Расстояние от Земли до космоса
Освоение космического пространства происходит исходя из принципов международного права. Основы его заложены договором 1967 года, ратифицированным более чем 100 государствами. Парадоксально, но до сих пор ученые и правительства стран не пришли к единому мнению, сколько километров до космоса.
Что такое космос и где он начинается
Слово «космос» возникло в Древней Греции. В переводе оно означало порядок, строй, мир. Вселенная рассматривалась как противоположность хаосу и нагромождению материи. Впоследствии понятие трансформировалось. Современная наука относит к космосу пространство вне газовых оболочек небесных тел. Земной атмосферой считается область вокруг планеты, в которой воздушная среда вращается вместе с Землей как единое целое.
Чтобы определить с научной точки зрения начало космоса, нужно понять, где заканчивается атмосфера.
Для газовой оболочки Земли характерна выраженная слоистость из 5 сфер.
Первой от земной поверхности расположена тропосфера. Здесь сосредоточено около 80% массы атмосферы. Высота ее колеблется от 8-10 на полюсе до 16-18 км в тропиках.
Вторая оболочка носит название стратосфера. Она начинается от 8-16 и заканчивается до 50-55 км от поверхности Земли. В интервале 20-30 проходит озоновый слой, защищающий все живое на планете от агрессивного воздействия ультрафиолетовых лучей. За счет их поглощения озоном происходит нагревание воздуха.
Далее до высоты 80 км простирается мезосфера. С увеличением дистанции температура падает до -90° С.
От нее до уровня 500 км расположена термосфера. Газовый состав термосферы подобен приземному, но кислород переходит в атомарное состояние.
Самый верхний, наиболее разреженный атмосферный слой, — экзосфера. Она состоит из ионизированного газа (плазмы). Частицы здесь могут свободно удаляться в межпланетное пространство. Масса экзосферы меньше атмосферной в 10 млн раз. Нижняя граница начинается от 450 км над Землей, верхняя достигает нескольких тысяч километров.
Таким образом, исходя из своего научного определения космос начнется в экзосфере, где газовая среда не вращается как единое целое вместе с Землей.
Примерное определение дистанции
Единого научного мнения, на каком расстоянии от Земли начинается космос, не существует. Ученые формируют свои доказательства исходя из различных видов физических параметров.
Есть идея, что космос начинается после исчезновения гравитационного воздействия Земли — на расстоянии 21 млн км.
На высоте 18,9-19,35 км при температуре человеческого тела начинает закипать вода. То есть для организма космос начнется на линии Армстронга. После того как в 1957 году первый искусственный спутник исследовал пространство над Землей, возникло понятие «ближний космос» (от 20 до 100 км).
В 50-х годах XX века исследователь Теодор фон Карман установил, что в 100 км от Земли полет для создания подъемной силы достигает момента первой космической скорости (7,9 м/с). Летательному аппарату не нужны крылья, и он превращается в спутник Земли.
Американские и канадские ученые, измерив границу влияния ветров атмосферы и начало воздействия космических частиц на высоте 118 км, предложили определять космическое пространство с данного значения.
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства Правительства США отмечало расстояние 122 км, на котором шаттлы переключались с маневрирования двигателями на аэродинамику. А военно-воздушные силы своим пределом узаконили отметку 80,45 км.
В 1979 году СССР предложил считать границей космоса величину выше 100-110 км.
Официальное расстояние от поверхности земли до космоса
Страны не пришли к единому мнению, где заканчивается воздушное пространство. Это связано с проблемой установления высотного предела государственного суверенитета.
ФАИ (Международная авиационная федерация) регистрирует полет как космический, начиная от линии Кармана (100 км). В таком интервале от планеты аппарат может совершить полный орбитальный виток вокруг Земли, после чего начинаются его вход в плотные слои атмосферы, торможение и падение.
Международное космическое право базируется на следующих принципах:
- В космосе не существует границ государств.
- Исследования космического пространства проводятся в целях всего человечества согласно международному праву, включая устав ООН.
- В космосе запрещено размещать оружие массового уничтожения.
- Искусственные космические объекты находятся под юрисдикцией государства, запустившего их.
- Страны учитывают интересы друг друга, организуют консультации.
- Космонавты — посланцы человечества.
Данные нормы иногда вступают в противоречие с интересами мировых держав, так как вопрос о государственном суверенитете воздушного пространства тесно связан с лимитированием безвоздушных пространств.
