Kur prasideda kosmosas?

Kosmoso paleidimus yra įdomu stebėti ir jausti. Raketa išlipa iš padėklo į kosmosą, riaumoja aukštyn ir sukuria smūginę garso bangą, kuri skleidžia tavo kaulus (jei esi už kelių mylių). Per kelias minutes jis pateko į kosmosą ir yra pasirengęs pristatyti naudingus krovinius (o kartais ir žmones) į kosmosą.

Bet kada iš tikrųjų ta raketa? įeiti erdvė? Tai geras klausimas, kuris neturi aiškaus atsakymo. Nėra jokios konkrečios ribos, apibrėžiančios, kur prasideda erdvė. Atmosferoje nėra linijos su ženklu, kuris sako: „Erdvė yra atimta!“

Liniją tarp kosmoso ir „ne kosmoso“ tikrai lemia mūsų atmosfera. Žemyn, planetos paviršiuje, jis yra pakankamai storas, kad palaikytų gyvybę. Pakilęs per atmosferą, oras pamažu tampa plonesnis. Yra dujų, kuriomis kvėpuojame daugiau nei šimtą mylių virš savo planetos, pėdsakų, tačiau galų gale jos išsisklaido tiek, kad niekuo nesiskiria nuo beveik erdvės vakuumo. Kai kurie palydovai išmatavo mažiausias Žemės atmosferos dalis, esančias daugiau nei 800 kilometrų (beveik 500 mylių) atstumu. Visi palydovai skrieja aukščiau mūsų atmosferos ir yra oficialiai laikomi „kosmose“. Atsižvelgiant į tai, kad mūsų atmosfera tokia menka palaipsniui ir nėra aiškios ribos, mokslininkai turėjo sugalvoti oficialią "ribą" tarp atmosferos ir erdvė.

Šiandien kosmoso pradžios apibrėžimas, dėl kurio sutarta, yra maždaug 100 kilometrų. Ji taip pat vadinama von Kármán linija. NASA duomenimis, kiekvienas, skrendantis virš 80 km (50 mylių) aukščio, yra laikomas astronautu.

Norėdami sužinoti, kodėl sunku apibrėžti, kur prasideda erdvė, pasižiūrėkite, kaip veikia mūsų atmosfera. Pagalvokite apie tai kaip sluoksniuotą pyragą, pagamintą iš dujų. Jis yra storesnis už mūsų planetos paviršiaus ir plonesnis viršuje. Mes gyvename ir dirbame žemiausiame lygyje, o dauguma žmonių gyvena maždaug atmosferos myliose. Tik keliaudami oru ar lipdami į aukštus kalnus patenkame į regionus, kur oras yra gana plonas. Aukščiausi kalnai kyla nuo 4200 iki 9144 metrų (nuo 14 000 iki beveik 30 000 pėdų).

Dauguma keleivinių lėktuvų skraido maždaug 10 kilometrų aukštyje. Net geriausi kariniai lėktuvai retai kyla į viršų 30 km (98,425 pėdų). Oro balionai gali pakilti iki 40 kilometrų (apie 25 mylių) aukštyje. Meteorai sklando apie 12 kilometrų aukštyn. Šiauriniai arba pietiniai žiburiai (auroraliniai ekranai) yra apie 90 kilometrų (~ 55 mylių) aukščio. Tarptautinė kosminė stotis Orbita skrieja tarp 330 ir 410 kilometrų (205–255 mylių) virš Žemės paviršiaus ir gerokai aukščiau atmosferos. Jis yra žymiai virš skiriamosios linijos, nurodančios erdvės pradžią.

Astronomai ir planetų mokslininkai dažnai suskirsto „beveik Žemės“ kosminę aplinką į skirtingus regionus. Yra „geospace“, tai yra ta kosmoso sritis, esanti arčiausiai Žemės, bet iš esmės už skiriamosios linijos ribų. Tada yra „cislunarinė“ erdvė, kuri yra regionas, išsikišęs už Mėnulio ir apimantis ir Žemę, ir Mėnulį. Už jos yra tarpplanetinė erdvė, kuri driekiasi aplink Saulę ir planetas, į Oorto debesies ribos. Kita sritis yra tarpžvaigždinė erdvė (kuri apima erdvę tarp žvaigždžių). Už jų yra galaktikos ir tarpgalaktinės erdvės, kurios sutelkiamos atitinkamai į galaktikos erdves ir tarp galaktikų. Daugeliu atvejų tarpas tarp žvaigždžių o didieji regionai tarp galaktikų nėra ištuštėję. Tuose regionuose paprastai yra dujų molekulių ir dulkių ir jie efektyviai sudaro vakuumą.

Teisės ir apskaitos tikslais dauguma ekspertų mano, kad kosmoso pradžia yra 100 km (62 mylių) aukštyje, von Kármán linijoje. Jis pavadintas Theodoro von Kármán, inžinieriaus ir fiziko, daug dirbusio aeronautikoje ir kosmonautikoje, vardu. Jis pirmasis nustatė, kad šio lygio atmosfera yra per plona palaikyti aeronautikos skrydį.

Yra keletas labai aiškių priežasčių, kodėl toks skirstymas egzistuoja. Tai atspindi aplinką, kurioje raketos gali skristi. Labai praktiškai kalbant, inžinieriai, kuriantys erdvėlaivius, turi įsitikinti, kad jie sugeba valdyti kosmoso sunkumus. Apibrėžti erdvę atsižvelgiant į atmosferos pasipriešinimą, temperatūrą ir slėgį (arba jos nebuvimą vakuume) yra svarbu, nes transporto priemonės ir palydovai turi būti sukonstruoti taip, kad atlaikytų ekstremalią aplinką. Siekdami saugiai nusileisti Žemėje, JAV kosminių laivų flotilės dizaineriai ir operatoriai nustatė, kad šaudmenų "kosmoso riba" buvo 122 km aukštyje (76 km) mylios). Tuo lygiu šaudyklės galėjo pradėti „jausti“ atmosferos traukimąsi iš Žemės oro dangos, ir tai turėjo įtakos jų nukreipimui į jų tūpimą. Tai vis dar buvo aukščiau von Kármán linijos, tačiau iš tikrųjų buvo rimtų inžinerinių priežasčių, kodėl reikėjo apibrėžti maršrutinius bortus, kurie nusinešė žmonių gyvybes ir kuriems buvo keliami aukštesni saugos reikalavimai.

Kosmoso idėja yra esminė daugelyje sutarčių, reglamentuojančių taikų kosmoso ir jame esančių kūnų naudojimą. Pavyzdžiui, Kosminės kosmoso sutartis (pasirašyta 104 šalių ir pirmą kartą priimta Jungtinių Tautų 1967 m.) Neleidžia šalims reikalauti suverenios teritorijos kosmose. Tai reiškia, kad nė viena šalis negali reikšti pretenzijų dėl kosmoso ir neleisti kitoms šalims dalyvauti.

Taigi tapo svarbu apibrėžti „kosminę erdvę“ dėl geopolitinių priežasčių, neturinčių nieko bendra su sauga ar inžinerija. Sutartys, kuriomis remiamasi kosmoso ribomis, nustato, ką vyriausybės gali padaryti kitose kosmoso įstaigose ar šalia jų. Jame taip pat pateikiamos gairės, kaip vystyti žmonių kolonijas ir kitas tyrimų misijas planetose, mėnuliuose ir asteroiduose.

Išplėtė ir redagavo Carolyn Collins Petersen.