Высота от земли до космоса: что такое космос и на какой высоте от земли он начинается

что будет, если пассажирский авиалайнер попытается отправиться в космос

«Если очень захотеть – можно в космос полететь!». Но удастся ли это сделать на пассажирском воздушном судне? Сидя в салоне и глядя, как самолет поднимается выше облаков, кажется, что до космоса – рукой подать.

В качестве примера рассмотрим Boeing 747 – дальнемагистральный двухпалубный авиалайнер. Что же будет, если его пилоты попытаются покинуть атмосферу Земли и отправиться бороздить просторы космоса?

При наилучшем раскладе пассажирский самолет просто достигнет своего потолка высоты (точки, где его максимальная подъемная сила компенсируется собственным весом авиалайнера), не будет подниматься выше и благополучно приземлится в аэропорту.

Для большинства самолетов максимальная высота полета составляет 12 км. При использовании самого консервативного подхода «космос» начинается на высоте 80 км над поверхностью Земли. Этим определением руководствуется НАСА – вполне надежный источник. Учитывая все это, выходит, что максимальная высота полета пассажирского судна и рядом не стоит с «высотой» космоса.

Другой вопрос – скорость. Пассажирский самолет просто не сможет развить достаточную скорость, которая позволит «выйти» ему на орбиту.

«Выйти на орбиту» значит, что объекту хватает скорости для противодействия гравитации. То есть ему нужно двигаться вперед быстрее, чем падать вниз. В свою очередь, орбитальная скорость зависит от высоты – чем выше поднимается объект, тем меньше сил гравитации тянут его вниз (согласно закону всемирного тяготения И. Ньютона).

К примеру, орбитальная скорость на Геостационарной орбите составляет около 11300 км/ч, а на более низкой орбите – скажем, которая находится на высоте 200 км – скорость будет достигать уже 27400 км/ч.

Поскольку максимальная скорость Boeing 747 составляет всего около 1130 км/ч, пассажирский самолет просто не сможет самостоятельно достичь показателя, близкого к орбитальной скорости. Он упадет на Землю – точно так же, как и любой другой объект, который движется со скоростью меньше орбитальной.

Поскольку Boeing 747 является воздушным самолетом с подъемом крыльев, для его работы требуется определенное давление воздуха. Чем выше судно поднимается в воздух, тем меньше становится воздушное давление. Это и ограничивает высоту полета. Ни один из существующих коммерческих самолетов не предназначен для полетов в «космос» в том виде, в котором он сконструирован.

Если взглянуть на воздушно-космические самолеты, они либо используют гибридную силовую установку, например самолет-носитель Virgin Galatic, либо ракетные двигатели. В любом случае турбовентиляторный двигатель, который установлен в пассажирских самолетах, просто не сможет создавать тягу на высотах, необходимых для выхода в космос. Даже на более низких, которые определены НАСА.  

Пассажирские лайнеры летают за счет двигателей, которые создают достаточную тягу. Она, в свою очередь, поддерживает подъемную силу, создаваемую крыльями самолета. По мере того как судно будет подниматься выше, для поддержания этой подъемной силы будет оставаться все меньше и меньше воздуха. Следовательно, для удержания самолета на большей высоте требуется большая скорость. Замкнутый круг!

Уже на высоте около 13 км способность 747-го поддерживать подъемную силу практически сводится на нет – воздух в этой точке становится слишком разреженным, чтобы самолет мог продолжать набор высоты. Так что даже если отчаянные пилоты-экстремалы попытаются отправиться в космическое пространство на «Джамбо Джете», у них ничего не получится.

Самолет, который все-таки выйдет в открытый космос, скорее всего, будет с ракетным двигателем и уж точно не будет походить на Boeing 747. Вместо этого он будет выглядеть примерно так: 

А если вы решите использовать турбовентилятор, то будьте готовы построить настоящий самолет-монстр, который поднимет ваш «космический корабль» на высоту 80 км 

А если представить, что, несмотря на недостаточную скорость, самолету все-таки удастся выйти за пределы атмосферы? Все очень просто – двигатели будут испытывать недостаток кислорода и просто перестанут работать. Самолет остановится и упадет на землю. Мы уже не говорим о том, что, после того как он покинет атмосферу, из строя выйдут не только двигатели, но и пассажиры с членами экипажа. Думаем, не нужно объяснять, почему.

