На каком расстоянии от земли начинается космос: На каком расстоянии от Земли начинается космос? | Мир вокруг нас

Вертикальное строение атмосферы

Тропосфера

Её верхняя граница находится на высоте 8—10 км в полярных, 10—12 км в умеренных и 16—18 км в тропических широтах; зимой ниже, чем летом. Нижний, основной слой атмосферы содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны. Температура убывает с ростом высоты со средним вертикальным градиентом 0,65°/100 м

Тропопауза

Переходный слой от тропосферы к стратосфере, слой атмосферы, в котором прекращается снижение температуры с высотой.

Стратосфера

Слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Достигнув на высоте около 40 км значения около 273 К (почти 0 °C), температура остаётся постоянной до высоты около 55 км. Эта область постоянной температуры называется стратопаузой и является границей между стратосферой и мезосферой.

Стратопауза

Пограничный слой атмосферы между стратосферой и мезосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум (около 0 °C).

Мезосфера

Мезосфера начинается на высоте 50 км и простирается до 80—90 км. Температура с высотой понижается со средним вертикальным градиентом (0,25—0,3)°/100 м. Основным энергетическим процессом является лучистый теплообмен. Сложные фотохимические процессы с участием свободных радикалов, колебательно возбуждённых молекул и т. д. обусловливают свечение атмосферы.

Мезопауза

Переходный слой между мезосферой и термосферой. В вертикальном распределении температуры имеет место минимум (около —90 °C).

Линия Кармана

Высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. Линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.

Граница атмосферы Земли

Принято считать, что граница атмосферы Земли и ионосферы находится на высоте 118 километров. Это показывает анализ параметров движения высокоэнергетических частиц, перемещающихся в атмосфере и ионосфере.

Термосфера

Верхний предел — около 800 км. Температура растёт до высот 200—300 км, где достигает значений порядка 1500 К, после чего остаётся почти постоянной до больших высот. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород. Верхний предел термосферы в значительной степени определяется текущей активностью Солнца. В периоды низкой активности происходит заметное уменьшение размеров этого слоя.

Термопауза

Область атмосферы прилегающая сверху к термосфере. В этой области поглощение солнечного излучения незначительно и температура фактически не меняется с высотой.

Экзосфера (сфера рассеяния)

Атмосферные слои до высоты 120 км

Экзосфера — зона рассеяния, внешняя часть термосферы, расположенная выше 700 км. Газ в экзосфере сильно разрежен, и отсюда идёт утечка его частиц в межпланетное пространство (диссипация).

До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли. Вследствие уменьшения плотности газов температура понижается от 0 °C в стратосфере до −110 °C в мезосфере. Однако кинетическая энергия отдельных частиц на высотах 200—250 км соответствует температуре ~150 °C. Выше 200 км наблюдаются значительные флуктуации температуры и плотности газов во времени и пространстве.

На высоте около 2000—3500 км экзосфера постепенно переходит в так называемый ближнекосмический вакуум, который заполнен сильно разреженными частицами межпланетного газа, главным образом атомами водорода. Но этот газ представляет собой лишь часть межпланетного вещества. Другую часть составляют пылевидные час­тицы кометного и метеорного происхождения. Кроме чрезвычайно разреженных пылевидных частиц, в это пространство проникает электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения.

На долю тропосферы приходится около 80 % массы атмосферы, на долю стратосферы — около 20 %; масса мезосферы — не более 0,3 %, термосферы — менее 0,05 % от общей массы атмосферы. На основании электрических свойств в атмосфере выделяют нейтросферу и ионосферу. В настоящее время считают, что атмосфера простирается до высоты 2000—3000 км.

В зависимости от состава газа в атмосфере выделяют гомосферу и гетеросферу. Гетеросфера — это область, где гравитация оказывает влияние на разделение газов, так как их перемешивание на такой высоте незначительно. Отсюда следует переменный состав гетеросферы. Ниже её лежит хорошо перемешанная, однородная по составу часть атмосферы, называемая гомосфера. Граница между этими слоями называется турбопаузой, она лежит на высоте около 120 км.

