какая высота считается космосом

Где начинается граница космоса?

Андрей Кисляков, для РИА Новости.

Казалось бы, не так уж и существенно, где заканчивается «Земля» и начинается космос. Между тем споры вокруг значения высоты, дальше которой уже простирается безграничное космическое пространство, не затихают уже почти столетие. Последние данные, полученные путем досконального изучения и обобщения в течение почти двух лет большого объема информации, позволили канадским ученым в первой половине апреля заявить о том, что космос начинается на высоте 118 км. С точки зрения влияния на Землю космической энергии это число весьма важно для климатологов и геофизиков.

С другой стороны, окончательно завершить этот спор, установив всем миром единую, устраивающую всех границу, вряд ли скоро удастся. Дело в том, что существует несколько параметров, которые считаются принципиальными для соответствующей оценки.

Немного истории. То, что за пределами земной атмосферы действует жесткое космическое излучение, было известно давно. Однако четко определить границы атмосферы, измерить силу электромагнитных потоков и получить их характеристики не удавалось до начала запусков искусственных спутников Земли. Между тем, основной космической задачей, как СССР, так и Соединенных Штатов в середине 50-х годов была подготовка пилотируемого полета. Это, в свою очередь, требовало ясных знаний относительно условий сразу за пределами земной атмосферы.

Уже на втором советском спутнике, запущенном в ноябре 1957 г., находились датчики для измерения солнечного ультрафиолетового, рентгеновского и других видов космического излучения. Принципиально важным для успешного осуществления пилотируемых полетов стало открытие в 1958 г. двух радиационных поясов вокруг Земли.

Но вернемся к установленным канадскими учеными из Университета Калгари 118 км. А почему, собственно, такая высота? Ведь, так называемая «линия Кармана», неофициально признанная границей между атмосферой и космосом, «проходит» по 100-километровой отметке. Именно там плотность воздуха уже столь мала, что летательный аппарат должен двигаться с первой космической скоростью (примерно 7,9 км/с) для предотвращения падения на Землю. Но в таком случае ему уже не требуются и аэродинамические поверхности (крыло, стабилизаторы). На основании этого Всемирная ассоциация аэронавтики приняла высоту 100 км в качестве водораздела между аэронавтикой и астронавтикой.

В Канаде решили выявить значение параметра, который, как представляется, имеет значение для всей нашей планеты. Они решили выяснить, на какой высоте заканчивается влияние атмосферных ветров и начинается воздействие потоков космических частиц.

При этом сбор данных длился всего лишь пять минут, пока несущий его спутник поднимался на установленную для него высоту в 200 км. Таков единственный способ собрать информацию, поскольку эта отметка находится слишком высоко для стратосферных зондов и слишком низко для исследования со спутников. Впервые при исследовании были учтены все составляющие, в том числе движение воздуха в самых верхних слоях атмосферы.

Приборы, подобные STII, появятся для продолжения исследований приграничных областей космоса и атмосферы в качестве полезного груза на спутниках Европейского космического агентства, срок активного существования которых составит четыре года. Это важно, т.к. продолжение исследований пограничных регионов позволит узнать много новых фактов о воздействии космического излучения на климат Земли, о том, какое воздействие энергия ионов имеет на окружающую нас среду.

Изменение интенсивности солнечной радиации, напрямую связанное с появлением пятен на нашем светиле, каким-то образом влияет на температуру атмосферы, и последователи аппарата STII могут быть использованы для обнаружения этого влияния. Уже сегодня в Калгари разработали 12 различных анализирующих устройств, предназначенных для изучения различных параметров ближнего космоса.

Но говорить о том, что начало космоса ограничили 118 км не приходится. Ведь со своей стороны правы и те, кто считает настоящим космосом высоту в 21 миллион километров! Именно там практически исчезает воздействие гравитационного поля Земли. Что ждет исследователей на такой космической глубине? Ведь дальше Луны (384 000 км) мы не забирались.

