Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса. Расстояние от земли до космоса Где начинается космос чем он

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Схема движения Земли

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.

Космическая станция

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.

Читайте также: На каком расстоянии находится МКС от Земли: километры до космической станции

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.

Стыковка на орбите

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.

Звездное небо

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.

Дистанции от Солнца до планет

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.

Читайте также: Расстояние от Земли до Сатурна в км: сколько километров между ними

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.

Солнечный свет

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.

Эволюция звёзд

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.

Формула для определения расстояний от Земли до планет

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

Поверхность Земли

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.

Несколько лет назад в США случилась очередная катастрофа во время запуска космического шатла. Космический корабль взорвался через считанные секунды после старта. Особенностью данного случая является тот факт, что погибших сотрудников американского космического агентства не причислили к списку погибших астронавтов.

Все дело в том, что, несмотря на приличную высоту, на которой случилась трагедия, «граница космоса» еще не была пересечена. Из всего этого вытекает вполне логичный вопрос – «а где же начинается космос?». Именно об этом и пойдет речь далее.

Ни конца, ни края

Разговоры о том, где именно начинается космос, начиная с какой высоты можно считать, что начинается космическое пространство, продолжаются уже очень давно. Все дело в том, что сама трактовка понятия космос весьма размыта. Из-за расхождений в определениях ученые не могут прийти к согласию в ответе на вопрос о начале космоса.

Многие ученые, опираясь на различные науки, отмечают разные цифры, пытаясь установить точку «начала космоса». Например, с точки зрения климатологии специалисты утверждают, что космос начинается с высоты в 118 км . Все дело в том, что на таком расстоянии от нашей земли, ученые изучают процессы климатообразования. Однако многие отмечают и другие показатели по отношению к космическому пространству. Многие при этом, также опираются на нашу атмосферу, как на определенный рубеж. Казалось бы, все просто, закончилась наша атмосфера и начинается космос. Однако тут также есть свои нюансы. Воздух, пусть даже очень разряженный уже неоднократно фиксировался различными приборами на очень большом расстоянии от земли. Это же расстояние выходит далеко за пределы нашей атмосферы.

Ученые, изучающие вопросы радиации, оперирую тем, что космос являет собой радиационное пространство, утверждают, что космос начинается там, где начинается и радиация. В свою очередь ученые изучающие гравитацию, говорят, что космос начинается там, где полностью «заканчивается» гравитационная сила земли, а именно, на расстоянии больше двадцати миллионов километров.

Если опираться на цифры предложенные специалистами изучающими гравитацию, то можно сказать, что львиная доля всех космических экспедиций и вовсе нельзя считать таковыми. К тому же, при такой «границе» космоса само понятие космонавта является недействительным. Ведь расстояние в двадцать миллионов километров это очень серьезный показатель. Для сравнения, если учитывать эти цифры, то получается, что космос начинается, только лишь за пределами орбиты луны.

Специалисты из американского космического агентства в одно время предлагали отметку в 122 км, как точку отсчета. Все дело в том, что при спуске космического аппарата на поверхность земли, именно на этой высоте астронавты отключают бортовые двигатели и начинают аэродинамический вход. Однако, у отечественных космонавтов этот показатель отличается. Сегодня же американцы стали считать за «барьер» 80 км. Эту цифру они взяли исходя из того, что именно на таком расстоянии от земли, метеорит, входящий в атмосферу начинает «светиться».

В качестве резюме можно отметить, что, не смотря на то, что ученые все еще не пришли к компромиссу по части вопроса о начале космоса, международным сообществом была взята на вооружение цифра в 100 км, как условно отмечающая начало космоса. За такой условный ориентир была взята именно эта цифра, так как на такой высоте полет самолета уже невозможен в силу низкой плотности воздуха.

Большинство космических полётов выполняется не по круговым, а по эллиптическим орбитам, высота которых меняется в зависимости от местоположения над Землёй. Высота так называемой «низкой опорной» орбиты, от которой «отталкивается» большинство космических кораблей, равна примерно 200 километрам над уровнем моря. Если быть точным, перигей такой орбиты равен 193 километрам, а апогей составляет 220 километров. Однако на опорной орбите имеется большое количество мусора, оставленного за полвека освоения космоса, поэтому современные космические корабли, включив свои двигатели, перебираются на более высокую орбиту. Так, например, Международная Космическая Станция (МКС ) в 2017 году вращалась на высоте порядка 417 километров , то есть в два раза выше опорной орбиты.