Почему мы все еще живем в пределах одной планеты

Космос, который доступен человеку, находится на расстоянии 400 км от поверхности Земли. Что дальше — пока неизвестно. Выяснили, почему люди грезят о жизни в космосе, но все еще не могут туда переселиться

Ваш браузер не поддерживает аудиоплеер.

Слушайте нас на любой удобной платформе: Apple Podcasts, CastBox, «Яндекс.Музыке», Google Podcasts, Spotify и «ВК Подкастах». А еще следите за нами в Telegram РБК Трендов — там мы делимся интересными материалами по теме.

Участники:

• Ведущий подкаста — техноблогер Сергей Романцев.
• Михаил Сачков — астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор РАН.
• Марат Айрапетян — инженер молодежного космического центра МГТУ им. Баумана, бывший инженер «Роскосмоса».

Таймлайн беседы

1:32 — Переселение: почему мы грезим о космосе, но все еще живем в пределах одной планеты

10:18 — Космический дом: где будут жить люди

23:43 — Самостоятельные путешествия: возможны ли полеты, неуправляемы с Земли

28:40 — Космическое загрязнение: что происходит с мусором

35:40 — Зона обитания: какие планету подходят для жизни

39:09 — Космическая угроза: сможем ли мы спасти планету, если что-то упадет сверху

Что тормозит развитие путешествий между планетами

Есть несколько причин, почему люди все еще не могут позволить массовые космические путешествия.

• Во-первых, существуют технологические ограничения. Для того, чтобы отправить в космос пилотируемый туристический корабль, похожий на тот, что был в мультфильме «ВАЛЛ-И» или в фильме «Марсианин», требуется большое количество энергетики. Полезная нагрузка ракет, которые отправляют на МКС «Союз», составляет всего 7%. Остальная часть уходит на топливо.
• Во-вторых, ученые пока не нашли способ спасти человечество от радиации. На Земле нас защищает магнитное поле, но что будет, когда люди окажутся на Марсе? Как вариант, на поверхности красной планеты можно закопаться в марсианский грунт, но никто не знает, что случится в полете.
• В-третьих, биологические проблемы. Состояние человека в космическом пространстве все еще требует исследования. Космос — не отель, там непривычно и некомфортно.

Стоит понимать, что космонавты летают в космос для решения наукоемких задач, а не просто в качестве путешественников. Они несколько лет проходят специальную профессиональную подготовку. Даже команда, отправленная на МКС для съемок фильма «Вызов», пусть и за короткий срок, но тренировалась перед полетом. Важно, чтобы состояние здоровья потенциальных путешественников соответствовало условиям космоса. Тем не менее, Михаил Сачков напомнил, что первый космический турист — предприниматель Деннис Тито — отправился на МКС в возрасте 60 лет.

Сколько стоит космическая миссия

Любой космический полет упирается в финансы, говорят эксперты. Марат рассказал, что стоимость американской программы «Аполлон» сравнима с суммой, которую США тратят на военные нужды в год. Чтобы действительно рассуждать о туризме в космическое пространство, странам нужно объединить свои инвестиции в эту сферу.

Не стоит удивляться стоимости космических полетов. Расчеты довольно просты и зависят от количества затрачиваемого топлива. К тому же, любой космический аппарат — это единичное, а не серийное изделие. В сумму входит и подготовка площадки для запуска ракеты.

Сократить эту сумму можно, говорит Михаил. Для этого нужно увеличить количество запускаемых аппаратов: чем их больше, тем меньше цена. Однако тут встает вопрос безопасности — возможно, запускать не десять ракет, а одну в месяц будет более верным и эффективным решением.

Почему именно Марс

Потенциально пригодные для жизни — это планеты земной группы, с твердой поверхностью. Вряд ли люди смогут жить на Юпитере или Венере, где кислотная атмосфера, а температура вообще достигает 500 градусов.

Определить, может ли человек жить на другой планете, можно с помощью следующих маркеров:

• наличие кислорода,
• воды (нужно хотя бы определить, может ли она существовать там в жидком виде),
• температура,
• уровень радиации,
• давление.

Сейчас ученые нашли 250 планет, на которых можно поискать источники жизни.

