Κοιτάξτε τον νυχτερινό ουρανό και τι βλέπετε; Ο χώρος, αστραφτερός και αστραφτερός σε όλο του το μεγαλείο. Αστρονομικά μιλώντας, το διάστημα είναι πραγματικά πολύ κοντά, παραμονεύει ακριβώς στην άλλη πλευρά αυτού του λεπτού στρώματος που ονομάζουμε ατμόσφαιρα. Και αν το καλοσκεφτείτε, η Γη είναι κάτι περισσότερο από ένα μικροσκοπικό νησί σε μια θάλασσα του διαστήματος. Οπότε είναι κυριολεκτικά παντού γύρω μας.
Εξ ορισμού, το διάστημα ορίζεται ως το σημείο στο οποίο τελειώνει η ατμόσφαιρα της Γης και αρχίζει το κενό του διαστήματος. Αλλά πόσο ακριβώς μακριά είναι αυτό; Πόσο ψηλά χρειάζεστε για να ταξιδέψετε για να μπορέσετε να αγγίξετε πραγματικά το διάστημα; Όπως μπορείτε πιθανώς να φανταστείτε, με έναν τόσο υποκειμενικό ορισμό, οι άνθρωποι τείνουν να διαφωνούν σχετικά με το πού ακριβώς ξεκινά ο χώρος.
Ορισμός:
Ο πρώτος επίσημος ορισμός του χώρου προήλθε από το Εθνική Συμβουλευτική Επιτροπή για την Αεροναυπηγική (ο προκάτοχος της NASA), ο οποίος αποφάσισε για το σημείο όπου η ατμοσφαιρική πίεση ήταν μικρότερη από μία λίβρα ανά τετραγωνικό πόδι. Αυτό ήταν το ύψος στο οποίο δεν μπορούσαν πλέον να χρησιμοποιηθούν οι επιφάνειες ελέγχου αεροπλάνου και αντιστοιχούσε σε περίπου 81 χιλιόμετρα (50 μίλια) πάνω από την επιφάνεια της Γης.
Το Bell X-1, στο οποίο ο Chuck Yeager «έσπασε» το φράγμα του ήχου το 1947. Credit: NASA
Σε κάθε δοκιμαστικό πιλότο ή αστροναύτη της NASA που διασχίζει αυτό το υψόμετρο απονέμονται τα φτερά του αστροναύτη. Λίγο μετά την έγκριση αυτού του ορισμού, ο μηχανικός αεροδιαστημικής Theodore von Kármán υπολόγισε ότι πάνω από ένα υψόμετρο 100 km, η ατμόσφαιρα θα ήταν τόσο λεπτή που ένα αεροσκάφος θα χρειαζόταν να ταξιδεύει με τροχιακή ταχύτητα για να παράγει οποιαδήποτε ανύψωση.
Αυτό το υψόμετρο υιοθετήθηκε αργότερα ως το Γραμμή Karman από την Παγκόσμια Ομοσπονδία Αεραθλημάτων (FAI). Και το 2012, όταν Felix Baumgartner έσπασε το ρεκόρ για την υψηλότερη ελεύθερη πτώση, πήδηξε από υψόμετρο 39 χιλιομέτρων (24,23 μίλια), λιγότερο από τα μισά του δρόμου προς το διάστημα (σύμφωνα με τον ορισμό της NASA).
Με την ίδια λογική, το διάστημα ορίζεται συχνά ως αρχή στο χαμηλότερο υψόμετρο στο οποίο οι δορυφόροι μπορούν να διατηρήσουν τροχιές για εύλογο χρονικό διάστημα – το οποίο είναι περίπου 160 χιλιόμετρα (100 μίλια) πάνω από την επιφάνεια. Αυτοί οι διαφορετικοί ορισμοί είναι περίπλοκοι όταν κάποιος λαμβάνει υπόψη τον ορισμό της λέξης «ατμόσφαιρα».
