Излазак сунца … Гледано изнад Карманове линијеИза ове још увек контроверзне дефиниције крије се теже питање него што се чини: од када смо „у свемиру“? Где се аеронаутика зауставља да би постала свемирски лет?
Тхеодоре Вон Карман (1881-1963) је математичар, инжењер и физичар рођен у Будимпешти. Каријеру је провео радећи на аеродинамичкој физици у Европи пре него што је 1930-их емигрирао у Сједињене Државе, а затим је у Калифорнији постао један од великих физичара првих надзвучних летова. Међутим, ако га преживе многа његова дела и креације (један је од оснивача веома познате лабораторије за млазни погон), најпознатији је по чувеној „линији Карман“, која се врло често дефинише као граница простора. И да, његово име има акценте које сви заборављају.
Изгубљени у свемиру
Па, када смо „у свемиру“? Питање анимира расправе скоро читав век, јер није једноставно. Заправо наша атмосфера не делује као мехур: не постоји физичка граница или добро дефинисана зона из које се налазимо у свемирском вакууму. Атмосфера је све мања и мање густа како се надморска висина повећава. Неколико километара надморске висине ваздух не може да се дише. Већина авиона не лети изнад висине од 13 км, јер је њиховим реакторима потребан кисеоник да би се обезбедило њихово сагоревање. Стратосферски балони се не издижу изнад 50 км надморске висине.Али атмосфера се ту не завршава: тамо је мезосфера, затим термосфера која се протеже од приближно 85 км до више од 650 км надморске висине. Да, чак и тамо горе, још увек има неких честица у ваздуху. А ово се протеже много даље. 2018. године студија је доказала да постоје врло ретки атмосферски молекули око … Месеца, односно 384.000 километара од Земље!
Мало математике
Дакле, немамо одговор на своје питање. Да ли би „свемирски вакуум“ зависио од атмосферског притиска? Вон Карман, који ради на надзвучним авионима, сам тражи дефиницију, па ће стога кренути од формуле за подизање: Л = 1 / 2пв²СЦл са Л лифтом, п густина ваздуха , в брзина авиона, С површина авиона и Цл коефицијент дизања.Будите уверени, формула није превише важна. С тим у вези долази запажање: када пилотирате авионом и желите да летите на већој висини, густина ваздуха се смањује, па морате повећати брзину да бисте одржали исти лифт (и избегавајте превртати се). Да ли и даље пратите? Добро. Осим што ће у једном тренутку густина ваздуха бити толико мала да је повећавањем брзине авион заправо стигао до такозване прве космичке брзине: налази се у орбити.
Па, Карманова линија је осовина надморске висине са које морате постићи орбиталну брзину, око 28.500 км / х, да бисте генерисали подизање (и избегли падање). Другим речима, то је надморска висина изнад које човек напуштааеронаутике да разговарамо о свемирском лету …
Земља виђена са ИСС-а, на надморској висини од 400 км
Турбо граница
То је сасвим прихватљива дефиниција, зар не? Али ствари нису тако лако како се чине: сада морамо да надјемо ту надморску висину. На основу својих прорачуна, Т. Вон Карман је у почетку предложио 83,6 км, што мање-више одговара касније утврђеним мерењима: око 85 км надморске висине започиње турбопауза, регион у којем различити гасови атмосфера се тешко меша једна са другом. Нажалост, променом малих параметара прорачун се мења и самим тим се надморска висина мења. Тешко да се „граница свемира“ заснива на плутајућим бројевима … Заједница захтева произвољно ограничење! Вон Карман је тада предложио 300.000 стопа или 91,5 км. Али изабрана надморска висина фаворизује округли број, ширу јавност:100 км надморске висине. Рођена је „линија Кармана“.Ову линију је одмах усвојила Федератион Аеронаутикуе Интернатионале, која ју је користила за разликовање ваздухопловства и астронаутике. За ФАИ, чак и параболични лет изнад Карманове линије чини вас астронаутом. Слично томе, ракета која шаље корисни терет испод Карманове линије изводи атмосферски лет, док изнад постаје суборбитални (за параболу) или орбитални лет. Ова граница од 100 км је од тада у заједничкој употреби, а шира јавност је сматра стандардом. Међутим, морамо запамтити да нема регулаторну вредност, што има неке последице!
У међувремену, на другој страни Атлантика …
На пример, Сједињене Државе (велика астронаутичка држава ако је постоји) не користе Карманову линију као свемирску границу. Из практичних и политичких разлога, ова земља је изабрала да користи произвољну границу на 50 миља надморске висине или 80,4 км. Ово такође ствара мале имброглије, јер је могуће добити „крила“ америчког астронаута, а да их међународно не призна као такве … То је нарочито случај код одређених пилота америчког авиона Кс -15, или посаде ракетног авиона Виргин Галацтиц посвећеног суборбиталном туризму.О самој дефиницији Карманове линије и данас се расправља, шта она представља у смислу престижа, али и у правном оквиру (ако вас авион прелети у параболи на висини од 85 км, зар не? у међународном свемиру или у вашем ваздушном простору?). Па чак и на физичком нивоу: најмања кружна орбита одобрена је ове зиме на надморској висини од 167 км, а јапански сателит Тсубаме могао је да га одржи само захваљујући својим моторима јер већ постоји превише атмосферског трења.
Да ли ћемо икада морати да прегледамо копију и променимо Карман линију? Није немогуће. Али од Спутњика, свемир више није последња граница …
