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
Где начало космоса?
Нам часто кажется, что космос очень далеко – великая и недосягаемая Вселенная большинством из нас созерцается лишь с поверхности Земли, но так ли на самом деле космос далеко?
Давайте начнём разбираться с того, что вообще такое – космос ? 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.
Провести строгую границу между атмосферой Земли и космосом не получится. Почему? Во-первых, чем больше будет высота, тем меньше будет плотность атмосферы. Во-вторых, космос не бывает абсолютно пустым. Даже за пределами галактик хоть один атом на один кубический метр, но всё – таки найдётся. Поэтому можно сказать, что атмосфера плавно перетекает в космос, стало быть, граница между нашей планетой и космосом будет условной.
Для газовой оболочки Земли характерна выраженная слоистость из 5 сфер, границы которых тоже весьма размыты.
Первой от земной поверхности расположена тропосфера. Здесь сосредоточено около 80% массы атмосферы. Высота ее колеблется от 8-10 км на полюсе до 16-18 км в тропиках. Это как раз тот слой, где «творится» погода – облака, дожди, грозы, словом, всё, что вам известно.
На вершине тропосферы находится тонкий слой, называемый тропопаузой , который является всего лишь «прослойкой» между тропосферой и стратосферой.
Вторая оболочка — стратосфера . Она начинается от 8-16 км и заканчивается до 50-55 км от поверхности Земли. В интервале 20-30 км проходит озоновый слой, защищающий все живое на планете от агрессивного воздействия ультрафиолетовых лучей. За счет их поглощения озоном происходит нагревание воздуха. Здесь летают большинство коммерческих авиалайнеров и путешествуют воздушные шары. Воздух в стратосфере не течет вверх и вниз, а движется параллельно поверхности в очень быстрых воздушных потоках. Поскольку стратосфера имеет более теплые температуры внизу и более прохладные наверху, конвекция (вертикальные перемещения воздушных масс) встречается редко в этой части атмосферы. Фактически, вы можете рассматривать из стратосферы кружащиеся под вами в тропосфере облака и даже бушующие бури.
После стратосферы идёт ещё одна «прослойка» — стратопауза .
От 50-55 км до 80 км простирается мезосфера . Верхняя область мезосферы является самым холодным естественным местом на Земле, где температура может опускаться ниже -143° C.
С 80 км до 500 км расположена термосфера . Газовый состав термосферы подобен приземному, но кислород переходит в атомарное состояние.
На высоте около 500 — 10 000 км над земной поверхностью находится экзосфера — внешний край атмосферы, граничащий с космосом. Здесь метеорологические спутники вращаются вокруг Земли. Это самый верхний, наиболее разреженный атмосферный слой. Он 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 500 км над Землей, верхняя достигает нескольких тысяч километров.
По сути, космос начнется в экзосфере, где газовая среда не вращается как единое целое вместе с Землей.
Ниже границы с космосом совершаются аэродинамические полёты, выше этой границы – только космические полёты. Чем выше мы будем подниматься, тем большая скорость будет необходима для поддержания полёта. Так, на высоте около 100 км для орбитального полёта нужна будет первая космическая скорость – 7,9 км/с. Принято считать, что именно на высоте 100 км от Земли и начинается космос (хотя атмосфера ещё не закончилась!). Здесь же пролегает линия Кармана, названная в честь американского инженера Теодора фон Кармана. В XX веке он первым установил, что на этой высоте атмосфера становится настолько разреженной, что для продолжения движения вверх аппарат должен двигаться с первой космической скоростью. Позже астрономы провели более точные расчеты и вычислили, что атмосферные ветра полностью отсутствуют на высоте в 118 км, и там же появляются космические частицы. Так что до космоса всего 1 час езды на машине (если, конечно, ваша машина может ездить вертикально).
На самом деле, после линии Кармана достаточно большое сопротивление воздуха. Относительно стабильной является высота в 400 км – именно на ней и находится МКС. Выше МКС уже не поднимешь: там начинаются опасные радиационные пояса – место, где элементарные космические частицы, захваченные магнитным полем Земли, вынуждены годами скитаться вдоль магнитных линий. Пребывание в радиационных поясах несёт необратимые разрушительные последствия для организма – онкологические заболевания, мутации и прочие неприятности.
Можно ли считать, что мы освоили космическое пространство? Конечно же, нет. Да, хоть человеку и удалось вырваться за пределы ощутимой атмосферы и даже один раз слетать на Луну, всё равно этого пока ещё совсем недостаточно для того, чтобы гордо именовать себя «покорителями космоса». Настоящий космос, я думаю, начинается вовсе не в 100 км над головой, а там, где мы не будем чувствовать влияния магнитных полей Земли, её гравитации, а гравитационное поле нашей планеты перестанет ощущаться лишь на дистанции от неё в 1,5 млн км! Там людей ещё не было (расстояние от Земли до Луны = 380 000 км), но у человечества ещё всё впереди!
Источник