BERAPA TINGGI RUANG?

Send

Lihatlah langit malam, dan apa yang anda lihat? Ruang, berkilauan dan berkilauan dalam semua kemuliaannya. Secara astronomi, ruang sangat dekat, hanya terletak di seberang lapisan nipis yang kita namakan suasana. Dan jika anda memikirkannya, Bumi lebih dari sekadar pulau kecil di lautan angkasa. Jadi secara harfiah ada di sekeliling kita.

Secara definisi, ruang didefinisikan sebagai titik di mana atmosfer Bumi berakhir, dan kekosongan ruang bermula. Tetapi sejauh mana jaraknya? Berapa tinggi yang perlu anda tempuh sebelum benar-benar dapat menyentuh ruang? Seperti yang anda bayangkan, dengan definisi subjektif seperti itu, orang cenderung tidak setuju dengan tepat di mana ruang bermula.

Definisi:

Definisi ruang pertama rasmi berasal dari Jawatankuasa Penasihat Nasional untuk Aeronautik (pendahulu NASA), yang memutuskan titik di mana tekanan atmosfera kurang dari satu paun per kaki persegi. Ini adalah ketinggian yang tidak dapat digunakan permukaan kawalan pesawat lagi, dan sesuai dengan jarak sekitar 81 kilometer (50 mil) di atas permukaan Bumi.

Mana-mana juruterbang ujian atau angkasawan NASA yang melintasi ketinggian ini akan diberikan sayap angkasawan mereka. Sejurus selepas definisi itu diluluskan, jurutera aeroangkasa Theodore von Kármán mengira bahawa di atas ketinggian 100 km, atmosfer akan sangat tipis sehingga pesawat perlu bergerak dengan kecepatan orbit untuk mendapatkan daya angkat.

Ketinggian ini kemudian diadopsi sebagai Karman Line oleh Persekutuan Sukan Udara Dunia (Fédération Aéronautique Internationale, FAI). Dan pada tahun 2012, ketika Felix Baumgartner memecahkan rekod terjun bebas, dia melonjak dari ketinggian 39 kilometer (24,23 mi), kurang dari setengah jalan ke angkasa (menurut definisi NASA).

Dengan cara yang sama, ruang sering didefinisikan sebagai permulaan pada ketinggian terendah di mana satelit dapat mengekalkan orbit untuk waktu yang munasabah - yang terletak kira-kira 160 kilometer (100 batu) di atas permukaan. Definisi yang berbeza-beza ini rumit apabila seseorang mengambil kira definisi perkataan "atmosfera".

Atmosfera Bumi:

Ketika kita berbicara tentang atmosfer Bumi, kita cenderung memikirkan wilayah di mana tekanan udara masih cukup tinggi untuk menyebabkan ketahanan udara, atau di mana udara cukup tebal untuk bernafas. Tetapi sebenarnya, atmosfer Bumi terdiri dari lima lapisan utama - Troposfera, Stratosfera, Mesosfera, Termosfera, dan Eksosfera - yang terakhir menjangkau jauh ke angkasa.

Thermosfera, lapisan atmosfera tertinggi kedua, terbentang dari ketinggian sekitar 80 km (50 mil) hingga termopause, yang berada pada ketinggian 500-1000 km (310-620 mi). Bahagian bawah termosfera, - dari 80 hingga 550 kilometer (50 hingga 342 mi) - berisi ionosfera, yang dinamakan demikian kerana di atmosfera zarah-zarah diionisasi oleh sinaran matahari.

Oleh itu, di sinilah fenomena yang dikenali sebagai Aurora Borealis dan Aurara Australis diketahui berlaku. Stesen Angkasa Antarabangsa juga mengorbit di lapisan ini, antara 320 dan 380 km (200 dan 240 mi), dan perlu terus meningkat kerana geseran dengan atmosfera masih berlaku.