На какой высоте летает МКС
Расстояние до Международной космической станции от Земли меняется от 330 до 417 км. В этом интервале сочетаются оптимальные показатели для проведения экспериментов в условиях невесомости и экономически обоснованная дальность доставки космонавтов и грузов.
Причины изменения расстояний
Причина периодической смены расстояний до МКС кроется в силе трения. Частицы атмосферы воздействуют на корпус станции, происходят медленное торможение и потеря высоты. За счет двигателей приходящих кораблей орбиту увеличивают.
Ранее расстояние от Земли до орбиты МКС варьировалось от 330 до 350 км. Выше ее не могли поднять по причине неспособности американских шаттлов улететь дальше этого расстояния от Земли.
После отмены программы «челноков» станцию удалось отдалить от Земли на 417 км в 2014 году. Сегодня МКС находится на уровне 406 км.
Локальная смена дистанции связана с космическим мусором. Чтобы избежать столкновений, ведется наблюдение в режиме онлайн за передвижением отработанных элементов летательных аппаратов. Если появляется угроза удара, экипаж станции выполняет маневр уклонения. Двигатели дают импульс, который выводит МКС на более высокую орбиту.
Источник
Какое расстояние от Земли до космоса: км от открытой поверхности
Научно определенное расстояние от Земли до космоса, например, в км (километрах) – это примерно то же самое, что и дистанция от поверхности планеты до края ее атмосферы, где начинается вселенский космический вакуум. Самой большой высоты за всю историю попыток человечества проникнуть в космос до 70-х годов достиг корабль «Джемини-11», и это составляло 1372 км. Но это был еще не тот вожделенный барьер и даже не десятая, а только сотая часть необходимого расстояния от Земли.
Что такое космос
Расстояние от космоса до Земли – это длинный путь, окончание которого будет достигнуто при пересечении линии земной атмосферы и вступлении в пустое пространство. Оно начинается вокруг любой планеты, когда заканчиваются ее защитные слои.
В представлении древнегреческих астрономов космос должен был находиться как раз там, где были обозначены границы околоземного пространства, наполненного воздухом.
Геоцентрическая система располагала Землю в центре вселенной, и укутывавший ее вакуум был непременной составляющей мирового порядка.
Следует отметить некоторые факты:
- Космос начинался с окончания атмосферы, и в этом плане ничего не изменилось. Современная наука считает, что расстояние до открытого космоса – это примерно на границе атмосферных слоев. Но даже и в этом вопросе нет окончательного мнения.
- Юридически проблема была разрешена довольно просто. Международная авиационная федерация сделала линию Кармана одновременно верхней границей расположенного внизу государства и линией разграничения атмосферы и космического пространства. Кстати, космическое пространство – это интересный оксюморон, объединяющий два несовместимых понятия – бесконечный Космос и ограниченное расстояние между определенными объектами.
- Для представителей МАФ не существовало никакой дилеммы в том, что именно считать космосом. Поскольку на этой высоте для полета требуется первая космическая скорость, значит, и высота в 100 километров определяет, на каком расстоянии от Земли начинается космос. В некомпетентных источниках так и пишут, а слабо разбирающиеся в астрономических терминах средства массовой информации сообщают о героических выходах в открытый космос стратонавтов или астронавтов, работающих на МКС.
Расстояние от планеты до космоса и МКС
Международная космическая станция, перманентно находящаяся от земной поверхности на дистанции в диапазоне от 353 до 400 км, тоже находится не в космическом пространстве. Любой ученый, обладающий научными знаниями об атмосфере, скажет, что даже 400 км – это все еще разреженная земная атмосфера, точнее сказать, термосфера. А дальше имеется еще экзосфера, протяженность которой составляет 10 тысяч километров.
МКС дала НАСА основания установить границу космоса на высоте 122 км. Поскольку именно здесь корабль может маневрировать только с использованием ракетного двигателя, а обычные способы здесь уже не работают.
Есть и совсем нелепые попытки. Например, установить для начала космоса расстояние в 8 км, на том основании, что именно здесь начинают сгорать метеоры, попадающие в земную атмосферу.
Не дает на этот вопрос определенного ответа и Википедия. Есть, например, такое понятие, как начало космоса для организма человека. Это приблизительно 19 километров, когда в человеческом теле закипают биологические жидкости при абсолютно нормальной температуре внутри. Это связано с запредельным понижением атмосферного давления.