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции

Источник

На какой высоте начинается космос?

Наверняка, у многих возникает вопрос, на какой высоте заканчивается голубое небо и начинается космос. Где же находится та черта, которая отделяет природную для жизни атмосферу и безжизненный вакуум?

На самом деле, четкой границы между космосом и атмосферой нет. Чем выше вы поднимаетесь, тем разреженнее становится атмосфера. Это легко увидеть, даже сидя в кресле обычного гражданского авиалайнера и смотря вверх на небо через иллюминатор. Даже на высоте 10 км над землей видно, что небо приобретает более синий и даже немного фиолетовый оттенок. Это происходит из-за того, что в атмосфере находится все меньше и меньше молекул газа, которые рассеивают световые волны коротковолнового диапазона, соответствующие синему цвету.

Если подняться еще выше — до 20 км над поверхностью, то можно увидеть, что небо над головой стало практически фиолетовым. Если попробовать подняться на летательном аппарате все выше и выше, то в какой-то момент вы заметите, что его аэродинамика перестает работать из-за слишком разреженной атмосферы. Чтобы взлететь выше, необходимо пользоваться уже ракетными технологиями и двигателями, способными развивать вторую космическую скорость. Этот барьер находится на высоте 100 км над уровнем моря и назван линией Кармана в честь ученого Теодора Фон Кармана, который первым теоретически определил высоту данной границы в своих вычислениях. Официально в авиации и космонавтике именно высота в 100 км над уровнем моря признана границей космоса.

Если же подходить к вопросу с научной точки зрения, то логично предположить, что космос начинается там, где атмосфера полностью заменяется вакуумом и в пространстве практически не остается молекул газа. Это происходит приблизительно на высоте 1000 км над уровнем море.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Космическое пространство

Космическое пространство (космос) — относительно пустые участки Вселенной, которые лежат вне границ атмосфер небесных тел. Вопреки распространённым представлениям, космос не является абсолютно пустым пространством — в нём существует очень низкая плотность некоторых частиц (преимущественно водорода), а также электромагнитное излучение и межзвездное вещество. Слово «космос» имеет несколько различных значений. Иногда под космосом понимают всё пространство вне Земли, включая небесные тела.

Содержание

Границы

Солнечная система

Пространство в Солнечной системе называют межпланетным пространством, которое переходит в межзвёздное пространство в точках гелиопаузы солнцестояния. Вакуум космоса на самом деле не является абсолютным — в нём присутствуют атомы и молекулы, обнаруженные с помощью микроволновой спектроскопии, реликтовое излучение, которое осталось от Большого Взрыва, и космические лучи, в которых содержатся ионизированные атомные ядра и разные субатомные частицы. Также есть газ, плазма, пыль, небольшие метеоры и космический мусор (материалы, которые остались от деятельности человека на орбите). Отсутствие воздуха делает космическое пространство (и поверхность Луны) идеальными участками для астрономических наблюдений на всех длинах волн электромагнитного спектра. Доказательством этого являются фотографии, полученные при помощи космического телескопа Хаббл. Кроме того, бесценную информацию о планетах, астероидах и кометах Солнечной системы получают с помощью космических аппаратов.

Воздействие пребывания в открытом космосе на организм человека

В НАСА описывают случай, когда человек случайно оказался в пространстве, близком к вакууму (давление ниже 1 Па) из-за утечки воздуха из скафандра. Человек оставался в сознании приблизительно 14 секунд — примерно такое время требуется для того, чтобы обеднённая кислородом кровь попала из лёгких в мозг. Внутри скафандра не возник полный вакуум, и рекомпрессия испытательной камеры началась приблизительно через 15 секунд. Сознание вернулось к человеку, когда давление поднялось до эквивалентного высоте примерно 4,6 км. Позже попавший в вакуум человек рассказывал, что он чувствовал и слышал, как из него выходит воздух, и его последнее осознанное воспоминание состояло в том, что он чувствовал, как вода на его языке закипает.