Lapisan terluar, yang dikenali sebagai eksosfera, menjangkau ketinggian 10.000 km (6214 mi) di atas planet ini. Lapisan ini terutamanya terdiri daripada ketumpatan hidrogen, helium dan beberapa molekul yang lebih rendah (nitrogen, oksigen, CO2). Atom dan molekul berjauhan sehingga eksosfera tidak lagi berkelakuan seperti gas dan zarah-zarah terus melarikan diri ke angkasa.

Di sinilah atmosfer Bumi benar-benar bergabung dengan kekosongan ruang luar, di mana tidak ada atmosfera. Oleh itu mengapa sebahagian besar satelit Bumi mengorbit di rantau ini. Kadang-kadang, Aurora Borealis dan Aurora Australis berlaku di bahagian bawah eksosfera, di mana mereka bertindih ke termosfera. Tetapi di luar itu, tidak ada fenomena meteorologi di wilayah ini.

Antarplanet vs Antarbintang:

Satu lagi perbezaan penting ketika membincangkan ruang adalah perbezaan antara yang terletak di antara planet (ruang antara planet) dan yang terletak di antara sistem bintang (ruang antara bintang) di galaksi kita. Tetapi tentu saja, itulah puncak gunung es ketika datang ke angkasa lepas.

Sekiranya seseorang melemparkan jaring lebih luas, ada juga ruang yang terletak di antara galaksi di Alam Semesta (ruang intergalaksi). Dalam semua kes, definisi melibatkan kawasan di mana kepekatan bahan jauh lebih rendah daripada di tempat lain - iaitu wilayah yang ditempati secara berpusat oleh planet, bintang atau galaksi.

Selain itu, dalam ketiga-tiga definisi, pengukuran yang terlibat melebihi segala yang biasa kita hadapi secara berkala. Sebilangan saintis percaya bahawa ruang meluas tanpa batas ke semua arah, sementara yang lain percaya bahawa ruang adalah terbatas, tetapi tidak terikat dan berterusan (iaitu tidak mempunyai permulaan dan akhir).

Dengan kata lain, ada sebab mereka menyebutnya ruang - ada begitu banyak!

Penerokaan:

Penjelajahan ruang angkasa (artinya, yang terletak tepat di luar atmosfer Bumi) dimulai dengan sungguh-sungguh dengan apa yang dikenal sebagai "Zaman Angkasa", zaman penjelajahan baru ini bermula dengan Amerika Syarikat dan Kesatuan Soviet menetapkan pandangan mereka untuk menempatkan satelit dan modul kru ke orbit.

Acara besar pertama Zaman Angkasa berlaku pada 4 Oktober 1957, dengan pelancaran Sputnik 1 oleh Soviet Union - satelit buatan pertama yang dilancarkan ke orbit. Sebagai tindak balas, Presiden Dwight D. Eisenhower ketika itu menandatangani Akta Aeronautik dan Angkasa Negara pada 29 Julai 1958, secara rasmi menubuhkan NASA.

Segera, NASA dan program angkasa Soviet mula mengambil langkah yang diperlukan untuk membuat kapal angkasa berawak. Menjelang tahun 1959, pertandingan ini menghasilkan penciptaan program Soviet Vostok dan Projek Mercury NASA. Dalam kes Vostok, ini terdiri dari pengembangan kapsul ruang yang dapat diluncurkan di atas roket pembawa yang dapat dibelanjakan.

Bersama dengan banyak ujian tanpa pemandu, dan beberapa menggunakan anjing, enam juruterbang Soviet dipilih pada tahun 1960 untuk menjadi lelaki pertama yang masuk ke angkasa. Pada 12 April 1961, kosmonot Soviet Yuri Gagarin dilancarkan di atas kapal Vostok 1 kapal angkasa dari Baikonur Cosmodrome, dan dengan demikian menjadi penumbuk untuk pergi ke angkasa (mengalahkan American Alan Shepard hanya beberapa minggu).