Как борются с космическим мусором

Большинство сюжетов фантастических фильмов и мультфильмов, в которых рассказывают о релокации в космос, связаны с экологическими проблемами Земли. Тем не менее, люди успели загрязнить и космическое пространство: там находится уже много объектов, разрушенных или выведенных из строя по окончании исследований. Поэтому существуют службы, которые следят за космическим мусором, чтобы остатки не повредили новую технику, введенную в эксплуатацию. Некоторые детали достаточно трудно заметить: например, осколки.

Есть несколько способ избавить от космического мусора:

• отправить его в атмосферу Земли, где он сгорит,
• отправить на космическое захоронение.

Еще один вариант — спустить мусор на Землю и затопить в Тихом океане, как это сделали со орбитальной станцией «Мир». Главная задача — идентифицировать мусор, а уже потом рассчитать вероятность его столкновения со спутниками и МКС.

Туда и обратно. Как построен космический туризм

Читайте также

В Москву за прививкой Приблизить Испанию в Москве Гендиректор «Шереметьево»: «Садишься на мотоцикл, и через несколько минут голова абсолютно ясная»

Туристические космические полеты чем-то напоминают обещания «начать новую жизнь с понедельника». Много разговоров и очень мало дела. За двадцать с лишним лет, с начала нынешнего века, были написаны тысячи статей о космическом туризме, а в реальности в космос за свои деньги слетали лишь семь человек, один из которых – Чарльз Симони, глава и основатель компании Intentional Software, – дважды.

Все космические туристические полеты были проведены при помощи российских космических кораблей «Союз» в период с 2001 по 2009 гг. Эти полеты совершались на Международную космическую станцию (МКС) и продолжались 10–14 суток. Чаще всего экипажи на МКС работают по нескольку месяцев, поэтому турист прилетал на станцию с одним экипажем, а возвращался на Землю уже с другим. Цена на такой полет колебалась от $20 млн до 35 млн и подразумевала достаточно длительный (до года) этап подготовки. Подготовка проводилась в Звездном городке и включала в себя как медицинские проверки, так и отработку возможных аварийных ситуаций. Но вот уже почти двенадцать лет не было организовано ни одного такого полета.

К счастью, 2021 год должен стать рубежным и резко изменить ситуацию. До конца этого года в космос должны отправиться сразу несколько миссий – как суборбитальных, так и более серьезных полетов на МКС. Попробуем разобраться, что стоит за этими названиями и можно ли уже становиться в очередь за билетами.

У самой границы космоса

По определению Международной авиационной федерации, космическое пространство начинается на высоте в 100 км над уровнем моря. Эта граница называется линией Кармана и взята достаточно условно. Нет ничего, что бы указывало ее в реальном мире. Однако граница существует, и если вы поднялись выше 100 км – вы уже космонавт. Именно на этом допущении и строится суборбитальный туризм.

Чтобы просто поднять космический корабль с туристами до этой высоты и не выводить их на орбиту, нужна гораздо менее мощная и дорогая ракета. Ну, и медицинских обследований для такого полета требуется гораздо меньше. Суборбитальный полет чем-то похож на обычный космический в миниатюре – подъем на высоту в 100 км с перегрузками, несколько минут невесомости, прекрасные виды из иллюминаторов, а затем спуск космического корабля с парашютом. Приземляется он практически в том же месте, с какого и стартовал. На все дается 10–15 минут.

Стоимость такого полета примерно $500 000, в перспективе может снизиться до 200 000–250 000. Такой цены получится добиться за счет полной многоразовости системы New Shepard – ступень ракеты после достижения космическим кораблем необходимой высоты отсоединяется, возвращается на космодром и приземляется на собственных двигателях, а космический корабль возвращается на парашютной системе и тоже используется повторно.

Наиболее близка к началу регулярных суборбитальных полетов компания Blue Origin, которая принадлежит американскому миллиардеру Джеффу Безосу. Он уже давно работает над реализацией этой идеи, и вот наконец должен состояться первый полет с пассажирами. Судя по всему, в первый полет отправятся три человека – сам Джефф Безос (чтобы показать, насколько безопасна разработанная система), его брат Марк и победитель аукциона, отдавший за место в этом полете $28 млн (чего не сделаешь ради возможности стать первым!).

Первый тестовый полет должен состояться 20 июля, уже меньше чем через месяц, а после него суборбитальные полеты Blue Origin должны стать регулярными.