Ατμόσφαιρα της Γης:
Όταν μιλάμε για την ατμόσφαιρα της Γης, τείνουμε να σκεφτόμαστε την περιοχή όπου η πίεση του αέρα είναι ακόμα αρκετά υψηλή ώστε να προκαλεί αντίσταση του αέρα ή όπου ο αέρας είναι απλώς αρκετά παχύς για να αναπνεύσει. Αλλά στην πραγματικότητα, η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται από πέντε κύρια στρώματα - την Τροπόσφαιρα, τη Στρατόσφαιρα, τη Μεσόσφαιρα, τη Θερμόσφαιρα και την Εξώσφαιρα - τα τελευταία από τα οποία εκτείνονται αρκετά μακριά στο διάστημα.
Το Διαστημικό Λεωφορείο Endeavour απεικονίζεται στην ατμόσφαιρα της Γης. Το πορτοκαλί στρώμα είναι η τροπόσφαιρα, το λευκό στρώμα είναι η στρατόσφαιρα και το μπλε στρώμα η μεσόσφαιρα. Πίστωση: NASA
Η Θερμόσφαιρα, το δεύτερο υψηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας, εκτείνεται από υψόμετρο περίπου 80 km (50 mi) μέχρι τη θερμόπαυση, η οποία βρίσκεται σε υψόμετρο 500–1000 km (310–620 mi). Το κάτω μέρος της θερμόσφαιρας, – από 80 έως 550 χιλιόμετρα (50 έως 342 mi) – περιέχει την ιονόσφαιρα, η οποία ονομάζεται έτσι επειδή εδώ στην ατμόσφαιρα τα σωματίδια ιονίζονται από την ηλιακή ακτινοβολία.Ως εκ τούτου, εδώ είναι τα φαινόμενα που είναι γνωστά ως βόρειο σέλας και Aurara Australis είναι γνωστό ότι λαμβάνουν χώρα. ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός περιφέρεται επίσης σε αυτό το στρώμα, μεταξύ 320 και 380 km (200 και 240 mi) και πρέπει να ενισχύεται συνεχώς επειδή εξακολουθεί να υπάρχει τριβή με την ατμόσφαιρα.
Το πιο εξωτερικό στρώμα, γνωστό ως εξώσφαιρα, εκτείνεται σε υψόμετρο 10.000 km (6214 μίλια) πάνω από τον πλανήτη. Αυτό το στρώμα αποτελείται κυρίως από εξαιρετικά χαμηλές πυκνότητες υδρογόνου, ηλίου και αρκετά βαρύτερα μόρια (άζωτο, οξυγόνο, CO²). Τα άτομα και τα μόρια είναι τόσο μακριά μεταξύ τους που η εξώσφαιρα δεν συμπεριφέρεται πλέον σαν αέριο και τα σωματίδια διαφεύγουν συνεχώς στο διάστημα.
Εδώ είναι που η ατμόσφαιρα της Γης συγχωνεύεται πραγματικά με το κενό του διαστήματος, όπου δεν υπάρχει ατμόσφαιρα. Ως εκ τούτου, η πλειονότητα των δορυφόρων της Γης βρίσκεται σε τροχιά εντός αυτής της περιοχής. Μερικές φορές, το Aurora Borealis και το Aurora Australis εμφανίζονται στο κάτω μέρος της εξώσφαιρας, όπου επικαλύπτονται στη θερμόσφαιρα. Πέρα όμως από αυτό, δεν υπάρχουν μετεωρολογικά φαινόμενα σε αυτή την περιοχή.
Διαπλανητικό εναντίον Διαστρικό:
Μια άλλη σημαντική διάκριση όταν συζητάμε για το διάστημα είναι η διαφορά μεταξύ αυτού που βρίσκεται μεταξύ των πλανητών ( διαπλανητικός χώρος ) και αυτό που βρίσκεται μεταξύ αστρικών συστημάτων ( διαστρικός χώρος ) στον γαλαξία μας. Αλλά φυσικά, αυτή είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου όσον αφορά το διάστημα.