Высота орбиты большинства космиечских кораблей зависит от массы корабля, места его запуска и мощности его двигателей. У космонавтов она варьируется от 150 до 500 километров. Так, например, Юрий Гагарин летел на орбите с перигеем в 175 км и апогеем в 320 км. Второй советский космонавт Герман Титов летел на орбите с перигеем в 183 км и апогеем в 244 км. Американские «челноки» летали на орбитах высотой от 400 до 500 километров . Примерно такая же высота и у всех современных кораблей, доставляющих людей и грузы на МКС.

В отличие от пилотируемых космических кораблей, которым надо вернуть космонавтов на Землю, искусственные спутники летают на гораздо более высоких орбитах. Высота орбиты спутника, вращающегося на геостационарной орбите, может быть рассчитана, опираясь на данные о массе и диаметре Земли. В результате нехитрых физических расчетов можно выяснить, что высота геостационарной орбиты , то есть такой, при которой спутник «зависает» над одной точкой на поверхности земли, равна 35 786 километрам . Это очень большое удаление от Земли, поэтому время обмена сигналом с таким спутником может достигать 0,5 секунд, что делает его непригодным, например, для обслуживания онлайн-игр.


Оцените ответ:

Рекомендуем также почитать:
  • Где находится знаменитый телескоп «Хаббл»?
  • Когда люди полетят на Марс?
  • Когда была открыта планета Плутон?
  • Каков возраст вселенной?
  • Сколько человек побывало на Луне?



Вконтакте

Одноклассники

Известно, что за пределами земной атмосферы нет указателя, на котором написано «Добро пожаловать в космос». не заканчивается внезапно. Ее плотность уменьшается постепенно. Максимальная высота, при которой космический аппарат или другое любое тело считается вышедшим в космическое пространство установлена в 100 километрах от поверхности Земли.

Где начинается космос?

Можно ли снизить эту планку? Кто решает, где начинается космос? Компания Virgin Galactic и ее конкуренты в сфере космического туризма хотели бы уменьшить эту высоту. По современной классификации их суборбитальные полеты не считаются космическими. Снижение космической планки позволит им утверждать, что их клиенты побывали в космическом пространстве. Хотя такое изменение не повлияет на Илона Маска, если он выполнит свой обещанный полет вокруг Луны.

Граница космоса не должна быть произвольной. и историк космоса Джонатан Макдауэлл утверждает, что край пространства должен быть определен физикой. В середине 20-го века ученые пытались установить этот предел. Они считали что космос начинается на той высоте, на которой объект сможет поддерживать устойчивую орбиту. Эта высота известна как линия Кармана. Она получила название в честь аэрокосмического инженера Теодора фон Кармана. Ниже линии Кармана атмосферное сопротивление становится слишком большим фактором, чтобы поддерживать даже очень эллиптическую орбиту. Находясь на ней объект приближается к Земле в определенные моменты, а затем уходит намного дальше.

Космос ближе

В течение многих лет официальная линия Кармана была установлена ​​в 100 км. Но это было не то значение, которое установил для него Карман. В статье, опубликованной ранее в этом году в журнале Acta Astronautica , Макдауэлл пересчитал линию Кармана и обнаружил, что она значительно ближе — достаточно близко, чтобы сделать частные туристические полеты путешествием в космос .

Ученый заявил, что правительство США долгое время сопротивлялось определению официальной правовой границы между воздухом и космосом. Хотя в этом есть острая необходимость. На воздушные суда распространяются правила, касающиеся воздушного пространства, а объекты в космосе — нет. Хотя на них распространяются международные договоры о мирном использовании космоса.

По словам Макдауэлла, когда Северная Корея запустила ракету в прошлом году, по сообщениям, над японским воздушным пространством, она фактически была выше, чем .

«Конечно, она находилась в космосе. И не имеет смысла говорить, что он находится в воздушном пространстве Японии», — сказал он. Без международного соглашения о границе между воздухом и космосом такая путаница неизбежна.

80 или 100?

Он сказал, что ученые ранее пытались вычислить линию Кармана еще в 1950-х и начале 1960-х годов. И получили значения, довольно близкие к его значению, которое составило 80 км. Но в конце 1960-х годов оно было установлено на уровне 100 км. Вероятно, как утверждает ученый, это было сделано для того, чтобы было проще использовать в вычислениях красивое круглое число. Это значение выше, чем максимальная высота полета самолетов — около 50 км. По его словам, существует разрыв между высотами, где воздух позволяет летать самолетом, и космосом, где объект может поддерживать стабильную орбиту.