Есть и еще одна компания, которая занимается суборбитальными полетами, – Virgin Galactic, принадлежащая британскому миллиардеру Ричарду Брэнсону. Вместо ракеты и космического корабля здесь используется самолет-разгонщик WhiteKnightTwo, который поднимается до отметки в 16 км и отпускает космолет SpaceShipTwo. Космолет, используя собственные двигатели, добирается до линии Кармана, а затем возвращается обратно. Весь полет занимает два с половиной часа, но и невесомости обещают больше – целых пять-шесть минут.

Ричард Брэнсон, после того как услышал о дате полета Blue Origin, заявил, что окажется в космосе раньше. Дата полета SpaceShipTwo установлена на 4 июля. Предполагается, что сразу после этого начнутся туристические полеты. Миллиардер начал продавать билеты на полет в космос еще в 2009 г., тогда цена за полет составляла $250 000. К настоящему времени очередь состоит из более чем шестисот человек, внесших депозит.

Долго, дорого, серьезно

В декабре 2021 г. должен состояться еще один космический туристический полет. На Международную космическую станцию на корабле «Союз» полетят два японских туриста – бизнесмен Юсаку Маэдзава и его друг и помощник Едзо Хирано. В настоящее время они уже проходят подготовку к полету в Звездном городке. Командиром экипажа будет российский космонавт Александр Мисуркин, а продолжительность космического полета составит 12 суток. Сколько будет стоить этот полет на МКС, пока неизвестно, но, скорее всего, дороже, чем это обошлось космическим туристам «первой волны». Предположительно, цена составит около $50–60 млн. Впрочем, судя по всему, в мире достаточно людей, готовых заплатить такие суммы.

Юсаку Маэдзава хочет побывать не только на МКС, но и облететь Луну. Еще в 2018 г. он купил билеты на облет Луны у компании Илона Маска SpaceX. Первоначально полет должен был состояться при помощи ракеты-носителя Falcon Heavy, а затем его поменяли на разрабатывающийся в настоящее время Starship. Японский предприниматель продолжает набор команды из восьми человек – художников и музыкантов – для совместного полета к Луне за его счет.

В начале 2022 г. должен состояться первый полет космических туристов на МКС на корабле Crew Dragon компании SpaceX. Кто полетит на станцию, пока неизвестно, однако компания Axiom Space кроме этого полета подписала договор на еще три космических туристических полета. А значит, в ближайшие годы мы увидим все больше туристов на орбите, осталось только посчитать – хватает ли у вас денег на такое удивительное путешествие.

Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения автора.

Край космоса подкрался на 12 миль ближе к Земле

Где заканчивается атмосфера Земли и начинается космос? Согласно новому исследованию, он может находиться всего в 50 милях над Землей — примерно там, где синий цвет превращается в черный на этой фотографии.
(Изображение предоставлено НАСА)

Ты это почувствовал? Вам вдруг стало душнее здесь? Кажется, я не знаю… космос только что стал на 12 миль (20 километров) ближе?

Конечно, на самом деле ничто не двигалось (если не считать постоянное и возрастающее расширение Вселенной). Но, согласно новому исследованию, опубликованному в Интернете на этой неделе, возможно, землянам пора изменить наши умственные и математические представления о том, где именно заканчивается земная атмосфера и начинается космическое пространство. [Земля с высоты: 101 потрясающий снимок с орбиты]

Если расчеты астрофизика Джонатана Макдауэлла верны, космическая граница, где законы воздушного пространства внезапно уступают место законам орбитального пространства, может быть намного ближе, чем мы думаем, — на целых 12 миль ближе, чем предполагают предыдущие оценки.

«Спор о том, где заканчивается атмосфера и начинается космос, возник еще до запуска первого спутника», — написал Макдауэлл, астрофизик из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, в своей новой статье, которая появится в октябрьском номере журнала. Акта Астронавтика. «Наиболее широко принятой границей является так называемая линия Кармана, которая в настоящее время обычно устанавливается на высоте 100 км (62 мили)».