Αν κάποιος έριχνε το δίχτυ ευρύτερα, υπάρχει επίσης ο χώρος που βρίσκεται ανάμεσα στους γαλαξίες στο Σύμπαν ( διαγαλαξιακός χώρος ). Σε όλες τις περιπτώσεις, ο ορισμός περιλαμβάνει περιοχές όπου η συγκέντρωση της ύλης είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι σε άλλα μέρη - δηλαδή μια περιοχή που καταλαμβάνεται κεντρικά από έναν πλανήτη, αστέρι ή γαλαξία.
Επιπλέον, και στους τρεις ορισμούς, οι μετρήσεις που εμπλέκονται είναι πέρα από οτιδήποτε έχουμε συνηθίσει να αντιμετωπίζουμε εμείς οι άνθρωποι σε τακτική βάση. Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι ο χώρος εκτείνεται άπειρα προς όλες τις κατευθύνσεις, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι ο χώρος είναι πεπερασμένος, αλλά είναι απεριόριστος και συνεχής (δηλαδή δεν έχει αρχή και τέλος).
Με άλλα λόγια, υπάρχει ένας λόγος που το αποκαλούν διάστημα - υπάρχει τόσο πολύ!
Εξερεύνηση:
Η εξερεύνηση του διαστήματος (δηλαδή αυτού που βρίσκεται αμέσως πέρα από την ατμόσφαιρα της Γης) ξεκίνησε σοβαρά με αυτό που είναι γνωστό ως « Διαστημική ηλικία Αυτή η νέα εποχή εξερεύνησης ξεκίνησε με τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Σοβιετική Ένωση να στοχεύουν στην τοποθέτηση δορυφόρων και μονάδων πληρώματος σε τροχιά.
Το πρώτο σημαντικό γεγονός της Διαστημικής Εποχής έλαβε χώρα στις 4 Οκτωβρίου 1957, με την εκτόξευση του Σπούτνικ 1 από τη Σοβιετική Ένωση – ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος που εκτοξεύτηκε σε τροχιά. Σε απάντηση, ο τότε Πρόεδρος Dwight D. Eisenhower υπέγραψε το National Aeronautics and Space Act στις 29 Ιουλίου 1958, ιδρύοντας επίσημα τη NASA.
Φωτογραφία ενός Ρώσου τεχνικού που βάζει τις τελευταίες πινελιές στον Sputnik 1, τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο της ανθρωπότητας. Πίστωση: NASA/Asif A.
Αμέσως, η NASA και το σοβιετικό διαστημικό πρόγραμμα άρχισαν να λαμβάνουν τα απαραίτητα βήματα για τη δημιουργία επανδρωμένων διαστημικών σκαφών. Μέχρι το 1959, αυτός ο διαγωνισμός είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία του Σοβιέτ Πρόγραμμα Vostok και της NASA Έργο Mercury . Στην περίπτωση του Vostok, αυτό συνίστατο στην ανάπτυξη μιας διαστημικής κάψουλας που θα μπορούσε να εκτοξευθεί σε έναν αναλώσιμο πύραυλο φορέα.
Μαζί με πολυάριθμες μη επανδρωμένες δοκιμές και μερικά που χρησιμοποιούν σκύλους, έξι Σοβιετικοί πιλότοι επιλέχθηκαν έως το 1960 ως οι πρώτοι άνδρες που πήγαν στο διάστημα. Στις 12 Απριλίου 1961, Σοβιετικός κοσμοναύτης Γιούρι Γκαγκάριν εκτοξεύτηκε στο Βοστόκ 1 διαστημόπλοιο από το κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ, και έτσι έγινε ο πρώτος άνθρωπος που πήγε στο διάστημα (νικώντας τον Αμερικανό Άλαν Σέπαρντ σε λίγες μόνο εβδομάδες).