Значение слова
Если рассказывать о том, какое значение может быть у этого термина, то следует вспомнить о философском определении, которое подразумевает определенный порядок мирового устройства. Обращаясь к пониманию древних ученых и воспринимая термин «космос» как пространство вокруг центра мира, вообще нет смысла спорить о том, на каком расстоянии он находится, потому что это все область вокруг Земли.
Научное определение гласит, что это незаполненное пространство вне пределов атмосферы. Значит, решение задачи, на каком расстоянии он находится, состоит не в технических возможностях шаттла и не в закипании жидкостей в человеке, а на тех пределах, где начинается открытый простор и полное отсутствие атмосферы.
Существование условных линий, даже определенных авторитетными земными организациями, не означает, что именно это расстояние от поверхности Земли и есть реальная дистанция до пространства, которым заполнены безбрежные и бесконечные или ограниченные участки между атмосферами небесных тел:
- 100 км – граница атмосферного слоя, который способен отражать радиоволны. В некоторых кругах его принято считать границей между ближним космосом и земной атмосферой;
- на официальном разграничении начинается линия Кармана, где для преодоления расстояний требуется первая космическая скорость;
- зарегистрированная почти сто лет назад граница атмосферы определялась исследователями в 320 км. Поводом к этому стало открытие слоя Эплтона – окончания ионосферы;
- в 1950 году зарегистрированной границей атмосферы стала отметка в 1300 км. И если судить по этому параметру, то точное расстояние – именно 1300 км, но «Джемини-11», достигший высоты в 1372 км, поставил под сомнение и эту цифру;
- в начале прошлого столетия предполагаемым пределом атмосферы считались 80 тыс. км, и это было почти правильно, потому что именно на этой дальности начинается интенсивное действие Солнца на экзосферу;
- на расстоянии в 90 тысяч км или 90000000 метров находится ударная волна, в которой происходит встреча солнечного ветра и земной магнитосферы.
Остается только определиться, какую именно цифру принять за данность.
И таким образом решить вопрос о максимальном расстоянии до космоса. Появление магнитного поля Земли, оказывается, сделало этот предмет для рассуждений вариативным – от 100 до 120 тысяч километров, потому что этот участок варьируется именно в таких пределах.
Если не привязывать его к определенным обстоятельствам и процессам во Вселенной, то удаленность до крайнего космоса можно смело считать окончанием атмосферы на высоте 144000 километров.
Примерное определение
Пока у человечества нет видео (снятого с космического спутника или корабля), которое позволило бы с точностью измерить, сколько километров в действительности составляет земная атмосфера. Ведь именно ее окончание и становится началом космического пространства. Сложность процесса измерения заключается в том, что во Вселенной нет стабильности.
Она постоянно движется, подчиняясь законам вращения, тяготения, происходящим реакциям и трансформациям. Разглядывая фото, сделанные с помощью сверхмощных телескопов, можно наблюдать весьма интересные явления.
Состояние земной атмосферы зависит от звезды, вокруг которой она вращается. Экзосфера, или геокорона – это тоже часть земной оболочки, хоть она и состоит, предположительно, только из атомов водорода.
Считается, что она продолжается до половины пути с Земли на Луну, а это составляет 190 тыс. км. Данное расстояние увеличивается за счет роста термосферы. Подобное явление можно наблюдать в периоды высокой солнечной активности. При увеличении толщины термосферы растет и удаленность от земной поверхности экзосферы.
Определяя это расстояние, следует помнить, что при солнечной активности верхний слой может уплотниться почти на 40 тыс. км. А там, где Солнца в данный момент нет, растянуться намного больше и варьироваться от 50 диаметров земли (600 тыс. км) до 100 диаметров (в два раза больше).
Расстояние от поверхности Земли до космоса: официально
Есть вариант считать расстоянием до космоса цифру в 260 тыс. км. Потому что именно здесь заканчивается сила земного притяжения и начинает действовать притяжение желтого карлика.
Здесь аргументация еще проще: нет силы тяготения – нет атмосферы, которая удерживается ею. А значит, это и есть межпланетное пространство. В научном определении космоса это и есть то самое место, где он присутствует между небесными телами и планетами.
Если авторы статей на интернет-порталах и СМИ упоминают о том, что с МКС космонавты выходят в открытый космос, в этом есть определенная доля правды.
Ведь официально зарегистрированные цифры – 122 и 100 км.
Остальные варианты расстояний подтверждены научными исследованиями, премированными открытиями и проведенными расчетами. Так что и их можно смело выбирать в качестве дистанционного ориентира.
Источник