Вот в чем проблема: по словам Макдауэлла, линия Кармана, которую сегодня принимают многие ученые, основана на неверно истолкованной десятилетиями информации, которая на самом деле не принимает во внимание реальные орбитальные данные. К счастью, данные — дело Макдауэлла (и его удовольствие — в свободное время он ведет тщательный учет каждого запуска ракеты на Земле), и он точно знал, где искать основанный на фактах ответ на вопрос: «Где начинается космос? »

Фотография, сделанная на борту Международной космической станции, запечатлела слои атмосферы Земли. Мезосфера — верхняя полоса синего цвета; в верхней части этой полосы (около 50 миль над Землей) возможна орбита. (Изображение предоставлено: Рон Гаран/НАСА)

Куда падают спутники

В своем новом исследовании Макдауэлл изучил данные, описывающие орбитальные траектории около 43 000 спутников, которые он получил от Североамериканского командования воздушно-космической обороны (НОРАД), которое осуществляет мониторинг аэрокосмической отрасли в Соединенных Штатах и ​​Канаде. Большинство этих спутников были незначительными для исследования Макдауэлла — они вращались намного выше предполагаемой линии Кармана и находились в пределах досягаемости орбитального пространства.

Около 50 из этих спутников, однако, выделялись. При повторном входе в атмосферу в конце своей миссии каждый из этих спутников успешно совершил как минимум два полных оборота вокруг Земли на высотах ниже 62 миль (100 км). Советский спутник «Электрон-4», например, 10 раз облетел планету на расстоянии около 52 миль (85 км), прежде чем рухнуть в атмосферу и сгореть за 1997. 

Из этих случаев стало ясно, что физика пространства по-прежнему господствует намного ниже линии Кармана. Когда Макдауэлл использовал математическую модель, чтобы найти точную точку, в которой различные спутники, наконец, сошли со своих орбит и совершили огненное возвращение в атмосферу, он обнаружил, что это может произойти где-то между 41 и 55 милями (66 и 88 км). Однако обычно, когда корабль опускался ниже отметки 50 миль (80 км), надежды на спасение не было.

Космос: Он ближе, чем вы думаете. (Изображение предоставлено Майком Фоссумом/НАСА)

Крылья астронавта

По этой причине Макдауэлл выбрал 50 миль в качестве истинной нижней границы космоса. Это число хорошо сочетается с рядом других культурных и атмосферных факторов. Например, писал Макдауэлл, в 1950-х годах пилоты ВВС США были награждены специальным набором «крыльев астронавтов» за полеты на своих самолетах выше 50 миль, что считалось самой внешней границей атмосферы.

Атмосферный выбор тоже подходит: мезопауза — самый холодный пояс земной атмосферы — простирается примерно на 52–62 мили над поверхностью планеты. Здесь начинает резко меняться химический состав атмосферы и становится больше заряженных частиц. (Другими словами, все выглядит намного объемнее.) Понятно, что ниже нижнего края мезопаузы земная атмосфера становится более сильной силой, с которой приходится считаться воздушным объектам, пишет Макдауэлл. [Инфографика: Атмосфера Земли сверху вниз]

«Примечательно, что метеоры (движущиеся гораздо быстрее) обычно распадаются в диапазоне высот от 70 до 100 км (от 43 до 62 миль), что доказывает, что именно в этом регионе атмосфера становится важной», — писал Макдауэлл. .

Итак, что значит, если граница между Землей и космосом на 20 процентов ниже общепринятой? Это не изменит способ запуска ракет или любое другое физическое взаимодействие с космосом, пишет Макдауэлл, но может поднять некоторые важные политические и территориальные вопросы.

Воздушное пространство над определенной страной обычно считается частью этой страны; космическое пространство, с другой стороны, для всех. Если космос определяется как начинающийся на расстоянии 62 мили, а США запускают несанкционированный спутник на высоте 52 мили, например, над Китаем, это может быть (правомерно) истолковано как акт военной агрессии.

По этой причине США часто выступали против установления каких-либо универсальных космических границ. Это означает, что предложенная Макдауэллом 50-мильная линия, вероятно, не станет законной, общепризнанной границей в ближайшее время. Тем не менее, если ежедневная рутина жизни на Земле начинает вас утомлять, посмотрите вверх — и наберитесь храбрости, что вы можете быть немного ближе к небесам, чем на прошлой неделе.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Брэндон был старшим писателем в Live Science с 2017 года, а ранее был штатным писателем и редактором журнала Reader’s Digest. Его статьи публиковались в The Washington Post, CBS.com, на веб-сайте Фонда Ричарда Докинза и в других изданиях. Он имеет степень бакалавра творческого письма в Университете Аризоны, а также несовершеннолетние в области журналистики и медиа-искусства. Больше всего ему нравится писать о космосе, науках о Земле и тайнах Вселенной.