Στις 16 Ιουνίου 1963, Βαλεντίνα Τερέσκοβα στάλθηκε σε τροχιά πάνω στο Βοστόκ 6 σκάφος (που ήταν η τελευταία αποστολή Vostok), και έτσι έγινε η πρώτη γυναίκα που πήγε στο διάστημα. Εν τω μεταξύ, η NASA ανέλαβε το Project Mercury από την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ και άρχισε να αναπτύσσει τη δική της ιδέα αποστολής με πλήρωμα.
Ο Yury Gagarin πριν από μια διαστημική πτήση στο διαστημόπλοιο Vostok. 12 Απριλίου 1961 Πιστώσεις: RIA Novosti
Σχεδιασμένο για να στείλει έναν άνθρωπο στο διάστημα χρησιμοποιώντας υπάρχοντες πυραύλους, το πρόγραμμα υιοθέτησε γρήγορα την ιδέα της εκτόξευσης βαλλιστικών καψουλών σε τροχιά. Οι πρώτοι επτά αστροναύτες, με το παρατσούκλι « Ερμής Επτά », επιλέχθηκαν από τα πειραματικά προγράμματα του Πολεμικού Ναυτικού, της Πολεμικής Αεροπορίας και των Πεζοναυτών.
Στις 5 Μαΐου 1961, ο αστροναύτης Άλαν Σέπαρντ έγινε ο πρώτος Αμερικανός στο διάστημα στο Ελευθερία 7 αποστολή. Στη συνέχεια, στις 20 Φεβρουαρίου 1962, ο αστροναύτης John Glenn έγινε ο πρώτος Αμερικανός που εκτοξεύτηκε σε τροχιά από Όχημα εκτόξευσης Atlas ως μέρος του Φιλία 7 . Ο Γκλεν ολοκλήρωσε τρεις τροχιές γύρω από τον πλανήτη Γη και πραγματοποιήθηκαν τρεις ακόμη τροχιακές πτήσεις, με αποκορύφωμα την πτήση 22 τροχιών του Λ. Γκόρντον Κούπερ επί του σκάφους Πίστη 7 , που πέταξε στις 15 και 16 Μαΐου 1963.
Τις επόμενες δεκαετίες, τόσο η NASA όσο και οι Σοβιετικοί άρχισαν να αναπτύσσουν πιο περίπλοκα διαστημόπλοια με πλήρωμα μεγάλης εμβέλειας. Μόλις το « Αγώνας για τη Σελήνη ” ολοκληρώθηκε με την επιτυχή προσγείωση του Απόλλων 11 (ακολουθούν πολλά άλλα Αποστολές Απόλλωνα ), η εστίαση άρχισε να μετατοπίζεται στην καθιέρωση μόνιμης παρουσίας στο διάστημα.
Για τους Ρώσους, αυτό οδήγησε στη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας των διαστημικών σταθμών ως μέρος του Πρόγραμμα Salyut . Μεταξύ 1972 και 1991, προσπάθησαν να περιφέρουν επτά ξεχωριστούς σταθμούς. Ωστόσο, τεχνικές αστοχίες και μια αστοχία στους ενισχυτές δεύτερου σταδίου ενός πυραύλου προκάλεσαν τις τρεις πρώτες προσπάθειες μετά Σαλιούτ 1 να αποτύχει ή να οδηγήσει σε αποσύνθεση των τροχιών του σταθμού μετά από σύντομο χρονικό διάστημα.
Skylab, ο πρώτος επανδρωμένος διαστημικός σταθμός της Αμερικής. Φωτογραφία που τραβήχτηκε από το αναχωρούν πλήρωμα του Skylab 4 τον Φεβ. 1974. Credit: NASA
Ωστόσο, μέχρι το 1974, οι Ρώσοι κατάφεραν να αναπτυχθούν με επιτυχία Σαλιούτ 4, ακολουθούμενοι από τρεις ακόμη σταθμούς που θα παρέμεναν σε τροχιά για περιόδους μεταξύ ενός και εννέα ετών. Ενώ όλα τα Salyuts παρουσιάστηκαν στο κοινό ως μη στρατιωτικά επιστημονικά εργαστήρια, μερικά από αυτά ήταν στην πραγματικότητα εξώφυλλα για τον στρατό μην το καταλάβεις αναγνώριση σταθμών.
