Меню

100000 метров над землей

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:

  1. В космосе не существует границ государств.
  2. Исследования космического пространства проводятся в целях всего человечества согласно международному праву, включая устав ООН.
  3. В космосе запрещено размещать оружие массового уничтожения.
  4. Искусственные космические объекты находятся под юрисдикцией государства, запустившего их.
  5. Страны учитывают интересы друг друга, организуют консультации.
  6. Космонавты — посланцы человечества.
Читайте также:  День земли мы за чистый город

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

Снимки Земли с разного расстояния: 10 фото, которые заставляют переосмыслить свое существование

Люди – уникальные существа. За не столь уж долгий срок своей истории человечество достигло многого: построило огромные сооружения, научилось общаться на расстояниях в тысячи километров, отправило роботов на поверхность других планет. Мы с полным правом можем гордиться достижениями цивилизации.

Но, расширяя знания о Вселенной, человечество все больше узнавало и своем месте в ней. Были эпохи, когда люди уверенно полагали, что весь мир вращается вокруг них и существует ради них. Теперь мы знаем о нашем более чем скромном и ничем не примечательном месте в огромном космосе.

Наше Солнце – далеко не самая крупная звезда. А где здесь (на главном фото), в ряду планет Солнечной системы, Земля? Ответ: третья слева. Однако часто ли человек задумывается о своей незначительности в масштабах Вселенной? А ведь это нетрудно: забыть на минуту о повседневных стрессах, о целях, кажущихся такими важными, и просто посмотреть на несколько изображений.

Мы дома

Маленький, милый и наивный землянин. Но он готов вырасти в знающего, уверенного в себе взрослого и покорить мир, не так ли?

10 000 метров над домом

Примерно на такой высоте летают пассажирские самолеты. Отсюда уже видна кривизна поверхности нашей маленькой планеты.

Источник

От 100 км. над Землёй и до Луны или околоземное космическое пространство

100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом, линия Кармана, рубеж между аэронавтикой и космонавтикой. Летающий корпус и крылья начиная со 100 км 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 12 квадриллионов частиц на 1 дм³, яркость тёмно-буро-фиолетового неба 0,01—0,0001 кд/м² — приближается к яркости тёмно-синего ночного неба. Высота однородной атмосферы 45 см.

  • 100—110 км — начало разрушения спутника: обгорание антенн и панелей солнечных батарей.
  • 110 км — минимальная высота аппарата, буксируемого более высоколетящим тяжёлым спутником.
  • 110—120 км — минимальная высота начала последнего витка спутника с наименьшим баллистическим коэффициентом.
  • 118 км — переход от атмосферного ветра к потокам заряженных частиц.
  • 121—122 — самый низкий начальный перигей секретных спутников, но апогей их был 260—400 км.
  • 122 км — первые заметные проявления атмосферы при возвращении с орбиты.
  • 120—130 км — шарообразный спутник диаметром 1—1,1 м и массой 500—1000 кг, завершая оборот, переходит в баллистический спуск; однако обычно спутники менее плотные, имеют необтекаемые выступающие детали, и потому высота начала последнего витка не менее 140 км.
  • 135 км — максимальная высота начала сгорания самых быстрых метеоров и болидов.
  • 150 км — спутник с геометрически нарастающей быстротой теряет высоту, ему осталось существовать 1—2 оборота; спутник диаметром 1,1 м массой 1000 кг за один оборот спустится на 20 км.
  • 150—160 км — дневное небо становится чёрным: яркость неба приближается к минимальной различаемой глазом яркости 1⋅10-6 кд/м².
  • 160 км — граница начала более-менее стабильных низких околоземных орбит.
  • 200 км — наиболее низкая возможная орбита с краткосрочной стабильностью (до нескольких дней).
  • 302 км — максимальная высота (апогей) первого пилотируемого космического полёта (Ю. А. Гагарин на космическом корабле Восток-1, 12 апреля 1961 г.)
  • 350 км — наиболее низкая возможная орбита с долгосрочной стабильностью (до нескольких лет).
  • ок. 400 км — высота орбиты Международной космической станции. Наибольшая высота ядерных испытаний (Starfish Prime, 1962 г.).
  • 500 км — начало внутреннего протонного радиационного пояса и окончание безопасных орбит для длительных полётов человека. Не различаемая глазом яркость неба всё ещё имеет место.
  • 690 км — средняя высота границы между термосферой и экзосферой.
  • 947 км — высота апогея первого искусственного спутника Земли (Спутник-1, 1957 г.).
  • 1000—1100 км — максимальная высота полярных сияний, последнее видимое с поверхности Земли проявление атмосферы; но обычно хорошо заметные сияния яркостью до 1 кд/м² происходят на высотах 90—400 км. Плотность среды 400—500 миллионов частиц на 1 дм³.
  • 1300 км — зарегистрированная граница атмосферы к 1950 году.
  • 1320 км — максимальная высота баллистической ракеты при полёте на расстояние 10 тыс. км.
  • 1372 км — максимальная высота, достигнутая человеком до первых полётов к Луне; космонавты впервые обнаружили не просто кривой горизонт, а полную шарообразность Земли (корабль Джемини-11 2 сентября 1966 г.).
  • 2000 км — условная граница между низкими и средними околоземными орбитами. Атмосфера не оказывает воздействия на спутники, и они могут существовать на орбите многие тысячелетия.
  • 3000 км — максимальная интенсивность потока протонов внутреннего радиационного пояса (до 0,5—1 Гр/час — смертельная доза в течение нескольких часов полёта).
  • 12 756,49 км — мы удалились на расстояние, равное экваториальному диаметру планеты Земля.
  • 17 000 км — максимум интенсивности внешнего электронного радиационного пояса до 0,4 Гр в сутки.
  • 27 743 км — расстояние пролёта заранее (свыше 1 дня) обнаруженного астероида 2012 DA14.
  • 35 786 км — граница между средними и высокими околоземными орбитами.
  • Высота геостационарной орбиты, спутник на такой орбите будет всегда висеть над одной точкой экватора. Плотность частиц на этой высоте
Читайте также:  Геоэкологические последствия обусловленные ростом населения земли

20—30 тыс. атомов водорода на дм³.

  • ок. 80 000 км — теоретический предел атмосферы в первой половине XX века. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила превосходила бы притяжение, и молекулы воздуха, вышедшие за эту границу, разлетались бы в разные стороны. Граница оказалась близка к реальной и явление рассеяния атмосферы имеет место, но происходит оно из-за теплового и корпускулярного воздействия Солнца во всём объёме экзосферы.
  • ок. 90 000 км — расстояние до головной ударной волны, образованной столкновением магнитосферы Земли с солнечным ветром.
  • ок. 100 000 км — верхняя граница экзосферы (геокорона) Земли со стороны Солнца, во время повышенной солнечной активности она уплотняется до 5 диаметров Земли (

    60 тыс. км). Однако с теневой стороны последние следы «хвоста» экзосферы, сдуваемого солнечным ветром, могут прослеживаться до расстояний 50—100 диаметров Земли (600—1200 тыс. км). Каждый месяц в течение четырёх дней этот хвост пересекает Луна.

  • 260 000 км — радиус сферы тяготения, где притяжение Земли превосходит притяжение Солнца.
  • 363 104—405 696 км — высота орбиты Луны над Землёй (30 диаметров Земли). Плотность среды межпланетного пространства (плотность солнечного ветра) в окрестностях земной орбиты 5—10 тысяч частиц на 1 дм³ со всплесками до 200 000 частиц в 1 дм³ во время солнечных вспышек.
  • Источник

    masterok

    Мастерок.жж.рф

    Хочу все знать

    Прикольно, когда наблюдая за иллюминатором солнечную погоду и проплывающие внизу облака слышать сообщение от пилота о том, что мы летим на высоте 10 000 метров и температура за бортом -50 градусов Цельсия.

    А зачем лететь так высоко?

    10 км высоты – это средний показатель. Как правило, речь идет о диапазоне в рамках 9-12 километров, где прокладываются курсы самолетов, которые перевозят пассажиров. Причем выбирает высоту не пилот. Вопрос решается диспетчером, именно он производит расчет высоты для каждого отдельно взятого рейса.

    Читайте также:  Мотоблоки пашут землю плугом

    Известно, что на большой высоте воздух разреженный. Это объясняется простым обстоятельством. Атмосфера планеты удерживается ее же силой притяжения. Сила эта мощнее всего проявляет себя у поверхности, удерживая воздушную оболочку планеты, обеспечивая ей максимальную плотность именно в нижних слоях. Повышение плотности атмосферы связано с давлением вышележащих слоев. Чем выше, тем слабее давление воздуха. Давление возрастает ближе к поверхности от веса верхних слоёв воздуха, как в океане давление растет из-за верхних слоев воды. Самолет и показатели его полета сильно зависят от показателей воздуха, от его плотности в первую очередь.

    Воздух нужен для обеспечения подъемной силы, для нормальной работы двигателей. Стоит помнить, что без кислорода процесс горения не происходит, двигатель глохнет. Если плотность небольшая – это плохо, но слишком большая тоже не нужна. Оптимальные для гражданских самолетов условия наблюдаются на высоте в 10 км, в воздушном коридоре от 9 до 12 км в зависимости от погодных и других условий. Слишком большая плотность не нужна по той причине, что она не дает развивать необходимую скорость. Плотные воздушные массы тормозят движение самолета точно так же, как вода тормозит движения пловца.

    Помимо проблем с развитием скорости, полет на малой высоте приносит большие топливные расходы, в то время как при движении в более разреженных воздушных массах топлива тратится меньше. Это взаимосвязанные явления – чтоб продвигаться в более плотном пространстве, требуется больше энергии, а следовательно, больше топлива.

    На высоте, рекомендованной для гражданских самолетов, они могут свободно летать с нормальной для них скоростью в 800-950 км в час, не испытывая топливных затрат, получая достаточно кислорода.

    Оптимальные показатели высоты

    Плотность воздуха в таких пределах остается достаточной, чтобы удерживать на лету борт, летящий с указанной скоростью. На больших высотах требуется развивать более значительную скорость. Так, при полете на высоте в 12-15 км гражданский самолет мог бы передвигаться только на сверхзвуковых скоростях, в противном случае воздушные массы не смогли бы удержать его на лету.

    Современные конструктивные характеристики гражданских самолетов делают для них оптимальной именно эту высоту. Впрочем, они вполне могут летать и на других высотах, если это необходимо, несколько выше или гораздо ниже. Но это нерационально, и может оказаться опасным например по погодным условиям.

    Источник

    Adblock
    detector