Журнал «Aviation Week and Space Technology» 13 февраля 1995 г. опубликовал письмо, в котором рассказывалось об инциденте, произошедшем 16 августа 1960 года во время подъёма стратостата с открытой гондолой на высоту 19,5 миль для совершения рекордного прыжка с парашютом (Проект «Эксельсиор»). Правая рука пилота оказалась разгерметизирована, однако он решил продолжить подъём. Рука, как и можно было ожидать, испытывала крайне болезненные ощущения, и ею нельзя было пользоваться. Однако при возвращении пилота в более плотные слои атмосферы состояние руки вернулось в норму. [6]

Границы на пути к космосу

Условия для выхода на орбиту Земли

Для того, чтобы выйти на орбиту, тело должно достичь определённой скорости. Космические скорости для Земли:

Если же какая-либо из скоростей будет меньше указаной, то тело не сможет выйти на орбиту. Первым, кто понял, что для достижения таких скоростей при использовании любого химического топлива нужна многоступенчатая ракета на жидком топливе, был Константин Эдуардович Циолковский.

Источник

На какой высоте официально начинается космос?

На каком расстоянии официально начинается космос для авиации и космонавтов? Какова граница, с которой мы, как считается, покинули наш космический дом? Попробуйте угадать! Выберите между этими тремя вариантами:

Предел, который отделяет атмосферу от космического пространства, находится в экзосфере, которая является областью, где воздух начинает становиться настолько тонким, что в конечном итоге становится вакуумом. Экзосфера – последний слой из тех, которые окружают Землю как лук. Он начинается на высоте 690 километров и заканчивается на высоте 10 000 км, где любой взвешенный атом летит без связей.

Граница, обозначающая экзосферу, непрактична для космических операций и чрезмерно размыта для умов инженеров, которые предпочитают размещать границу между атмосферой Земли и космическим пространством на линии Кармана, в 100 километрах над уровнем моря.

Технически, это точка, в которой самолет может поддерживать себя центробежной силой, то есть той, которая позволяет ему выходить на орбиту и не нуждается в крыльях, чтобы оставаться в воздухе. Конечно, существуют условия, чтобы корабль не падал при входе в эту произвольную границу. Для это лишь надо лететь со скоростью около 27 000 км / ч.

Линия Кармана расположена в термосфере – слой, который простирается до 500 километров над Землей.

Таким образом, правильный ответ заключается в том, что космос официально начинается на 100 километров над уровнем моря, хотя, если вы ответили, что граница с космосом находится в точке, где заканчивается экзосфера, тоже верно.

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Политика

The Verge (США): определение границы космоса может иметь решающее значение для будущего космических полетов

Это может заставить нас изменить правила для летательных аппаратов в небе

Утром в четверг, сразу после 20:00 по тихоокеанскому времени, два пилота на борту космоплана компании Virgin Galactic включили ракетные двигатели своего корабля в общей сложности на 60 секунд, и в тот момент, когда он находился над пустыней Мохаве, они достигли высоты 82,7 километра. Когда этот космический корабль достиг максимальной высоты, члены команды Virgin Galactic поздравили друг друга: они, наконец, достигли космоса, и это был новый рекорд для компании.

По крайней мере, представители Virgin Galactic утверждают, что они достигли космического пространства. Однако многие считают, что в этом месте оно еще не начинается.

В какой-то момент, по мере удаления от Земли, ее атмосфера начинает разряжаться, а затем она уступает место безвоздушному пространству. Однако точная высота, на которой заканчивается воздушное пространство и начинается космическое пространство, так и не была окончательно определена, и различные группы людей предлагают на этот счет разные варианты ответа. Сегодня одна международная организация рассматривает возможность изменения своего определения того, где «начинается» космической пространство, и в результате мир сможет в какой-то момент приблизиться к консенсусу по такой сложной и на удивление спорной теме.

