Innanzitutto occorre fare una piccola ma importante precisazione:
concettualmente esistono due tipi di massa (dette massa inerziale e massa
gravitazionale) che soltanto nella relatività generale di Einstein vengono
comprese essere due aspetti diversi della stessa cosa.
La massa gravitazionale è quella che la bilancia calcola quando “pesiamo”
qualcosa, ossia misuriamo la forza con cui essa è attratta dalla terra.
Possiamo risalire alla massa sapendo l’accelerazione di gravità.
La massa inerziale, invece, è quella che indica la forza necessaria per
accelerare un corpo (per esempio facendolo muovere quando prima era fermo:
tipico esempio, un’automobile). La misura di questa massa è un po’ più
difficile, perchè oltre alla forza bisogna misurare anche l’accelerazione.
Nella situazione di caduta libera la forza peso è apparentemente nulla, quindi
non è possibile misurare la massa gravitazionale tramite la misura di peso
effettuata con una bilancia.
D’altra parte la massa inerziale continua a far sentire i suoi effetti e se
un’astronauta vuole accelerare (per esempio partendo da fermo) deve esercitare
una forza. Tale forza potrebbe essere misurata per risalire alla suddetta massa
inerziale. Ovviamente avrà i problemi di cui sopra dovendo misurare anche la
sua accelerazione.
Se invece si vuole misurare proprio la massa gravitazionale, bisognerebbe
ricorrere ad una misura diretta dell’attrazione fra due corpi dotati di massa,
per esempio tramite una bilancia di Cavendish. Dal punto di vista tecnico,
comunque, questo tipo di misura è certamente troppo laborioso per essere
effettuato su un veicolo spaziale.