza che sono rilevabili e che convergono al centro del corpo che genera il campo, mentre in vera assenza di gravità non ci sono proprio forze e tantomeno linee di forza.
Il differenziale gravitazionale e la sua intensità sono quantificabili tramite l’angolo che si forma tra le linee di forza.
Questo è il motivo per cui anche le forze mareali sono tanto maggiori quanto più sono angolate le linee di forza del campo gravitazionale, e infatti se proprio un giorno volessimo tuffarci in un buco nero sarebbe meglio sceglierne uno supermassiccio tipo quelli al centro delle galassie attive piuttosto che in un buco nero di pochi chilometri di raggio…