Так что становится очевидным: с какой бы стороны мы ни смотрели на этот вопрос, ответом на него будет твердое «нет». Пассажирский Boeing 747 не сможет хоть сколько-нибудь приблизиться к космосу – даже при самом сильном желании членов его экипажа.

Смотрите также

Факты о высоте и скорости полетов самолетов разных авиакомпаний

^{Обложка: 1Gai.Ru} 

ТАСС: Зарождение ураганов, сбор урожая и экономия энергии. Зачем еще нужны данные из космоса?

Главная →Обзоры СМИ → Статьи NEW! Зарождение ураганов, сбор урожая и экономия энергии. Зачем еще нужны данные из космоса? 16 декабря 2022 года Михаил Котов, ТАСС Популярные сервисы по хранению закладок: google.com yandex.ru bobrdobr.ru memori.ru moemesto.ru linkstore.ru rumarkz.ru 100zakladok.ru del.icio.us technorati.com Сегодня состоялся запуск ракеты-носителя Falcon 9 компании SpaceX со спутником SWOT (Surface Water and Ocean Topography) в рамках совместной франко-американской миссии. В ней также принимают участие Канадское космическое агентство (CSA) и Космическое агентство Соединенного Королевства (UKSA). Как указывается на сайте NASA, аппарат будет выведен на низкую околоземную орбиту высотой 890 км. Новый спутник позволит наиболее точно определить уровень Мирового океана, а также лучше понять механизмы круговорота воды в природе и усовершенствовать контроль за водными ресурсами на планете. Среди нескольких сотен научных космических аппаратов, работающих на орбите Земли, большая часть занимается ее дистанционным зондированием. Человечество запускает спутники, чтобы с высоты максимально удобно изучать нашу планету. Первые снимки Земли были получены американцами в 1946 году, когда запущенная в США с полигона Уайт-Сэндс ракета «Фау-2» вышла на суборбитальную траекторию с апогеем 105 км и сделала серию фотографий. Оставалось еще более десяти лет до запуска первого спутника, а космический снимок планеты уже был сделан. Автоматические космические аппараты по дистанционному зондированию Земли (ДЗЗ) появились позже, в 60-е, и развивались все последующие годы. В настоящее время данные дистанционного зондирования Земли используются во множестве самых разных отраслей народного хозяйства. Без данных, получаемых из космоса, не могут полноценно трудиться метеорологи, геологи, спасатели, фермеры и многие другие специалисты. Как же это работает? Изображения и не только Космические аппараты дистанционного зондирования Земли находятся в постоянной работе и генерируют огромное количество самых разных данных. Это изображения в различных диапазонах от видимого до радио-, данные радиолокационного обзора. В зависимости от решаемых задач и требуемых данных спутники имеют разные рабочие орбиты и полезную нагрузку. Например, гидрометеорологические аппараты серии «Электро-Л» находятся на геостационарной орбите. Скорость движения объектов на этой орбите синхронизирована с вращением Земли, и для наблюдателя на Земле эти космические аппараты всегда находятся над одной точкой. Это очень удобно для спутников связи или для таких аппаратов, как «Электро-Л», получающих изображения Земли с дальнего расстояния. При помощи многозонального сканирующего устройства гидрометеорологического обеспечения (МСУ-ГС) каждые 30 минут он делает снимки Земли в трех видимых и семи инфракрасных спектральных каналах. Высота геостационарной орбиты — 35 786 км над уровнем моря, поэтому спутник снимает весь земной шар целиком, при этом получаются изображения с разрешением 1 км на пиксель (в инфракрасном диапазоне — 4 км на пиксель). На таких снимках метеорологи видят зарождение ураганов, снежный покров в масштабах планеты, крупномасштабные изменения атмосферы. Для чего нужно получать изображения в невидимом нами спектре — от 700 до 12 тыс. нм? Применений у них очень много, они позволяют увидеть то, что в видимом спектре глазу не разобрать. Например, вода поглощает волны в ближнем инфракрасном диапазоне, поэтому это полезно для определения границы между земельными и водными объектами, которые не всегда различимы в видимом свете. Изображения в среднем инфракрасном канале могут показать лесные пожары или определить количество влаги в облаках, что очень важно для метеорологов. А есть еще и тепловой, или длинноволновый, инфракрасный диапазон, включающий в себя длины волн между 8 тыс. и 12 тыс. нм. На изображениях в этом диапазоне отлично видны источники тепла, можно определить, насколько прогрелась почва и когда пора сажать сельскохозяйственные культуры в том или ином регионе. И это только один из приборов космического аппарата «Электро-Л». А ведь на его борту еще есть гелиогеофизический аппаратурный комплекс с семью сенсорами, среди которых спектрометры и детекторы электронов и протонов, измерители солнечной постоянной, рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца и даже измерители вектора магнитного поля. Используя полученные с аппаратов «Электро-Л» и его «собрата» «Арктики-М» данные, ученые составляют максимально точные карты погоды — температуры, влажности, давления и ветра. А ведь это далеко не только прогноз погоды для жителей страны, это возможность более экономно использовать энергию для обогрева помещений, более эффективная уборка дорог и многое другое. И все это только на одном космическом аппарате. А ведь есть еще множество спутников, работающих гораздо ближе к Земле, чем геостационарная орбита. С их помощью получаются изображения с гораздо более высоким разрешением, до нескольких десятков сантиметров на пиксель. Естественно, что и полоса обзора у сканирующих устройств и камер таких аппаратов меньше, всю планету он не видит, а снимает небольшую полосу шириной несколько километров. Поэтому такие космические аппараты приходится постоянно перенацеливать, задавать им съемку наиболее интересных участков местности и объектов. Время для обработки В результате получается, что космические аппараты дистанционного зондирования Земли постоянно генерируют огромное количество информации. Но если ее не обрабатывать и не интерпретировать корректно, она вся останется мертвым грузом. И вот тут в дело вступают ученые и специалисты из самых разных научных институтов страны, работающие с такими данными. Их работа как раз и состоит в создании новых способов обработки данных и их применении. Используя полученные снимки, при совместной обработке данных в разных диапазонах можно получить информацию, которую без помощи обработки просто не увидеть. К примеру, специальная обработка позволяет изучать наводнения, хотя в видимом спектре залитые водой территории не особо видны. Для того чтобы их определить, нужен синтез ближнего инфракрасного и зеленого каналов, потому что грязная вода сливается с коричневой землей при естественной цветопередаче. Или как различить лед и снег для изучения ледовой обстановки, ведь для глаза все оттенки белого и светло-серого сливаются в один. В этом случае нужен ближний инфракрасный свет, чтобы подчеркнуть разницу между облаками, состоящими из водяного пара, льдом и снегом, которые являются белыми в видимом диапазоне. По итогу учеными создаются программы-сервисы, которые нужны конечным пользователям. Если просто дать агроному спутниковый снимок полей его хозяйства, это никак не поможет в работе. А вот сервис, выдающий тепловые карты температуры полей на разных участках, уже будет очень полезен и позволит правильно распределить сроки посадки пшеницы в зависимости от того, где земля лучше прогрелась, где выше влажность. Если в масштабах 1–2 га эти данные можно и вручную получить, то на огромных территориях без помощи из космоса не обойтись. И вот такие научные исследования, которые постепенно становятся полезными и удобными для конечных пользователей, сервисами ведутся постоянно. Карты незаконных вырубок лесов, ледовая обстановка на Северном морском пути, территории, где не хватает азотных удобрений. Все эти данные можно получить, используя космические аппараты для дистанционного зондирования Земли. Даже геологические изыскания, поиск полезных ископаемых в современном мире начинается с изучения спутниковых снимков. Именно на них по косвенным данным, измененному цвету растительности или отличию в температурных режимах, можно с высокой степенью вероятности предположить залегание полезных ископаемых. Отдельно надо сказать о важности спутниковых данных для экологии. К примеру, при помощи радиолокационных изображений специалисты могут обнаружить даже небольшие нефтяные загрязнения на морской поверхности. Определение и быстрое предупреждение о возможном разливе нефтепродуктов — это наиболее эффективная стратегия борьбы с загрязнениями. И лучше, чем космические аппараты, с этим никто не справится. Они могут обнаружить нефтяное пятно, точно локализовать его границы и следить за разливом до момента прекращения аварии и завершения работ по ликвидации загрязнения. Космические аппараты для дистанционного зондирования Земли — это невидимые, но такие важные помощники, позволяющие увеличить эффективность в самых разных, казалось бы, таких неожиданных отраслях. Собирать больше урожая, следить за экологией, предупреждать катастрофы и искать полезные ископаемые. Спутники ДЗЗ стали поистине незаменимым инструментом для тысяч специалистов, уже не представляющих своей работы без космических «глаз и ушей». Автор благодарит за помощь в подготовке материала научного сотрудника ИКИ РАН Михаила Бурцева.		