терминология — Как далеко вы должны быть от Земли, чтобы быть «в космосе»?

Начало космических полетов и космических полетов трудно классифицировать, потому что граница между атмосферой и космическим вакуумом очень подвижна. Космическая граница должна быть определена в зависимости от того, что человек считает воздухом и пространством / что он считает важным в этих вопросах. Космическая граница может быть границей давления воздуха, а не границей высоты, и должна применяться ко всем небесным телам.

В качестве границы между атмосферой и космическим пространством/между воздушным и космическим полетом можно установить одну из следующих высот и давлений (некоторые из них основаны на моем личном опыте космических полетов на Orbiter2016):

60 000 футов (18,3 км ) Предел Армстронга, выше которого давление наружного воздуха настолько низкое, что вам нужен скафандр (например, скафандр). Вода закипит при температуре вашего тела. Таким образом, ваше тело считает пространство над линией Армстронга вакуумом, и вы уже не можете выжить без скафандра или кабины. 90% массы атмосферы Земли находится под вами. Законодательство FAA о воздушном пространстве заканчивается на пределе Армстронга. Небо становится очень темным уже выше 60 000 футов, и вы увидите самые яркие звезды и планеты в полдень. Предел Армстронга отмечает начало ближнего космоса , переходной области между воздушным пространством и космическим пространством. Если считать его уже космической границей, то следующие небесные тела будут считаться телами с атмосферой: Венера, Земля, Титан и четыре газовых гиганта.

115 000 футов (35 км) Тройная точка воды. Выше этой высоты вода уже не может существовать в жидком состоянии снаружи. Водяной лед будет сублимировать (испаряться), а не таять. Тройная точка воды находится под давлением около 611,7 Па (0,088 фунта на кв. дюйм). На этой высоте находится и верхняя граница озонового слоя, над которой находится небольшой блок УФ-излучения. Выше этой высоты небо абсолютно черное и чернее уже не будет. В полдень вы увидите все достаточно яркие звезды и планеты (например, Орион летом). Реактивный самолет больше не может летать горизонтально, а рекорд высоты для реактивного самолета — МиГ-25М на высоте около 8000 футов (2,5 км) над этой высотой. Если вы считаете давлением тройной точки воды границу пространства, то вы должны добавить Марс в список тел со значительной атмосферой.

32 мили (51,5 км) Стратопауза (граница стратосферы и мезосферы). Температура перестает расти и начинает снижаться с высотой. На высоте более 32 миль давление воздуха падает ниже 0,01 фунта на кв. дюйм. Если вы считаете эту или более низкую высоту космической границей, то учтите, что Юрий Гагарин не был для вас первым человеком в космосе. Первым человеком в космосе будет американский пилот Джозеф Уокер, который 30 марта 1961 года, за несколько дней до космического полета Гагарина, преодолел на Х-15 немногим более 32 миль.

200 000 футов (61 км) Как я понял из полета на Orbiter 2016, примерно на этой высоте давление падает ниже 0,003 psi. Там так низко, что уже не слышно, нет звука и на такой высоте практически глухой. Только снаружи, поскольку звук, конечно же, все равно будет проходить через ваш космический корабль. Также выше примерно 200 000 футов начинается ионосфера. Полет на воздушном шаре больше невозможен. Самый высокий беспилотный воздушный шар достиг высоты 173 900 футов (53 км), а самый высокий пилотируемый (пилотируемый Аланом Юстасом) — около 136 000 футов (41,5 км). На высоте более 200 000 футов вы можете стать невесомыми в своем космоплане без необходимости толкать штурвал. См. этот ответ для уточнения.

71 км (230 000 футов) Это примерно самый низкий перигей, которого я достиг в Орбитере 2016 и продолжил движение по орбите вокруг Земли. Орбита не сильно изменилась, она оставалась довольно стабильной.

