Mistä avaruus alkaa?

Avaruuteen laukaisut ovat mielenkiintoisia katsella ja tuntea. Raketti hyppää padolta avaruuteen, paahtaen tiensä ylöspäin ja luo ääni-iskuaallon, joka raputtaa luusi (jos olet muutaman mailin päässä). Muutamassa minuutissa se on tullut avaruuteen, valmis toimittamaan hyötykuormat (ja joskus ihmiset) avaruuteen.

Mutta milloin tuo raketti todella tapahtuu tulla sisään tilaa? Se on hyvä kysymys, johon ei ole tarkkaa vastausta. Ei ole mitään erityistä rajaa, joka määrittelee tilan alkamisen. Ilmakehässä ei ole linjaa, jolla olisi merkki, joka sanoo: "Space is Thataway!"

Raja avaruuden ja "ei avaruuden" välillä on todella ilmapiirimme määrittämä. Täällä planeetan pinnalla, se on tarpeeksi paksu tukemaan elämää. Ilma nousee ilmakehän läpi, ja ilma muuttuu vähitellen ohuemmaksi. Kaasuista, joita hengitämme yli sata mailia planeettamme yläpuolella, on jälkiä, mutta lopulta ne ohentuvat niin paljon, että se ei eroa avaruuden lähes tyhjiöstä. Jotkut satelliitit ovat mitanneet maapallon ilmakehän vähäisiä bittejä yli 800 kilometrin (lähes 500 mailin) ​​päässä. Kaikki satelliitit kiertävät selvästi ilmakehän yläpuolella ja niitä pidetään virallisesti "avaruudessa". Koska ilmapiiri on niin ohut vähitellen eikä selkeää rajaa ole, tutkijoiden piti keksiä virallinen "raja" ilmakehän ja tilaa.

Nykyään yleisesti sovittu määritelmä siitä, mistä avaruus alkaa, on noin 100 km (62 mailia). Sitä kutsutaan myös von Kármán-linjaksi. Jokaista, joka lentää yli 80 km (50 mailia) korkeudessa, pidetään yleensä astronautina, NASA: n mukaan.

Katso, miksi ilmapiirimme toimii, miksi on vaikea määritellä, mistä tila alkaa. Ajattele sitä kerroskakkuna, joka on valmistettu kaasuista. Se on paksumpi lähellä planeettamme pintaa ja ohuempi yläosassa. Elämme ja työskentelemme matalimmalla tasolla, ja suurin osa ihmisistä elää ilmakehän alemmalla maililla. Ainoastaan ​​lentomatkoilla tai kiipeämällä korkeille vuorille pääsemme alueille, joilla ilma on melko ohut. Korkeimmat vuoret nousevat välillä 4 200–9 144 metriä (14 000–30 000 jalkaa).

Suurin osa matkustajasuihkukoneista lentää noin 10 km (tai 6 mailia) ylöspäin. Parhaimmatkin armeijan suihkukoneet nousevat harvoin yli 30 km: n korkeuteen. Sääpallot voivat nousta jopa 40 kilometrin (noin 25 mailin) ​​korkeuteen. Meteorit leimahtavat noin 12 kilometriä. Pohjois- tai etelävalot (auroraaliset näytöt) ovat noin 90 kilometriä (~ 55 mailia) korkeita. Kansainvälinen avaruusasema kiertää välillä 330–410 kilometriä (205–255 mailia) maanpinnan yläpuolella ja selvästi ilmakehän yläpuolella. Se on selvästi erotuslinjan yläpuolella, joka osoittaa avaruuden alkua.

Tähtitieteilijät ja planeettatutkijat jakavat "maanläheisen" avaruusympäristön usein eri alueille. On "geospace", joka on se avaruusalue, joka on lähinnä Maata, mutta pohjimmiltaan jakolinjan ulkopuolella. Sitten on "cislunar" -tila, joka on alue, joka ulottuu Kuun ulkopuolelle ja kattaa sekä Maan että Kuun. Tämän ulkopuolella on planeettojen välinen tila, joka ulottuu Auringon ja planeettojen ympäri, kohti Oort-pilven rajat. Seuraava alue on tähtien välinen tila (joka kattaa tähdet välisen tilan). Niiden ulkopuolella ovat galaktinen avaruus ja galaktien välinen avaruus, jotka keskittyvät galaksien sisäisiin ja vastaavasti galaksien välisiin tiloihin. Useimmissa tapauksissa tähtiä välinen tila ja galaksien väliset valtavat alueet eivät ole oikeastaan ​​tyhjiä. Nämä alueet sisältävät yleensä kaasumolekyylejä ja pölyä ja muodostavat tehokkaasti tyhjiön.

Lakia ja kirjanpitoa varten useimmat asiantuntijat katsovat, että avaruus alkaa 100 km: n (62 mailin) ​​korkeudella, von Kármán-linjalta. Se on nimetty Theodore von Kármánin mukaan, insinööri ja fyysikko, joka työskenteli voimakkaasti ilmailussa ja astronautiikassa. Hän totesi ensimmäisenä, että ilmapiiri tällä tasolla on liian ohut tukemaan ilmailun lentoa.

On olemassa joitain hyvin selkeitä syitä, miksi tällainen jako on olemassa. Se kuvastaa ympäristöä, jossa raketit pystyvät lentämään. Avaruusaluksia suunnittelevien insinöörien on erittäin käytännössä varmistettava, että he kykenevät käsittelemään avaruuden kovaa tilannetta. Avaruuden määrittäminen ilmakehän vetäytymisen, lämpötilan ja paineen perusteella (tai yhden puuttuminen tyhjiössä) on tärkeää, koska ajoneuvot ja satelliitit on rakennettava kestämään äärimmäisiä ympäristöjä. Yhdysvaltojen avaruussukkulan laivaston suunnittelijat ja operaattorit voivat laskeutua turvallisesti maan päälle totesi, että sukkula "ulkoavaruuden raja" oli 122 km korkeudessa (76 km) mailia). Tällä tasolla sukkulat saattoivat alkaa "tuntea" ilmakehän vetäytymistä maapallon ilmapeitteestä, ja se vaikutti tapaan, jolla niitä ohjataan laskeutumiseen. Tämä oli edelleen selvästi von Kármán-linjan yläpuolella, mutta todellisuudessa siellä oli hyviä teknisiä syitä määritellä sukkulat, jotka kantoivat ihmishenkiä ja joilla oli korkeammat turvallisuusvaatimukset.

Idea ulkoavaruudesta on keskeinen monille sopimuksille, jotka ohjaavat avaruuden ja siinä olevien elinten rauhanomaista käyttöä. Esimerkiksi ulkoavaruussopimus (allekirjoittanut 104 maata ja YK: n hyväksymä ensimmäisen kerran vuonna 1967) estää maita vaatimasta suvereenia aluetta avaruudessa. Tämä tarkoittaa, että mikään maa ei voi vedota vaatimukseen avaruudessa ja pitää muita poissa siitä.

Siksi "ulkoavaruuden" määritteleminen tuli tärkeäksi geopoliittisista syistä, joilla ei ole mitään tekemistä turvallisuuden tai tekniikan kanssa. Avaruusrajoja vedostavat sopimukset hallitsevat sitä, mitä hallitukset voivat tehdä muissa avaruuslaitoksissa tai niiden lähellä. Se tarjoaa myös ohjeita ihmispesäkkeiden ja muiden tutkimusmatkojen kehittämiselle planeetoilla, kuukausilla ja asteroideilla.

Laajennettu ja toimittanut Carolyn Collins Petersen.