Sulla stazione spaziale internazionale non c’è gravità: errore blu!

Guardando le immagini degli astronauti volteggiare all’interno della ISS si è portati a pensare che questo avvenga per assenza di gravità e purtroppo questo errore è riportato anche in qualche libro di testo delle scuole superiori.

Niente di più errato!

La legge di gravitazione universale ci dice che due corpi dotati di massa si attraggono secondo una forza che agisce lungo la retta che unisce i baricentri e con un valore direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse ed inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza: in altri termini, due corpi si attrarranno di più se avranno più massa e si attrarranno di meno se saranno più distanti.

Facendo dei semplici calcoli, è facile capire che l’attrazione gravitazionale sulla stazione spaziale è poco diversa da quella che un astronauta ha quando si trova sulla superficie della Terra ed ora vedremo perché.

Ipotizziamo che il nostro astronauta abbia una massa di 80 kg: sappiamo che la Terra ha una massa di 5,972*10²⁴ kg, un raggio di 6.371 km e che la costante di gravitazione universale, G, vale 6,67*10^-11 N*m²/kg². Con questi valori, l’attrazione gravitazionale Terra-astronauta sulla superficie del suolo è pari a 785 N (ricordiamo che N è il simbolo del Newton, unità di misura della forza nel Sistema Internazionale).

Ora spostiamo il nostro astronauta sulla stazione spaziale internazionale, che orbita intorno alla Terra alla quota di circa 408 km: i dati rimarranno identici a quelli del precedente calcolo ad eccezione della distanza che diventerà pari a 6.779 km. Rifacendo i calcoli otterremo che l’attrazione Terra-astronauta sarà pari a 693 N, quindi un valore decisamente ancora alto e inferiore a quello sul suolo di soli 92 N, pari al 12%.

Appurato quindi, con le leggi della fisica e con l’ausilio della matematica, che la gravità sulla ISS c’è, ed è anche forte, come mai vediamo gli astronauti ed i loro oggetti volteggiare?

Perché la Stazione è in una condizione di costante "caduta libera". Ma mentre cade, grazie alla velocità orbitale di circa 28.000 km/h, si sposta di lato quanto basta per essere sempre alla stessa distanza dalla superficie terrestre.

È una situazione simile a quella che potremmo sperimentare se ci pesassimo in un ascensore in caduta libera: la bilancia non registrerebbe il nostro peso pur essendoci la gravità