我最近看了一个视频,里面有几十架战斗机在进行激烈的战斗(战斗机之间的空战)。飞机一边向敌方发射导弹一边爬越蓝白色的天空,但突然,天空变得漆黑一片,这表明它们进入了太空!
来源:《使命召唤:无限战争》(官方预告片)
当我看到这种转变时,我想的第二件事(我首先想到的是哇!)是如果飞机继续上升,它们是否真的能到达外层空间?首先,空间有多近/多远。这个答案完全取决于你怎么定义“太空”;毕竟如果你有一架特殊的飞机能够达到如此高的速度,你实际上就能到达太空。
然而,让我们先解决最基本的问题…
什么是“太空”?
乍一看,这似乎是个愚蠢的问题,对吧?空间是太阳系其他部分和宇宙更广阔区域的所在。它是宇航员去的地方,也是你在晚上仰望天空时看到的东西。这些定义没有一个是不正确的,但它们对定义我们的星球和太空真空之间的边界没有多大帮助。
图中偏黑的区域是太空(图片来源:SkyLine)
从地球的角度来看,太空是大气层变薄甚至不存在的地方。这显然是一个非常简单和主观的空间定义,但就本文的范围而言,这对于理解地球和空间本身之间的区别已经足够了。
太空有多高?
许多人会这样回答:空间从大气结束的地方开始。虽然这并没有错,但它并没有真正回答这个问题,因为它不可避免地引出了一个后续问题(想象一下,有一个非常好奇的孩子拉着你的袖子): 大气结束的地方在哪里
同样,这不是一个容易回答的问题,因为它没有一个明确的答案。你看,覆盖我们整个星球的大气层不是一个单一的实体;相反,它是一些气体和尘埃颗粒的集合。当你升到更高的天空时,这层气体会继续变薄。这就是为什么大多数商用飞机不能飞到离地面28000 - 35000英尺的高度。这里有一张图片,可以让你更好地想象这种情况:
从太空看地球大气层
这是大气的样子。现在,你能准确地确定大气结束的高度吗?可能不会,因为你可以看到,大气是逐渐变薄的气体层的集合,而不是一个定义明确的实体,所以它没有一个确切的边界。
你要升到多高才能正式进入太空?
虽然太空的起点没有明确的界限,但它是有极限的,如果你越过它,你至少已经正式进入了空间。这个边界被称为卡门线,通常被称为空间的边缘。
大气层
卡门线位于热层底部附近。卡门线是一个假想的边界,位于地球上方100公里处,被广泛认为是外层空间和地球大气层之间的边界。这条线的名字来自匈牙利裔美国物理学家西奥多·冯·卡门,他是第一个确定在这个高度附近,大气变得太稀薄,无法支持航空飞行的人。简而言之,这意味着在这个高度,飞机不能使用常规的飞行技术来产生空气动力升力并停留在这个高度之上(这将需要火箭)。这个定义被国际航空联合会(FAI)接受,FAI是一个为航天和航空制定标准的国际机构。
图解:因大气气体对蓝色可见光的散射比其他颜色的可见光更强,在大气层的边缘便有了一圈蓝色的光晕。因随着海拔的提高,大气变得愈来愈稀薄,蓝色光晕逐渐消失,仅留下了作为背景的黑色的太空。
注意,大气层仍然存在于卡门线之外; 事实上,在离地球表面一万公里的地方仍能找到外逸层(大气层的最外层)的微小颗粒! 从这个角度来看,环绕地球上空330-435公里的国际空间站,或许并不真正在外太空。
国际空间站的猫米姆
所以,并不是大气层在卡门线结束,只是在那个高度,它变得太微不足道,无法支持依赖空气质量的飞行。这里有一个有趣的事实:你不必飞出卡门线,才能被正式认定为宇航员;根据美国空军对宇航员的定义,你所要做的就是在平均海平面以上飞行50英里(80公里)就能获得这个称号
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. sciabc- Ashish
国际航空协会
FAI
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