50 миль (80,47 км) Это космическая граница, определенная НАСА, ВВС США и ФАУ. Это мезопауза (граница между мезосферой и термосферой): температура перестает снижаться и снова начинает расти. Давление падает ниже 1 Па / 0,00015 фунтов на квадратный дюйм выше этой высоты. Это определяется как то, что вам нужно приложить больше усилий для полета на ракете, чем для плавучести в воздухе. На этой высоте астродинамика заменяет аэродинамику. Если рассматривать здесь космическую границу, то к небесным телам, обладающим значительной атмосферой, необходимо добавить Плутон, Эриду и Тритон.

83,6 км (51,9 миль) Теодор фон Карман подсчитал, что на такой высоте атмосфера становится слишком тонкой, чтобы поддерживать воздушный полет.

53 мили (85,3 км) Примерно здесь в Orbiter2016 мой космический корабль начинает светиться при выходе с орбиты. Я полагаю, что космический шаттл тоже начал светиться на этой высоте. Я восстанавливаю контроль над рулем примерно на этой высоте.

57 миль (91,5 км) Исходная линия Кармана: скорость транспортного средства для создания подъемной силы должна быть орбитальной скоростью. Аэродинамическая подъемная сила составляет 2%, а 98% веса автомобиля приходится на центробежную силу. В то время как круговые орбиты на такой высоте невозможны, космический корабль на эллиптической орбите может достичь перигея на высоте 230 000 футов и оставаться на нем достаточно стабильно.

100 км (62,14 миль) То, что в настоящее время называется линией Кармана и установлено FAI в качестве космической границы. Это просто следующее по величине значение с двойным 0 в метрических единицах, чтобы сделать «линию Кармана» «более запоминающейся», не имея какой-либо физической основы.

65 миль (105 км) В Orbiter2016 гравиметр моего космического корабля начинает показывать более значительную перегрузку на этой высоте при выходе с орбиты (или при движении по эллиптической орбите с перигеем, достигающим такого минимума).

118 км (73 мили) Цитата из Википедии 1: «В 2009 году ученые сообщили о подробных измерениях с помощью сверхтеплового ионного тепловизора (прибор, который измеряет направление и скорость ионов), что позволило им установить границу на высоте 118 км (73 мили) над Землей Граница представляет собой середину постепенного перехода на протяжении десятков километров от относительно мягких ветров земной атмосферы к более сильным потокам заряженных частиц в космосе, которые могут достигать скорости более 268 м/с (600 миль в час)».

120 км (75 миль) Здесь в Orbiter2016 мой космический корабль начинает испытывать значительное атмосферное сопротивление при выходе с орбиты. Если установить границу пространства на этой высоте или выше, то необходимо включить Ио в список тел со значительной атмосферой.

400 000 футов (122 км) Высота повторного входа космического корабля «Шаттл», определенная НАСА как начало более значительного атмосферного сопротивления.

93 мили (150 км) Выше этой высоты возможна стабильная круговая орбита.

450 миль (700 км) Термопауза/экзобаза (конец столкновительной атмосферы). Выше примерно этой высоты атмосфера становится экзосферой, которая больше не ведет себя как газ. Молекулы не сталкиваются друг с другом и рассеиваются солнечным ветром, достигая космической скорости. Если считать это космической границей, то Каллисто необходимо отнести к группе тел со значительными атмосферами. Вы также должны были бы классифицировать как космические полеты только следующие полеты: Близнецы-10, Близнецы-11, Аполлон-8 и Аполлон-10-17. Все остальные космические полеты не будут считаться таковыми.

10 000 км (6 214 миль) Конец экзосферы. Выше этой высоты царит абсолютный вакуум. Если считать это космической границей, только Аполлон-8 и Аполлон-10-17 можно было бы считать космическими полетами.

35 786 километров (22 236 миль) Геостационарная орбита. Хотя это не имеет никакого отношения к атмосферному давлению/плотности и вакууму, некоторые экваториальные страны претендовали на законные права на территорию до высоты геостационарной орбиты.

Лично я считаю космической границей 200 000 футов (61 км). Наименее вероятными для меня являются один на 100 км и один на геостационарной орбите по причинам, изложенным выше.

Где начинается космос?