Международная авиационная федерация (World Air Sports Federation или Fédération Aéronautique Internationale) в ноябре нынешнего года объявила о том, что она рассматривает вопрос об изменении линии Кармана (Karman line), то есть той высоты, которая считается границей космического пространства. Эта линия названа в честь Теодора фон Кармана (Theodore von Karman), венгерского инженера и математика, который впервые на основе своих расчетов смог установить, где атмосфера Земли становится слишком разряженной для того, чтобы самолеты могли осуществлять полет. В течение десятилетий Международная авиационная федерация исходила из того, что линия Кармана находится на высоте 100 километров или 62 миль. Однако сегодня эта организация, отвечающая за фиксирование рекордных воздушных и космических полетов, рассматривает вопрос о перенесении ее на высоту 80 километров или 50 миль.

В краткосрочной перспективе изменение определения границ космического пространства кажется не имеющим значительных последствий. Возможно, будут изменены кое-какие статистические данные о том, кто, на самом деле, первым покинул пределы Земли (а пилоты, которые совсем недавно совершили полет на космоплане компании Virgin Galactic, смогут похвастаться тем, что уже стали сегодня астронавтами). Однако достижение международного согласия относительно юридического определения космического пространства может иметь некоторые существенные последствия для будущего космической индустрии. Так, например, это может сделать более сложным вопрос о том, что считать космическим кораблем, а что самолетом, и таким образом изменятся правила регулирования таких летательных аппаратов в будущем.
«Где же заканчивается воздушное пространство какой-то страны? Это, несомненно, представляет интерес», — отметил в беседе с корреспондентом интернет-издания Verge Джонатан Макдауэлл (McDowell), астрофизик из Гарвардского университета и эксперт в области космических полетов.

Рассмотрим некоторые технические детали

Международная авиационная ассоциация изучает возможность изменения параметров благодаря новому исследованию, представленному Макдауэллом. Будучи человеком, жадно фиксирующим статистические данные космических полетов, Макдауэлл хотел выяснить, какое количество ракет, на самом деле, достигли космического пространства и сколько людей имеют право считать себя астронавтами. А для того, чтобы дать точный ответ на эти вопросы, он должен был определить, где начинается космическое пространство. Поэтому ему пришлось проштудировать всю историю космонавтики, пытаясь понять, можно ли найти более подходящее определение этим параметрам.

Проанализировав значительный массив орбитальной статистики о космических полетах за большое количество лет, он предложил более точные параметры, чем те, которые в настоящее время используются Международной авиационной ассоциацией, а именно — 80 километров плюс/минус 10 километров. Если использовать понятные термины, то это предельно низкая высота, на которой может оставаться спутник и совершать движение по орбите вокруг Земли. Чтобы оставаться на орбите на столь низкой высоте, этот аппарат должен двигаться по эллиптической орбите. Эта такая орбита, находясь на которой космический аппарат большую часть времени удаляется от Земли, а затем в течение короткого времени приближается к ней на расстояние 80 километров. В такой конфигурации, по словам Макдауэлла, космический аппарат может находиться на орбите в течение нескольких дней или нескольких недель.

Макдауэлл считает, что 80 километров — это именно та точка, где гравитация становится более важной, чем атмосфера. «Вы находитесь в космическом пространстве, если вы фактически имеете возможность игнорировать атмосферу, — говорит он. — Это не означает, что она уже никак не воздействует, однако гравитация становится доминирующим фактором, который вы должны учитывать».

Нам следует прежде всего понять, что нужно сделать для того, чтобы оказаться на орбите. Самое главное — это скорость. На той высоте, на которой находится Международная космическая станция (около 254 милей/408 километров), космический аппарат движется со скоростью более 28 тысяч километров в час (более 17 тысяч миль в час). Необходимо иметь такую скорость для того, чтобы оставаться на постоянной орбите вращения вокруг нашей планеты. К сожалению, наша атмосфера слишком плотная, и она не позволяет объекту, двигающемуся с такой же скоростью, находиться на меньшей высоте. «Вы очень быстро сгорите, если попытаетесь пройти через атмосферу слишком быстро», — говорит Макдауэлл. Вот почему он считает атмосферу важной.

Но даже на высоте свыше 80 километров земная атмосфера все еще существует — она просто крайне разряжена. Спутники, которые летают на высоте более 80 километров, все еще продолжают взаимодействовать с частицами из нашей атмосферы. Просто воздух настолько разряжен, что уже не в состоянии влиять на орбиту космического аппарата. «И тогда возникает вопрос: А где же мы проводим границу, которая говорит нам, что мы уже за пределами космического пространства? Это именно та высота, на которой вы не можете, сохраняя орбитальную скорость, опуститься даже на короткое время и продолжить движение», — подчеркивает Макдауэлл.

А если это наиболее технический ответ, то каким образом официальное определение Международной авиационной федерации устанавливается на высоте 100 километров? Сам Карман в 1956 году установил свой собственный предел на высоте 83,8 километра — однако он даже не пытался найти границу космического пространства. В основном, он хотел определить, на какую высоту может подняться самолет, продолжая использовать подъемную силу. В конечном счете, этот предел был неверно истолкован как граница космического пространства, считает Томас Гэнгейл (Thomas Gangale), эксперт в области космического законодательства и исполнительный директор глобальной исследовательской сети OPS-Alaska. Он и Макдауэлл полагают, что мы добрались до 100 километров просто потому, что люди стали округлять эту величину для облегчения запоминания. «Примерно в 1960 году Международная авиационная ассоциация решила установить границу на высоте 100 километров, и сделано это было просто для фиксации рекордных полетов — то есть, любой полет на большей высоте стал считаться космическим».

Однако не все признают определение космического пространства, предложенное Международной авиационной федерацией. Так, например, Военно-воздушные силы США уже установили этот показатель на уровне 50 миль, или примерно 80 километров, и они выдают соответствующие значки всем своим сотрудникам, преодолевшим эту высоту. То же самое делает НАСА. Хотя Федеральная авиационная администрация (Federal Aviation Administration) не имеет своего официального определения, она, как правило, выдает соответствующие значки астронавтов тем людям, которые находились на высоте свыше 80 километров (50 миль). Эти показатели, вероятно, будут определяться более точно по мере того, как все больше коммерческих игроков будут направляться в космос. «Планы относительно выдачи «крыльев» астронавтов в настоящее время находятся на рассмотрении», — отметил сотрудник Федеральной авиационной администрации в беседе с корреспондентом веб-сайта Verge.

Космический закон достигает новых высот

В то время как различные организации имеют свои собственные определения, универсального соглашения на этот счет не существует. На самом деле, Соединенные Штаты утверждают, что определение космического пространства с помощью международного права просто не является необходимым. На встрече под эгидой ООН в Вене в 2001 году представитель делегации Соединенные Штатов заявил: «Принимая во внимание вопрос об определении и делимитации космического пространства, мы внимательно изучили эту проблему и выслушали многочисленные выступления, сделанные на этом заседании. Наша позиция продолжает оставаться следующей: определение или делимитация космического пространства не являются необходимым. Не возникает никаких юридических или практических проблем в связи с отсутствием подобного определения. Наоборот, различные юридические режимы, применяемые в отношении воздушного пространства и космического пространства, хорошо работают в соответствующих областях. Отсутствие определения или делимитации космического пространства не мешает дальнейшей работе ни в одной из названных сфер».

Контекст

Die Welt: что делает космос с мозгом астронавтов

Economist: Почему Америка все еще использует корабли «Союз»?