Pada 16 Jun 1963, Valentina Tereshkova dihantar ke orbit di atas Vostok 6 kerajinan (yang merupakan misi terakhir Vostok), dan dengan itu menjadi wanita pertama yang pergi ke angkasa. Sementara itu, NASA mengambil alih Project Mercury dari Tentera Udara AS dan mula mengembangkan konsep misi mereka sendiri.

Dirancang untuk mengirim seorang lelaki ke angkasa dengan menggunakan roket yang ada, program ini dengan cepat mengadopsi konsep melancarkan kapsul balistik ke orbit. Tujuh angkasawan pertama, dijuluki "Mercury Seven", dipilih dari program percubaan Tentera Laut, Tentera Udara dan Laut.

Pada 5 Mei 1961, angkasawan Alan Shepard menjadi orang Amerika pertama di angkasa lepas Kebebasan 7 misi. Kemudian, pada 20 Februari 1962, angkasawan John Glenn menjadi orang Amerika pertama yang dilancarkan ke orbit oleh kenderaan pelancaran Atlas sebagai sebahagian daripada Persahabatan 7. Glenn menyelesaikan tiga orbit planet Bumi, dan tiga lagi penerbangan orbit dibuat, yang memuncak pada penerbangan 22 orbit L. Gordon Cooper di atasnya Iman 7, yang terbang pada 15 dan 16 Mei 1963.

Pada dekad-dekad berikutnya, NASA dan Soviet mula mengembangkan kapal angkasa jarak jauh yang lebih kompleks. Setelah "Race to the Moon" berakhir dengan pendaratan Apollo 11 yang berjaya (diikuti oleh beberapa misi Apollo lagi), fokus mulai beralih ke mewujudkan kehadiran tetap di ruang angkasa.

Bagi orang Rusia, ini membawa kepada pengembangan teknologi stesen angkasa yang berterusan sebagai sebahagian daripada program Salyut. Antara tahun 1972 dan 1991, mereka berusaha mengorbit tujuh stesen berasingan. Namun, kegagalan teknikal dan kegagalan dalam pendorong tahap kedua satu roket menyebabkan tiga percubaan pertama selepas itu Salyut 1 gagal atau mengakibatkan orbit stesen itu merosot setelah jangka masa yang pendek.

Namun, pada tahun 1974, Rusia berjaya menyebarkan Salyut 4, diikuti oleh tiga lagi stesen yang akan tetap berada di orbit untuk jangka masa antara satu hingga sembilan tahun. Walaupun semua Salyuts dipersembahkan kepada orang ramai sebagai makmal saintifik bukan tentera, beberapa daripadanya sebenarnya adalah Almaz stesen pengintaian.

NASA juga meneruskan pengembangan teknologi stesen angkasa, yang memuncak pada bulan Mei 1973 dengan pelancaran Skylab, yang akan kekal sebagai stesen angkasa pertama dan satu-satunya yang dibina secara bebas di Amerika. Semasa penggunaan, Skylab mengalami kerosakan teruk, kehilangan perlindungan termalnya dan salah satu panel solarnya.

Ini memerlukan kru pertama untuk bertemu dengan stesen dan melakukan pembaikan. Dua lagi kru mengikuti, dan stesen itu dihuni selama 171 hari sepanjang sejarah perkhidmatannya. Ini berakhir pada tahun 1979 dengan turunnya stesen di atas Lautan Hindi dan bahagian-bahagian selatan Australia.

Menjelang tahun 1986, Soviet sekali lagi memimpin dalam mewujudkan stesen angkasa dengan penempatan Mir. Diizinkan pada bulan Februari 1976 dengan keputusan pemerintah, stesen ini awalnya dimaksudkan untuk menjadi model yang lebih baik dari stesen angkasa Salyut. Pada waktunya, ia berkembang menjadi stesen yang terdiri daripada beberapa modul dan beberapa pelabuhan untuk kapal angkasa Soyuz yang dikerjakan dan Kemajuan kapal angkasa kargo.