Материалы рубрики Михаил Котов ТАСС Зарождение ураганов, сбор урожая и экономия энергии. Зачем еще нужны данные из космоса? Максим Талавринов, Анастасия Платонова, Анастасия Львова Известия Отменное качество: авиакомпания iFly может прекратить полеты в Египет Антон Погорельский РБК Выше преград: новая веха развития беспилотной воздушной доставки в России Игорь Маринин Роскосмос Каким он был парнем Ростех Есть только «МиГ» Анастасия Львова, Максим Талавринов, Анастасия Платонова Известия Вал ожидания: авиабизнес просит заселять пассажиров в отели по загранпаспорту Мохаммад Ахмад Аль-Джабер Интерфакс ОАЭ выступает за использование космического пространства исключительно в мирных целях Евгений Гайва Российская газета Западные авиакомпании задумались о возобновлении полетов над Россией Ольга Коленцова Известия Жар не сломит: новое покрытие повысит срок службы двигателей самолетов Дмитрий Корнев Известия Призрак поколений: в США представили стратегический бомбардировщик B-21 Raider Дмитрий Хазанов ТАСС Французский полк в советском небе: как воевали летчики “Нормандии-Неман” Максим Талавринов, Ксения Набаткина Известия Вирусная инспекция: Роспотребнадзор готовит авиакомпании к лихорадке Эбола Анастасия Львова Известия Дронный номер: в РФ разрешат управлять беспилотниками без спецобучения Кирилл Коротеев Forbes Незаконченная история: какими будут правовые последствия приговора по делу рейса Mh27 Андрей Злобин Forbes Авиакомпании попросили разрешить полеты с одним пилотом для снижения расходов Мария Перевощикова, Анастасия Львова Известия Задронировать место: в РФ хотят строить дома с площадками для беспилотников Ольга Коленцова Известия Полная безударность: в РФ делают систему упреждения столкновения дронов Вера Костамо  ТАСС Крыло с белой звездой. Как бомбардировщики Второй мировой снова оказались в небе Дмитрий Хазанов ТАСС Советская авиация над Сталинградом: как люфтваффе утратило господство в воздухе Михаил Котов ТАСС Самые засекреченные космопланы: от советских истоков к американскому Boeing X-37B Ростех Летать по-русски: Ростех развивает систему бронирования авиабилетов Анатолий Глянцев Forbes Испытания в полете: как США запустили к Луне первый за полвека пилотируемый корабль Александр Левинский Forbes Прикрытое небо: можно ли самолетам российских авиакомпаний летать в Турцию Айгуль Абдуллина Коммерсантъ Пассажиры поменялись местами. Как изменился рейтинг крупнейших российских авиаперевозчиков Максим Талавринов Известия На высший уровень: в аэропортах Москвы ввели режим повышенной угрозы теракта Екатерина Ершова Коммерсантъ В облет Москвы. Региональным аэропортам обновляют инфраструктуру Анастасия Львова Известия Поставили за бортом: авиакомпании в 2022-м недополучат обещанные Superjet Василий Образцов MagadanMedia История Колымы: Аэропорт Сеймчан Арианна Джонсон Forbes Как стартап из Колорадо заключил контракт с NASA за $1 и в 2023 году полетит на Луну Дмитрий Корнев Известия Поймать «дракона»: зачем США превращают транспортники в бомбардировщики Василий Кучушев ТАСС Стратегический «Медведь». К 70-летию первого полета Ту-95 Мария Шаипова Известия Из рук вон: что можно и нельзя брать в ручную кладь Ростех «Северный полюс» примет вертолеты Ростеха Айгуль Абдуллина Коммерсантъ Пассажирам придется быть поукладистее. Избыток вещей при посадке грозит снятием с рейса Анастасия Николаева Интерфакс Исключить из реестра Айгуль Абдуллина Коммерсантъ Беспилотникам сбивают режим. Участники рынка опасаются полного запрета полетов Артём Кореняко, Наталия Анисимова РБК Турция запретила полеты российских самолетов с двойной регистрацией Ольга Коленцова Известия Возвести в ступень: новый аппарат выведет спутники на высокую орбиту Анастасия Львова, Максим Талавринов Известия Пространственное соображение: регистрацию самолетов за рубежом хотят запретить Дмитрий Хазанов ТАСС Воздушный истребитель танков: как Николай Поликарпов опередил время Милена Синева  ТАСС Нервная система вертолета: разработчик — о «новой эре в эксплуатации авиационной техники» Илья Ашуров Вечерняя Москва Где российские авиакомпании берут запчасти для самолетов в условиях санкций Артём Кореняко РБК Власти Якутии оценят справедливость продажи своей авиакомпании за рубль Евгений Гайва, Алена Шадрина Российская газета Прямые авиарейсы из России доступны в 31 страну, хотя полгода назад их было 15 Дмитрий Струговец Известия NASA не догонит Екатерина Адамова  ТАСС Откуда вода и кислород на МКС? Как НИИхиммаш создает системы для жизни в космосе Владислав Скобелев Forbes Технологическая блокада: смогут ли спутники проекта «Сфера» конкурировать со Starlink Валерий Воронов, Максим Талавринов Известия Атак не пойдет: в РФ усилят защиту энергообъектов от беспилотников Сергей Машкин Коммерсантъ Истребителем никто не управлял. Пилоты отключились над Иркутском Айгуль Абдуллина Коммерсантъ Холостые выплаты «Авроры». Счетная палата нашла у компании лишние субсидии
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS © Aviation Explorer

SPACE TODAY ONLINE — Space Today Online охватывает космос от Земли до края Вселенной

Исследовать :

Откройте для себя :

Набор для подготовки к тесту

Американский шаттл флота

Хрустящие цифры

Хаббл не одинок

Красота Хаббла

Грузовой буксир Жюля Верна ЕКА

Америка возвращается на Луну

Связь Солнца и Земли

Теперь Их всего восемь

Горы Творения

Скоро полета человека на Марс

Японский сокол в Итокава

Найденный! Десятая планета

Путешественники На краю

Deep Impact стреляет в комету

Пересечение галактики Космические паруса

ПОСЫЛЬНИК на Меркурий

Aura Aqua Terra Поезд А

Кассини приближается к Сатурну

Быстрая охота Гамма-всплески

МТО ретранслирует Марсианский Интернет

Генезис хоронит Звездная пыль в Юте

Юпитер Ледяная Луна Орбитальный аппарат

SMART-1 Картографирование Луны

Безопасное возвращение домой для Stardust

Марс, Меркурий, Кометы, Солнце

Зонды Дискавери

Скоро Иран в космосе

Европейский Астрономический спутник

Роверы едут по Марсу

Узнать :

Заключительный отчет Колумбийская трагедия

Проверка теории Эйнштейна

Телескоп 400 лет

Пересечение Солнца Транзит Венеры

Интеллектуальный анализ данных Виртуальная обсерватория

Самый большой инфракрасный телескоп

Хаббл поймал космический жук

Астероид пролетит мимо Земли

Тратить денег на космос

Черные дыры Пушистики?

Китай Второй пилотируемый полет

На Плутоне Теплая зима!

На Нептуне Весна!

Огромная Антарктика Озоновая дыра

Спутниковый портрет Эверест

Ирак Афган Спутниковые войны

Представьте себе :

Млечный путь Охотники за планетами

Космические ракеты будущего

Видения 21 века

Русские собаки Животные в космосе

Темные тайны Седна, Квавар

Являются ли кометы источником атипичной пневмонии?

Удивительный Юпитер 61 Луна

Что это за магнетар ?

Атлантида песков Убар

Мечи в орала

Спутниковое слежение

Исчезающие животные

Сеть Разговор в глубоком космосе

Везде Вода Вода

Слушание Радио с Юпитера

Понять :

Черная дыра Самая дальняя

Земля Древняя астрономия

Космос Насколько это высоко?

Необыкновенная история

Радиолюбительские спутники

Новые американские космические ракеты

300 рейсов Дельта    Протон

Поиск метеоритов

Американские метеорологические спутники

Настройка Energy Spectrum

Цикл солнечных пятен Солнечный максимум

Близкий вызов Rock Buzzs Earth

Американцы-первопроходцы жили

На борту космической станции «Мир»

Астронавты космической станции

Беседа со школьниками

Найдите лучших астрономических телескопа

Где начинается космос? – Объяснение науки

С Новым годом всех моих читателей и подписчиков.

Многие из вас знают о недавнем испытательном полете космического корабля Virgin Space Ship Unity. 13 декабря 2018 года он достиг высоты 82,7 км, и в средствах массовой информации, например на новостном веб-сайте BBC, широко сообщалось, что он достиг «края космоса». Хотя точные даты не установлены, VSS Unity — это космический корабль, на котором группа Ричарда Брэнсона Virgin Galactic надеется доставить платных пассажиров в космос в конце этого года.

Изображение взято с https://www.virgingalactic.com/articles/first-space-flight

Хотя это большое достижение для Virgin Galactic, «астронавты» Virgin Galactic не поднялись достаточно высоко, чтобы достичь космоса. по крайней мере, в соответствии с наиболее широко используемым определением того, где начинается пространство. Высота, на которой заканчивается атмосфера Земли и начинается космос, несколько неясна.

Возможные определения космоса

Атмосфера Земли состоит из газа и явно нет фиксированной границы, где она заканчивается, а начинается космос. По мере того, как мы поднимаемся выше, его плотность падает, пока в конечном итоге не достигнет очень низкой плотности в пять частиц на кубический сантиметр, характерной для межпланетного пространства. На приведенной ниже диаграмме я проиллюстрировал несколько разных высот и обсужу, можно ли считать каждую из них находящейся в космосе.

8,8 км – Вершина Эвереста. На этой высоте атмосферное давление составляет всего одну треть от давления на уровне моря. Молодой здоровый человек, акклиматизированный к большой высоте, не мог прожить более 30 минут без дополнительного кислорода.

10,6 км – крейсерская высота Boeing 747. Давление воздуха на этой высоте составляет около 24% от давления на уровне моря, и человек умер бы в течение нескольких минут из-за нехватки кислорода. Тем не менее, эта высота обычно не считается достаточно высокой, чтобы ее можно было определить как космическую.

20,7 км – Максимальная высота Concorde. Это была максимальная высота, на которую поднялся сверхзвуковой самолет «Конкорд», и это произошло во время испытательного полета в 1973 году. На этой высоте воздух настолько разрежен, что днем ​​небо темно-синее, а атмосферное давление составляет всего 7,6% от уровня моря.