Η NASA επιδίωξε επίσης την ανάπτυξη της τεχνολογίας διαστημικών σταθμών, η οποία κορυφώθηκε τον Μάιο του 1973 με την εκτόξευση του Skylab , που θα παρέμενε ο πρώτος και μοναδικός ανεξάρτητος διαστημικός σταθμός της Αμερικής. Κατά την ανάπτυξη,Skylabυπέστη σοβαρές ζημιές, χάνοντας τη θερμική του προστασία και ένα από τα ηλιακά πάνελ του.
Αυτό απαιτούσε το πρώτο πλήρωμα να συναντήσει το σταθμό και να πραγματοποιήσει επισκευές. Ακολούθησαν άλλα δύο πληρώματα και ο σταθμός έμεινε κατειλημμένος για συνολικά 171 ημέρες κατά τη διάρκεια της ιστορίας της υπηρεσίας του. Αυτό έληξε το 1979 με την κατάρριψη του σταθμού πάνω από τον Ινδικό Ωκεανό και τμήματα της νότιας Αυστραλίας.
Μέχρι το 1986, οι Σοβιετικοί ανέλαβαν και πάλι το προβάδισμα στη δημιουργία διαστημικών σταθμών με την ανάπτυξη Μου . Εγκρίθηκε τον Φεβρουάριο του 1976 με κυβερνητικό διάταγμα, ο σταθμός αρχικά προοριζόταν να είναι ένα βελτιωμένο μοντέλο των διαστημικών σταθμών Salyut. Με τον καιρό, εξελίχθηκε σε έναν σταθμό που αποτελείται από πολλαπλές μονάδες και πολλές θύρες για πληρωμένα διαστημόπλοια Soyuz και Πρόοδος διαστημόπλοια φορτίου.
Ο Διαστημικός Σταθμός Μιρ και το γήινο μέλος που παρατηρήθηκαν από το Orbiter Endeavour κατά τη διάρκεια της αποστολής STS-89 της NASA το 1998. Πιστώσεις: NASA
Η μονάδα πυρήνα εκτοξεύτηκε σε τροχιά στις 19 Φεβρουαρίου 1986. και μεταξύ 1987 και 1996, όλες οι άλλες ενότητες θα αναπτυχθούν και θα προσαρτηθούν. Κατά τη διάρκεια των 15 ετών υπηρεσίας του, το Mir επισκέφθηκαν συνολικά 28 πληρώματα μεγάλης διάρκειας. Μέσω μιας σειράς προγραμμάτων συνεργασίας με άλλα έθνη, ο σταθμός θα επισκέπτονταν επίσης πληρώματα από άλλες χώρες του Ανατολικού Μπλοκ, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) και τη NASA.
Μετά από μια σειρά τεχνικών και δομικών προβλημάτων που προέκυψαν στον σταθμό, η ρωσική κυβέρνηση ανακοίνωσε το 2000 ότι θα παροπλίσει τον διαστημικό σταθμό. Αυτό ξεκίνησε στις 24 Ιανουαρίου 2001, όταν ένας ΡώσοςΠρόοδοςφορτηγό πλοίο ελλιμενίστηκε στον σταθμό και το απώθησε εκτός τροχιάς. Στη συνέχεια, ο σταθμός μπήκε στην ατμόσφαιρα και συνετρίβη στον Νότιο Ειρηνικό.
Μέχρι το 1993, η NASA άρχισε να συνεργάζεται με τους Ρώσους, την ESA και την Ιαπωνική Υπηρεσία Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA) για τη δημιουργία του Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS). Συνδυασμός της NASA Διαστημικός Σταθμός Ελευθερία έργο με το Σοβιετικό/Ρωσικό Me-2 σταθμός, ο ευρωπαϊκός Κολόμβος σταθμός, και οι Ιάπωνες Εργαστηριακή μονάδα Kibo , το έργο χτίστηκε επίσης στη Ρωσοαμερικανική Shuttle-Mir αποστολές (1995-1998).
Με τη συνταξιοδότηση του Πρόγραμμα διαστημικών λεωφορείων το 2011, τα μέλη του πληρώματος παραδόθηκαν αποκλειστικά με διαστημόπλοιο Soyuz τα τελευταία χρόνια. Από το 2014, υπάρχει συνεργασία μεταξύ της NASA και της Roscosmos έχει ανασταλεί για τις περισσότερες δραστηριότητες εκτός ISS λόγω των εντάσεων που προκλήθηκαν από την κατάσταση στην Ουκρανία.
Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, η εγχώρια ικανότητα εκτόξευσης έχει αποκατασταθεί στις ΗΠΑ χάρη σε εταιρείες όπως SpaceX , United Launch Alliance , και Blue Origin μπαίνουν για να καλύψουν το κενό με τον ιδιωτικό τους στόλο ρουκετών.
Ο ISS απασχολείται συνεχώς τα τελευταία 15 χρόνια, έχοντας ξεπεράσει το προηγούμενο ρεκόρ που κατείχε ο Mir. και έχει επισκεφθεί αστροναύτες και κοσμοναύτες από 15 διαφορετικά έθνη. Το πρόγραμμα ISS αναμένεται να συνεχιστεί τουλάχιστον έως το 2020, αλλά ενδέχεται να παραταθεί έως το 2028 ή πιθανώς και περισσότερο, ανάλογα με το δημοσιονομικό περιβάλλον.
Όπως μπορείτε να δείτε ξεκάθαρα, το πού τελειώνει η ατμόσφαιρά μας και πού αρχίζει ο χώρος είναι αντικείμενο συζήτησης. Όμως, χάρη σε δεκαετίες εξερεύνησης και εκτοξεύσεων του διαστήματος, καταφέραμε να καταλήξουμε σε έναν λειτουργικό ορισμό. Αλλά όποιος και αν είναι ο ακριβής ορισμός, αν μπορείτε να φτάσετε πάνω από 100 χιλιόμετρα, σίγουρα έχετε κερδίσει τα φτερά του αστροναύτη σας!
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για το διάστημα εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι Γιατί το Space είναι μαύρο; , Πόσο κρύο είναι το διάστημα; , Space Debris Illustrated: The Problem in Pictures , Τι είναι το Διαπλανητικό Διάστημα; , Τι είναι το Διαστρικό Διάστημα; , και Τι είναι το Διαγαλαξιακό διάστημα;
Για περισσότερες πληροφορίες, ελέγξτε έξω Η NASA αποκαλύπτει τα μυστήρια του Διαστρικού Διαστήματος και αυτή η λίστα με Deep Space Missions .
Το Astronomy Cast έχει επεισόδια για το θέμα, όπως το Σειρά Διαστημικών Σταθμών , Επεισόδιο 82: Space Junk , Επεισόδιο 281: Εκρήξεις στο διάστημα , Επεισόδιο 303: Equilibrium in Space , και Επεισόδιο 311: Ήχος στο Διάστημα .
Πηγές:
- NASA – Εποχή Διαστημικού Λεωφορείου
- NASA – Διεθνής Διαστημικός Σταθμός
- Wikipedia – Διαστημική Εποχή
- Τι είναι - Τι είναι το διάστημα;
Podcast (ήχος): Κατεβάστε (Διάρκεια: 2:29 — 2,3 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | RSS
Podcast (βίντεο): Κατεβάστε (48,3 MB)
Εγγραφείτε: Apple Podcasts | RSS