Modul teras dilancarkan ke orbit pada 19 Februari 1986; dan antara tahun 1987 dan 1996, semua modul lain akan digunakan dan dilampirkan. Selama 15 tahun berkhidmat, Mir dikunjungi oleh seramai 28 kru jangka panjang. Melalui rangkaian program kolaborasi dengan negara lain, stesen ini juga akan dikunjungi oleh kru dari negara-negara Blok Timur lainnya, Agensi Angkasa Eropah (ESA), dan NASA.

Setelah menghadapi beberapa masalah teknikal dan struktur dengan stesen tersebut, pemerintah Rusia mengumumkan pada tahun 2000 bahawa ia akan mematikan stesen angkasa tersebut. Ini bermula pada 24 Januari 2001, ketika seorang Rusia Kemajuan kapal kargo berlabuh dengan stesen dan menolaknya keluar dari orbit. Stesen kemudian memasuki atmosfera dan merempuh Pasifik Selatan.

Menjelang tahun 1993, NASA mula bekerjasama dengan Rusia, ESA dan Agensi Eksplorasi Aeroangkasa Jepun (JAXA) untuk mewujudkan Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS). Menggabungkan NASA Kebebasan Stesen Angkasa projek dengan Soviet / Rusia Mir-2 stesen, orang Eropah Columbus stesen, dan modul makmal Kibo Jepun, projek ini juga dibina berdasarkan misi Shuttle-Mir Rusia-Amerika (1995-1998).

Dengan pengunduran Program Space Shuttle pada tahun 2011, anak kapal telah dihantar secara eksklusif oleh kapal angkasa Soyuz dalam beberapa tahun terakhir. Sejak tahun 2014, kerjasama antara NASA dan Roscosmos dihentikan untuk kebanyakan aktiviti bukan ISS kerana ketegangan yang disebabkan oleh keadaan di Ukraine.

Namun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kemampuan pelancaran pribumi telah dikembalikan ke AS terima kasih kepada syarikat seperti SpaceX, United Launch Alliance, dan Blue Origin yang melangkah untuk mengisi kekosongan dengan armada roket peribadi mereka.

ISS terus diduduki selama 15 tahun terakhir, melebihi rekod sebelumnya yang dipegang oleh Mir; dan telah dikunjungi oleh angkasawan dan angkasawan dari 15 negara yang berbeza. Program ISS diharapkan akan berlanjutan hingga sekurang-kurangnya 2020, tetapi dapat diperpanjang hingga 2028 atau mungkin lebih lama, bergantung pada lingkungan anggaran.

Seperti yang anda dapat lihat dengan jelas, di mana suasana kita berakhir dan ruang bermula adalah topik perbahasan. Tetapi berkat beberapa dekad penjelajahan dan pelancaran ruang, kami berjaya menghasilkan definisi yang berfungsi. Tetapi apa pun definisi yang tepat, jika anda dapat mencapai ketinggian melebihi 100 kilometer, anda pasti memperoleh sayap angkasawan anda!

Kami telah menulis banyak artikel menarik mengenai ruang di sini di Space Magazine. Inilah Mengapa Ruang Hitam ?, Seberapa Sejuknya Ruang ?, Serpihan Ruang Diilustrasikan: Masalah dalam Gambar, Apakah Ruang Antarplanet ?, Apa itu Ruang Antarbintang ?, dan Apa itu Ruang Antargalaksi?

Untuk maklumat lebih lanjut, lihat NASA Mendedahkan Misteri Ruang Antarbintang dan senarai Misi Angkasa Dalam ini.

Astronomi Cast mempunyai episod mengenai subjek, seperti Space Stations Series, Episode 82: Space Junk, Episode 281: Explosions in Space, Episode 303: Equilibrium in Space, dan Episode 311: Sound in Space.

Sumber: