Kosmosas (erdvė): kas tai, Karmano linija ir dangaus kūnai

Erdvė, dar vadinama kosmosu, yra beveik vakuumas tarp dangaus kūnų. Joje yra viskas (visos planetos, žvaigždės, galaktikos ir kiti objektai).

Žemėje kosmosas prasideda nuo Karmano linijos (100 km virš jūros lygio). Sakoma, kad čia baigiasi Žemės atmosfera ir prasideda kosmosas. Tai nėra natūrali riba, bet mokslininkų ir diplomatų naudojama konvencija.

Vis dėlto erdvė šalia Žemės yra gana perpildyta pagal astronominius standartus. Erdvių sąrašas atrodo taip:

Erdvių sluoksniai virš Žemės (atmosferos ir perėjimai)

• Troposfera (0–~12 km): čia vyksta oro reiškiniai, formuojasi debesys ir klimatas.
• Stratosfera (~12–50 km): ten yra ozono sluoksnis, sumažėjęs vertikalus tūris ir stabilios oro sąlygos.
• Mėzosfera (~50–85 km): temperatūra vėl krinta; čia suirusios meteoroidai gali užsidegti ir palikti šviesos takus (meteorai).
• Termosfera (~85–600 km): labai retas oras, aukšta temperatūra (dėl intensyvios saulės radiacijos); daug palydovų ir Tarptautinė kosminė stotis (TKS) skrieja šioje zonoje.
• Egzosfera (~600 km–10 000+ km): pereinamasis sluoksnis į tarpplanetinę erdvę, atomai ir molekulės retai susitinka ir gali pabėgti į kosmosą.
• Karmano linija (100 km): dažnai naudojama kaip techninė riba tarp atmosferos ir kosmoso; nors ji nepriklauso nuo aiškios fizinės pertvaros, ji svarbi teisinių ir aerokosminių terminų požiūriu.

Orbitų ir erdvių zonos aplink Žemę

• LEO (Low Earth Orbit) – žema Žemės orbita (~160–2 000 km): daugelis palydovų, kosminių stočių ir astronautų misijų vyksta čia; intensyviausia „transporto juosta“ Žemės apylinkėse.
• MEO (Medium Earth Orbit) (~2 000–35 786 km): čia veikia navigaciniai palydovai (pvz., GPS sistemos) ir kai kurie komunikaciniai tinklai.
• GEO (Geostacionari orbita) (~35 786 km): palydovai šioje orbitoje juda kartu su Žemės sukimusi ir atrodo stovintys virš tam tikro taško – tinkamiausia vieta telekomunikacijų ir meteorologinių palydovų įrengimui.
• HEO (Highly Elliptical Orbit) ir kitos specialios trajektorijos: naudojamos tam tikroms komunikacijų ar stebėjimo misijoms.
• Cislunar erdvė – sritis tarp Žemės ir Mėnulio (iki ~384 400 km), svarbi mėnulio misijoms ir būsimiems bandymams kurti palydovų bei logistikos tinklus.
• Tarpplanetinė ir tarpgalaktinė erdvė: už Žemės sistemos ribų prasideda kelionės link kitų planetų, Saulės sistemos ribų (heliosfera) ir galiausiai tarp žvaigždžių.

Kas yra „dangaus kūnai“ ir kiti objektai kosmose

Žvaigždės, planetos, palydovai (natūralūs ir dirbtiniai), asteroidai, kometos, meteorai, kosminės dulkelės ir galaktikos – visi jie yra kosmose. Šalia to egzistuoja ir žmogaus sukurti objektai: palydovai, kosminiai laivai, tarpinės stotys bei didėjantis kiekis kosminių šiukšlių (šiukšlės nuo nebeveikiančių palydovų, raketų fragmentų ir pan.).

Karmano linija – kodėl 100 km?

Karmano linija yra pavadinta Theodore'o von Kármán garbei. Skaičiavimai parodė, kad maždaug 100 km aukštyje atmosferos tankis tampa toks mažas, jog tradicinis aerodinaminis pakilimas nebėra įmanomas – orlaivis turėtų judėti greičiau nei orbitinis greitis, kad gautų pakėlimo jėgą. Dėl to 100 km pasirinktas kaip patogus tarptautinis orientyras. Tačiau kai kurios institucijos arba šalys taiko šiek tiek kitokias ribas (pvz., JAV karinės aviacijos tradicija suteikti astronauto statusą aukštyje nuo 80 km), todėl riba iš dalies yra konvencinė.

Kosmoso savybės ir iššūkiai

• Vakuumas: beveik nėra oro; tai reiškia, kad trūksta slėgio bei deguonies, todėl reikalingos sandarios kapsulės ir kostiumai.
• Mažos gravitacinės jėgos (mikrogravitacija): kūnai ir žmonės patiria esantį „svorio neturėjimą“, kas turi įtakos sveikatai ir prietaisų funkcionavimui.
• Kosminė radiacija: Saulės vėjas ir kosminiai spinduliai gali pažeisti elektroniką ir žmogaus audinius.
• Temperatūrų skirtumai: tiesiogiai apšviesta konstrukcija įkais iki kelių šimtų laipsnių, o šešėlyje gali atvėsti iki labai žemų temperatūrų.
• Kosminės šiukšlės: smulkūs fragmentai juda labai dideliu greičiu ir gali smarkiai pažeisti palydovus ar erdvėlaivius.

Praktinė reikšmė žmonėms

Šiuolaikinės komunikacijos, navigacija, meteorologija ir stebėsena labai priklauso nuo palydovų kosmose. Taip pat kosmoso tyrinėjimai leidžia geriau suprasti Visatą, klimato kaitą ir kuriamos technologijos dažnai turi bendrą pritaikymą Žemėje (medicina, medžiagos mokslo sprendimai, robotika).

Apibendrinant: „erdvė“ — tai plati ir įvairi sritis nuo atmosferos viršutinių sluoksnių iki tarpžvaigždinės erdvės. Karmano linija yra patogus orientyras, bet ne griežta fizinė siena; kosmose vyrauja unikalios sąlygos, kurios kelia tiek galimybes, tiek iššūkius mokslui ir pramonei.

Paieška pagal raidę