Ограничение для космических объектов не является одинаковым для всех. Потому что более плотные объекты могут проходить через более плотную атмосферу и оставаться на орбите. Перо имеет более высокий предел Кармана, чем шар для боулинга. И есть сезонные и региональные различия в плотности атмосферы. Но 80 км выглядит намного лучше, для американцев, чем 100 км. Однако подобное изменение возрождает с новой силой старый вопрос: кто же первым попал в космос?

Кто был первым?

Немецкие ракеты V-2 были бы первыми, которые достигли космоса. Это произошло в 1940-х годах. А кто первые люди, которые попали в космос ? Это пилоты космического самолета X-15, сказал Макдауэлл. Этот совместный проект Департамента обороны НАСА выглядел как ракета с небольшими крыльями. С 1959 по 1968 год он совершил 200 полетов.

Несмотря на установление предела Кармана в 100 км, США решили предоставлять звания астронавтов всем пилотам Х-15, которые преодолели высоту более 80 км.

Но, даже несмотря на попытки американских ученых пересмотреть высоту, на которой начинается космос, весь мир знает кто такой . Этот человек, несомненно совершил то, что американцам не удавалось сделать до февраля 1962 года — совершить первый в мире орбитальный космический полет.

Наличие официального, юридического, научно обоснованного определения пространства избавит лишь от любой двусмысленности, связанной с предоставлением званий американским астронавтам. А так же будет способствовать наращиванию прибыли частных компаний за счет изменения статуса полетов. Их деятельность уже привела к тому, что международные организации рассматривают возможность сделать 80 км официальной границей космоса.

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

Вконтакте

Уровень моря - 101,3 кПа (1 атм.; 760 мм рт. ст атмосферного давления), плотность среды 2,7·1019 молекул на см³.
0,5 км - до этой высоты проживает 80 % человеческого населения мира.
2 км - до этой высоты проживает 99 % населения мира.
2-3 км - начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
4,7 км - МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
5,0 км - 50 % от атмосферного давления на уровне моря.
5,3 км - половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты (немного ниже вершины горы Эльбрус).
6 км - граница постоянного обитания человека, граница наземной жизни в горах.
6,6 км - самая высоко расположенная каменная постройка (гора Льюльяильяко, Южная Америка).
7 км - граница приспособляемости человека к длительному пребыванию в горах.
8,2 км - граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
8,848 км - высочайшая точка Земли гора Эверест - предел доступности пешком.
9 км - предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
12 км - дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10-20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
15 км - дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
16 км - при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
10-18 км - граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза). Также это граница подъёма обычных облаков, дальше простирается разрежённый и сухой воздух.
18,9-19,35 - линия Армстронга - начало космоса для организма человека - закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
19 км - яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3-75 свечей против 1500 свечей на м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
20 км - интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
20 км - потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м).
20-22 км - верхняя граница биосферы: предел подъёма в атмосферу живых спор и бактерий воздушными потоками.
20-25 км - яркость неба днём в 20-40 раз меньше яркости на уровне моря, как в центре полосы полного солнечного затмения и как в сумерки, когда Солнце ниже горизонта на 9-10 градусов и видны звёзды до 2-й звёздной величины.
25 км - днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
25-26 км - максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
15-30 км - озоновый слой на разных широтах.
34,668 км - официальный рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами (Проект Страто-Лаб, 1961 г.).
35 км - начало космоса для воды или тройная точка воды: на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
37,65 км - рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (Миг-25, динамический потолок).
38,48 км (52 000 шагов) - верхняя граница атмосферы в 11 веке: первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен, 965-1039 гг.).
39 км - рекорд высоты стратостата, управляемого одним человеком (Ф. Баумгартнер, 2012 г.).
45 км - теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
48 км - атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
50 км - граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
51,694 км - последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху (Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 г.)
51,82 км - рекорд высоты для газового беспилотного аэростата.
55 км - атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
40-80 км - максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью.
70 км - верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Галлея на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами.
80 км - граница между мезосферой и термосферой (мезопауза): высота серебристых облаков.
80,45 км (50 миль) - официальная высота границы космоса в США.
100 км - официальная международная граница между атмосферой и космосом - линия Кармана, определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой. Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник. Плотность среды на этой высоте 12 триллионов молекул на 1 дм³