Big Think: Почему МКС все еще важна

Ars Technica: Единственная женщина-космонавт в России может никогда не полететь в космос

Действительно, определение космического пространства может сделать международные отношения и регулирование немного более туманным. Если будет существовать международное соглашение по поводу точной линии начала космического пространства, то тогда другие страны могут выразить протест, если американские самолеты будут летать на очень большой высоте над территорией иностранного государства, а эта высота окажется ниже границы космического пространства. С технической точки зрения, Соединенные Штаты могут пролетать через воздушное пространство другой страны. В настоящее время ничто не может помешать Соединенным Штатам сделать это. «Они не хотят никакого определения в первую очередь потому, что, по мнению американских военных, подобная ситуация обеспечивает соответствующую гибкость и предоставляет возможность совершать действия на любой высоте, — отмечает Гэнгдейл. — Нельзя нарушить несуществующий закон».

В конечном счете, установление определенной линии может помочь странам сделать вывод о том, какие типы законов следует применять к каждой из этих частей неба — законы для самолетов, или законы для космических аппаратов. Однако эта проблема становится еще более сложной, если учитывать тот факт, что существует большой разрыв между предельной высотой для самолетов и высотами, доступными для космических аппаратов. Воздушный шар может подняться на высоту около 50 километров, или 31 мили, тогда как большинство самолетов летают на значительно меньшей высоте. В действительности, существует примерно 29-километровая (18-мильная) зона между предельной высотой для самолетов и началом космического пространства. И должно ли в отношении этой зоны применяться законодательство для самолетов?

Эта «серая зона» в небе, действительно, используется только космическими аппаратами — либо в тот момент, когда они направляются в космическое пространство, либо когда покидают его. Кроме того, некоторые космические аппараты могут находиться даже ниже этого уровня при возвращении на Землю. Космический челнок, например, пролетал на высоте всего 34 километра над подпадающим под ограничения воздушным пространством Кубы, когда возвращался из космоса, отмечает Гэнгейл. Вот почему, по его мнению, космический аппарат должен определяться тем, какую высоту он будет использовать. «Любой аппарат, поднимающийся до высоты (80 километров), должен подпадать под действие закона о космосе, — отмечает Гэндейл. — На самом деле, как раз цели полета и определяют применяемый по отношению к нему юридический режим».

Гэнгейл считает, что настало время определить, что же, собственно, является космосом, поскольку все больше коммерческих компаний имеют амбициозные планы относительно полетов в космосе. А некоторым из них нужно будет пролетать в разных частях планеты на такой высоте, которая расположена ниже границы космоса. Компания Sierra Nevada Corporation работает над созданием небольшого аппарата с крыльями, который будет при возвращении на Землю планировать, как это делал космический шаттл. Возможно, компании в будущем не захотят сталкиваться с какими бы то ни было юридическими проблемами, которые могут возникнуть в том случае, если нужно будет пролететь на низкой высоте над территорией другой страны при возвращении из космоса. И они, возможно, захотят знать, какие законы могут применяться в случае каких-либо происшествий в воздухе. «В долгосрочной перспективе по мере увеличения коммерческих операций на этих высотах, особенно при выходе на околоземную орбиту или при возвращении на Землю, эти частные компании захотят узнать о действующих законах относительно установленных высот или ограничений», — подчеркивает Гэнгейл.

Однако Соединенные Штаты, похоже, никуда не торопятся. Но в том случае, если все большее количество участников подобной деятельности выразят идею о необходимости более точного определения, то на этот случай Гэнгейл уже составил проект конвенции, которую ООН в случае необходимости может принять. С учетом интереса, проявленного в отношении его работы, Гэнгейл считает, что уже в скором времени мы можем получить более ясное определение. «На мой взгляд, по мере того как полеты в космос приобретают все более и более коммерческий характер, идея о том, что такое определение нам не нужно, становится все менее и менее убедительной».

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Источник