Гравитация на орбите почти такая же, как на Земле
Частая ошибка: «в космосе нет гравитации». На высоте 400 км притяжение Земли всего на ~10 % слабее, чем на поверхности. Гравитация там есть и она сильная — именно она удерживает станцию на орбите.
Орбита — это падение мимо Земли
Чтобы не упасть, нужно лететь вбок достаточно быстро. Условие круговой орбиты:
v = √(G · M / r) ≈ 7,7 км/с
На такой скорости за время падения станция успевает улететь вбок ровно настолько, что поверхность Земли «закругляется» из-под неё. МКС облетает планету примерно за 90 минут.
Почему космонавты «парят»
Невесомость — это не отсутствие гравитации, а свободное падение. Станция, космонавт и его карандаш падают с одинаковым ускорением, поэтому космонавт не давит на пол, а вещи не падают на «низ». То же ощущение возникает в падающем лифте или на американских горках в верхней точке.
Почему орбиту приходится поднимать
На высоте 400 км остаются разреженные следы атмосферы, они слегка тормозят станцию, и орбита медленно снижается. Поэтому МКС периодически «подталкивают» двигателями вверх.