Конкорд находился на вооружении с 1976 по 2003 год и мог двигаться со скоростью 2180 км/ч, что более чем в два раза превышает скорость звука. Он имел максимальную крейсерскую высоту 18,3 км и рекламировался как путешествующий «на краю космоса».

На высоте 20,7 км температура кипения воды составляет всего 30 градусов по Цельсию, поэтому человека, чья температура тела в норме составляет 37 градусов, ожидает крайне неприятная участь, если только он не будет заключен в скафандр или герметичную кабину – вода в их глазах, рту, горле и слизистой оболочке легких буквально выкипело бы. Поэтому можно было утверждать, что Конкорд в этом испытательном полете путешествовал в космосе.

41,4 км – мировой рекорд высоты на воздушном шаре. 905:05 Это было достигнуто Аланом Юстасом, старшим вице-президентом Google, в 2014 году. На этой высоте атмосферное давление составляет всего 0,237% от уровня моря, а плотность воздуха настолько низка, что днем ​​небо кажется черным. Хотя эта высота обычно не считается достаточно высокой, чтобы находиться в космосе, Юстас чувствовал, что на 90 504 он достиг космоса на 90 505. По возвращении он сказал

: «…Это было прекрасно. Вы могли видеть темноту космоса и слои атмосферы, которых я никогда раньше не видел».0537

, как указано в New York Times

100 км – высота, известная как линия Кармана, которую обычно принимают за границу пространства. Я расскажу об этом позже.

150 км – приблизительная минимальная высота, на которой спутник совершает полный оборот по орбите. На этой высоте плотность атмосферы Земли составляет примерно одну миллиардную от плотности на уровне моря.

Когда спутник находится на низкой орбите вокруг Земли, его быстрое движение через очень разреженные следы земной атмосферы приводит к трению, из-за которого спутник теряет энергию и возвращается к Земле по спирали. Чем выше орбита спутника, тем тоньше атмосфера, а значит, меньше трение и он дольше остается на орбите. На высоте 150 км толщина атмосферы такова, что типичный спутник теоретически может совершить один оборот по орбите, но он будет довольно быстро спускаться по спирали к Земле. На высотах ниже 150 км типичный спутник не сможет совершить один виток. На самом деле эта минимальная орбитальная высота является лишь приблизительной, поскольку величина трения, замедляющего спутник, также зависит от размера и формы объекта. На высоте 150 км тяжелый обтекаемый спутник мог оставаться в воздухе дольше одного витка.

400 км – Международная космическая станция (МКС).  На этой высоте плотность атмосферы составляет ничтожную половину триллионной (0,000 000 000 000 5) ее плотности на уровне моря, но этот очень разреженный газ по-прежнему вызывает небольшое атмосферное сопротивление на МКС. МКС теряет высоту со скоростью около 2 км в месяц, и ей необходимо несколько раз в год запускать собственные ракетные двигатели (или двигатели посещающих космические корабли), чтобы подняться на высоту. Если бы она этого не сделала, МКС продолжала бы терять высоту и через несколько лет вернулась бы на Землю, распавшись в процессе.

1000 км – на этой высоте плотность атмосферы настолько мала, что спутник будет оставаться на орбите более 1000 лет, не возвращаясь на Землю.

Плотность и давление воздуха на разных высотах

Данные с http://www.braeunig.us/space/atmos.htm

9005

9. Солнечная активность. Цифры в таблице выше взяты для низкой солнечной активности.

The Karman Line

Международная авиационная федерация (FAI), международная организация, устанавливающая стандарты и ведущая учет в области аэронавтики и космонавтики, определяет космос как начало на высоте 100 км над поверхностью Земли. На этой высоте плотность и давление атмосферы более чем в миллион раз ниже, чем на уровне моря. Эта высота называется линией Кармана в честь Теодора фон Кармана (1881-1963), венгерско-американского математика, аэрокосмического инженера и физика. Он подсчитал, что примерно на этой высоте самолет не сможет летать, потому что плотность воздуха слишком мала для создания достаточной подъемной силы воздушным потоком над крыльями самолета.0536 (подробнее см. примечания ниже).

