Где начинается космос?

Космические запуски интересно смотреть и чувствовать. Ракета спрыгивает с площадки в космос, взмывая вверх и создавая ударную волну звука, который сотрясает ваши кости (если вы находитесь в нескольких милях). Через несколько минут он вышел в космос, готовый доставить полезные грузы (а иногда и людей) в космос.

Но когда эта ракета на самом деле войти Космос? Это хороший вопрос, на который нет однозначного ответа. Не существует определенной границы, которая определяет, где начинается пространство. В атмосфере нет линии с надписью: «Пространство - это Татауэй!»

Граница между космосом и «не космосом» действительно определяется нашей атмосферой. Здесь, на поверхности планеты, она достаточно толстая, чтобы поддерживать жизнь. Поднимаясь сквозь атмосферу, воздух постепенно истончается. Есть следы газов, которые мы вдыхаем более чем на сотню миль над нашей планетой, но в конечном итоге они истончаются настолько, что это ничем не отличается от почти вакуумного пространства. Некоторые спутники измеряли незначительные фрагменты земной атмосферы на расстоянии более 800 километров (почти 500 миль). Все спутники находятся на орбите значительно выше нашей атмосферы и официально считаются «в космосе». Учитывая, что наша атмосфера тонкая так постепенно, и нет четкой границы, ученым приходилось придумывать официальную «границу» между атмосферой и Космос.

Сегодня общепринятое определение места, где начинается космос, составляет около 100 километров (62 мили). Это также называют линией фон Кармана. Согласно НАСА, любой, кто летит на высоте более 80 км (50 миль) на высоте, считается астронавтом.

Чтобы понять, почему трудно определить, где начинается космос, взгляните на то, как работает наша атмосфера. Думайте об этом как слоеный пирог из газов. Это толще у поверхности нашей планеты и тоньше наверху. Мы живем и работаем на самом низком уровне, и большинство людей живут в нижней миле атмосферы. Только когда мы путешествуем по воздуху или поднимаемся на высокие горы, мы попадаем в регионы, где воздух довольно разреженный. Самые высокие горы поднимаются на высоту от 4200 до 9144 метра (от 14000 до почти 30000 футов).

Большинство пассажирских самолетов летают на высоте около 10 километров (или 6 миль) вверх. Даже лучшие военные самолеты редко поднимаются выше 30 км (98 425 футов). Погодные воздушные шары могут подниматься на высоту до 40 километров. Вспышки метеоров около 12 километров вверх. Северное или южное сияние (полярные сияния) имеют высоту около 90 километров (~ 55 миль). Международная космическая станция орбиты между 330 и 410 километрами (205-255 миль) над поверхностью Земли и значительно выше атмосферы. Это намного выше разделительной линии, которая указывает на начало пространства.

Астрономы и планетологи часто делят «околоземную» космическую среду на разные регионы. Существует «геопространство», которое является той областью пространства, ближайшей к Земле, но в основном за пределами разделительной линии. Кроме того, существует «цислунное» пространство, которое является областью, которая простирается за пределы Луны и охватывает как Землю, так и Луну. За этим находится межпланетное пространство, которое простирается вокруг Солнца и планет до пределы облака Оорта. Следующая область - межзвездное пространство (которое охватывает пространство между звездами). Помимо этого находятся галактическое пространство и межгалактическое пространство, которые фокусируются на пространствах внутри галактики и между галактиками соответственно. В большинстве случаев пространство между звездами и обширные области между галактиками на самом деле не пусты. Эти области обычно содержат молекулы газа и пыль и эффективно образуют вакуум.

Для целей закона и ведения учета большинство экспертов считают, что космос должен начинаться на высоте 100 км (62 мили) от линии фон Кармана. Он назван в честь Теодора фон Кармана, инженера и физика, который много работал в аэронавтике и космонавтике. Он был первым, кто определил, что атмосфера на этом уровне слишком тонкая, чтобы поддерживать воздушный полет.

Есть несколько очень простых причин, почему существует такое разделение. Это отражает среду, в которой ракеты могут летать. С практической точки зрения, инженеры, разрабатывающие космические корабли, должны быть уверены, что они справятся с трудностями космоса. Определение пространства с точки зрения атмосферного сопротивления, температуры и давления (или его отсутствия в вакууме) важно, поскольку транспортные средства и спутники должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдерживать экстремальные условия окружающей среды. В целях безопасной посадки на Землю конструкторы и операторы парка американских космических челноков определили, что «граница космического пространства» для шаттлов была на высоте 122 км (76 миль). На этом уровне шаттлы могли начать «ощущать» атмосферное сопротивление от земного покрова воздуха, и это влияло на то, как их направляли на посадку. Это было все еще намного выше линии фон Кармана, но на самом деле были веские инженерные причины для определения шаттлов, которые несут человеческие жизни и предъявляют более высокие требования к безопасности.

Идея космического пространства является центральной во многих договорах, которые регулируют мирное использование пространства и тел в нем. Например, Договор по космосу (подписанный 104 странами и впервые принятый Организацией Объединенных Наций в 1967 году) не позволяет странам претендовать на суверенную территорию в космическом пространстве. Это означает, что ни одна страна не может сделать ставку в космосе и не пускать в нее других.

Таким образом, стало важно определять «космическое пространство» по геополитическим причинам, не имеющим ничего общего с безопасностью или инженерным делом. Договоры, которые определяют границы космоса, регулируют то, что правительства могут делать в или вблизи других тел в космосе. Он также содержит рекомендации по развитию человеческих колоний и других исследовательских миссий на планетах, лунах и астероидах.

Расширено и отредактировано Кэролин Коллинз Петерсен.