Где край космоса? То, что кажется простым вопросом, имеет ответ в большем количестве слоев, чем атмосфера Земли. Вы можете ожидать, что космос начинается там, где заканчивается атмосфера, и это может быть правдой. Но, как оказалось, никто не может точно сказать, где находится эта точка. И большинство ученых смотрят гораздо ближе к дому, помещая край космоса в пределы атмосферы.

Наиболее широко принятое определение «края космоса» — это 100 километров над поверхностью Земли (приблизительно 62 мили, хотя число часто округляется до 60). Эта высота известна как линия Кармана, названная в честь венгерского физика и инженера Теодора фон Кармана, который определил, что воздухоплавание больше не будет работать на этой высоте. То есть, как объясняет Пол Ньюман, главный научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, «линия Кармана определяется как высота, на которой вы не можете летать достаточно быстро, чтобы создать подъемную силу для самолета». Помимо аэронавтики, выше и ниже линии Кармана есть еще одно различие. «На глубине ниже 100 километров газы хорошо перемешиваются турбулентными движениями. Следовательно, азот составляет около 78%, а кислород — около 21%», — объясняет Ньюман. «Выше 100 километров газы начинают диффузионно разделяться из-за гравитации. Мы называем эту высоту разделения гомопаузой, поскольку все, что находится ниже, однородно перемешано».

Эта высота в 100 км/62 мили официально признана Международной авиационной федерацией (FAI), международным руководящим органом воздушного спорта, который охватывает все, от полетов на воздушном шаре до пилотируемых космических полетов, как начало космоса. «Похоже, что коммерческая космическая отрасль также использует это в качестве цели для своих туристических полетов», — отмечает доктор Терри Д. Освальт, заведующий кафедрой физических наук Авиационного университета Эмбри-Риддла. Например, Blue Origin Джеффа Безоса недавно запустила испытание своей капсулы New Shepard на расстояние 65,8 миль, а Virgin Galactic сэра Ричарда Брэнсона обещает доставить своих гостей на борт SpaceShipTwo на расстояние более 62 миль.

Хотя линия Кармана может быть ближе всего к официальному международному обозначению начала космоса, она ни в коем случае не является стандартом для всех. «Интересно, что США подписали соглашение FAI, устанавливающее 100 километров в качестве определения того, где начинается космос, но оно по-прежнему присуждает статус «астронавта» любому, кто пролетает выше 80 километров или 50 миль — высоты, где начинается термосфера и начинается температура. подниматься с высотой», — говорит Освальт. Этот статус «астронавта» распространяется как на сотрудников НАСА, так и на военнослужащих, достигших такой высоты.

Есть еще одно определение, которое было установлено в 2009 году. Ссылаясь на данные своего сверхтеплового ионного тепловизора, исследователи из Университета Калгари определили новую границу космоса: они утверждают, что 73,3 мили (118 километров) — более точная отметка, так как ниже этой линии ионы движутся более спокойно, а выше нее — бешено, что означает различие между атмосферой и космосом. Но интересно отметить, что 73,3 мили далеко не технические внешние пределы земной атмосферы, которая состоит из пяти различных слоев — тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы и экзосферы, простирающихся примерно на 497 миль над планетой. На самом деле у ученых нет даже четкого определения, где заканчивается атмосфера. Он становится все тоньше и тоньше, пока не исчезнет.

Еще есть Международная космическая станция (МКС), которая, по мнению большинства, точно находится в космосе. Он вращается на высоте примерно 248,5 миль (400 километров), что значительно выше линии Кармана и отметки Университета Калгари. Если астронавты испытывают здесь микрогравитацию, вы можете подумать, что это определенно означает, что 248,5 миль — это безопасная ставка для того, чтобы находиться над краем космоса, верно? Ну, не совсем. Станция, которая находится в термосфере, находится в постоянном свободном падении к Земле и все еще находится под влиянием гравитации и атмосферы нашей планеты. МКС замедляется, когда проходит через (очень разреженный) воздух, и требует регулярных разгонов, чтобы поддерживать высоту.

Астронавты внутри МКС также все еще испытывают гравитацию. Их невесомость похожа на ощущения пассажиров параболического полета, когда пилоты маневрируют самолетом по гигантской дуге. В верхней части дуги пассажиры на несколько секунд испытывают невесомость. Если вы падаете с той же скоростью, что и все вокруг вас (то есть без сопротивления воздуха), вам кажется, что вы плывете.