Тем не менее, эта граница в 100 км несколько условна и не всеми принимается. Интересно, что Федеральное авиационное управление США (FAA) определяет космос как начинающийся не на линии Кармана, а на высоте 80 км над поверхностью Земли. Поэтому Virgin Galactic чувствовала себя достаточно уверенно, чтобы заявить на своем веб-сайте 13 декабря 2018 года, что испытательный полет в тот день позволил достичь космоса, преодолев 82,7 км, и что их пилоты, следовательно, были астронавтами:

Историческое достижение было признано Федеральным авиационным управлением (FAA), которое объявило сегодня, что в начале следующего года они вручат пилотам Марку «Форджеру» Стаки и Фредерику «CJ» Стуркову крылья коммерческого астронавта FAA на церемонии в Вашингтоне. .

Однако, когда она начнет коммерческую эксплуатацию, Virgin Galactic доставит космических туристов на максимальную высоту 110 км, на 10 км выше линии Кармана. Это позволит избежать любых споров о том, поднялись ли они достаточно высоко, чтобы достичь космоса. Как описано в предыдущем посте, стоимость полета будет составлять 250 000 долларов США, что для меня слишком дорого.

Ричард Брэнсон, основатель Virgin Galactic, публично заявил, что будет пассажиром первого коммерческого космического полета VSS Unity . Миссис Гик чувствует, что ему серьезно нужно сменить парикмахера 🙂

Наконец,

Я хотел бы поблагодарить вас за то, что вы читаете и следите за моим блогом — некоторые из вас в течение последних пяти лет — и желаю вам счастливого и успешного 2019 г.  Чтобы узнать больше о блоге Science Geek, нажмите здесь или ссылку на главную страницу Science Geek в верхней части этой страницы.

Примечания

Движением самолета по воздуху управляют четыре силы.

• Тяга — это поступательная сила, обеспечиваемая двигателями, которая толкает самолет вперед.
• Сопротивление — это сила, вызванная сопротивлением воздуха при движении самолета по воздуху. Это замедляет самолет.
• Вес — сила тяжести, направленная вниз.
• Подъемная сила — это восходящая сила, вызванная тем, что когда самолет движется по воздуху, давление воздуха на нижней стороне крыла самолета выше, чем на верхней стороне. Это более высокое давление воздуха на нижней стороне толкает (или поднимает) самолет вверх.

Подъемная сила (L), создаваемая потоком воздуха над крыльями самолета, определяется уравнением подъемной силы AC _L

При следующих условиях.

• p плотность атмосферы
• v — скорость самолета относительно окружающего воздуха
• A – площадь поверхности крыльев самолета
• C _L — это число, известное как коэффициент подъемной силы, который зависит от размера и формы крыльев и свойств окружающей атмосферы.

Чтобы самолет оставался на постоянной высоте, создаваемая подъемная сила должна быть равна весу самолета.

Согласно уравнению подъемной силы, по мере уменьшения плотности атмосферы самолет должен двигаться быстрее, чтобы создать такую ​​же подъемную силу. На высоте около 100 км плотность атмосферы настолько мала, что скорость самолета должна быть больше 28 200 км/ч, чтобы обеспечить достаточную подъемную силу. Это скорость, необходимая для выхода на орбиту, поэтому самолет, движущийся на высоте 100 км, действительно находился бы на орбите вокруг Земли, а его пассажиры и экипаж были бы невесомы.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Привет, я Стив Херли. Я работаю в сфере ИТ. Я учился на докторскую степень в области астрономии в 1980-х годах. Вне работы моей настоящей страстью является объяснение научных концепций ненаучной аудитории. Мой блог (explainingscience.org) посвящен различным научным темам, но прежде всего астрономии.