HVOR HøJ ER PLADSEN?

Send

Kig op på nattehimlen, og hvad ser du? Rum, glitrende og skinnende i al sin herlighed. Astronomisk set er rummet virkelig temmelig tæt, som dvæler lige på den anden side af det tynde lag, vi kalder en atmosfære. Og hvis du tænker over det, er Jorden lidt mere end en lille ø i et hav af rum. Så det er bogstaveligt talt rundt omkring os.

Per definition defineres rummet som det punkt, hvor Jordens atmosfære slutter, og rumvakuumet begynder. Men præcis hvor langt væk er det? Hvor højt skal du rejse, før du rent faktisk kan røre plads? Som du sandsynligvis kan forestille dig, med en sådan subjektiv definition, har folk en tendens til at være uenige om nøjagtigt, hvor rummet begynder.

Definition:

Den første officielle definition af rum kom fra National Advisory Committee for Aeronautics (forgængeren til NASA), der besluttede på det punkt, hvor atmosfæretrykket var mindre end et pund pr. Kvadratfod. Dette var den højde, at flykontroloverflader ikke længere kunne bruges, og svarede til ca. 81 kilometer over Jordens overflade.

Enhver NASA-testpilot eller astronaut, der krydser denne højde, tildeles deres astronautvinger. Kort efter, at denne definition blev vedtaget, beregnet luftfartsingeniøren Theodore von Kármán, at atmosfæren over en 100 km højde ville være så tynd, at et fly skulle skulle køre med orbitalhastighed for at udlede enhver lift.

Denne højde blev senere vedtaget som Karman Line af World Air Sports Federation (Fédération Aéronautique Internationale, FAI). Og i 2012, da Felix Baumgartner brød rekorden for det højeste freefall, sprang han fra en højde på 39 kilometer (24,23 mi), mindre end halvvejs til rummet (ifølge NASAs definition).

På samme måde defineres rum ofte som begyndende i den laveste højde, hvorpå satellitter kan opretholde kredsløb i en rimelig tid - hvilket er cirka 160 kilometer (100 miles) over overfladen. Disse forskellige definitioner er komplicerede, når man tager hensyn til definitionen af ordet “atmosfære”.

Jordens atmosfære:

Når vi taler om Jordens atmosfære, tænker vi på det område, hvor lufttrykket stadig er højt til at forårsage luftmodstand, eller hvor luften simpelthen er tyk nok til at trække vejret. Men i sandhed består Jordens atmosfære af fem hovedlag - Troposfæren, Stratosfæren, Mesosfæren, Thermosfæren og Eksosfæren - hvis sidstnævnte strækker sig ret langt ud i rummet.

Thermosfæren, det næsthøjeste lag i atmosfæren, strækker sig fra en højde på ca. 80 km (50 mi) op til termopausen, som er i en højde af 500–1000 km (310–620 mi). Den nederste del af termosfæren - fra 80 til 550 kilometer (50 til 342 mi) - indeholder ionosfæren, der er så navngivet, fordi det er her i atmosfæren, at partikler ioniseres ved solstråling.

Derfor er det her, de fænomener, der er kendt som Aurora Borealis og Aurara Australis, er kendt for at finde sted. Den internationale rumstation kredser også i dette lag mellem 320 og 380 km (200 og 240 mi) og skal konstant styrkes, fordi der stadig forekommer friktion med atmosfæren.

Det yderste lag, kendt som eksosfæren, strækker sig ud til en højde på 10.000 km (6214 mi) over planeten. Dette lag er hovedsageligt sammensat af ekstremt lave tætheder af brint, helium og flere tungere molekyler (nitrogen, ilt, CO²). Atomer og molekyler er så langt fra hinanden, at eksosfæren ikke længere opfører sig som en gas, og partiklerne konstant flygter ud i rummet.

Det er her Jordens atmosfære virkelig smelter sammen med det ydre rum, hvor der ikke er nogen atmosfære. Derfor er størstedelen af Jordens satellitter kredsløb i denne region. Undertiden forekommer Aurora Borealis og Aurora Australis i den nedre del af eksosfæren, hvor de overlapper hinanden i termosfæren. Men ud over det er der ingen meteorologiske fænomener i denne region.

Interplanetary vs. Interstellar:

En anden vigtig forskel, når vi diskuterer rum, er forskellen mellem det, der ligger mellem planeter (interplanetært rum) og det, der ligger mellem stjernesystemer (interstellært rum) i vores galakse. Men selvfølgelig er det bare toppen af isbjerget, når det kommer til rummet.

Hvis man kaster nettet bredere, er der også det rum, der ligger mellem galakser i universet (intergalaktisk rum). I alle tilfælde involverer definitionen regioner, hvor koncentrationen af stof er markant lavere end andre steder - dvs. et område, der er besat centralt af en planet, stjerne eller galakse.

Derudover er de involverede målinger i alle tre definitioner ud over alt, hvad vi mennesker er vant til at håndtere regelmæssigt. Nogle forskere mener, at rummet strækker sig uendeligt i alle retninger, mens andre mener, at pladsen er begrænset, men er ubegrænset og kontinuerlig (dvs. har ingen begyndelse og slutning).

Der er med andre ord en grund til, at de kalder det plads - der er bare så meget af det!

Udforskning:

Udforskningen af rummet (det vil sige det, der ligger umiddelbart uden for Jordens atmosfære) begyndte for alvor med det, der er kendt som ”Rumalderen”. Denne nye grundige udforskningsalder begyndte med, at De Forenede Stater og Sovjetunionen satte deres syn på at placere satellitter og besatte moduler i kredsløb.

Den første store begivenhed i rumalderen fandt sted den 4. oktober 1957 med lanceringen af Sputnik 1 af Sovjetunionen - den første kunstige satellit, der blev lanceret i kredsløb. Som svar underskrev daværende præsident Dwight D. Eisenhower den nationale luftfarts- og rumfartslov den 29. juli 1958, og officielt oprettede NASA.

Straks begyndte NASA og det sovjetiske rumprogram at tage de nødvendige skridt hen imod oprettelse af bemandet rumfartøj. I 1959 resulterede denne konkurrence i oprettelsen af det sovjetiske Vostok-program og NASA's Project Mercury. I tilfælde af Vostok bestod dette i at udvikle en rumkapsel, der kunne sættes i gang ombord på en brugbar raket.

Sammen med adskillige ubemandede prøver og nogle få, der bruger hunde, blev seks sovjetiske piloter udvalgt i 1960 til at være de første mænd, der gik ud i rummet. Den 12. april 1961 blev den sovjetiske kosmonaut Yuri Gagarin lanceret ombord på Vostok 1 rumfartøj fra Baikonur Cosmodrome, og blev dermed den første mand til at gå ud i rummet (slå den amerikanske Alan Shepard med bare et par uger).

Den 16. juni 1963 blev Valentina Tereshkova sendt til bane ombord på Vostok 6 håndværk (som var den sidste Vostok-mission), og blev dermed den første kvinde, der gik ud i rummet. I mellemtiden overtog NASA Project Mercury fra den amerikanske luftvåben og begyndte at udvikle deres eget besætningskoncept.

Programmet blev designet til at sende en mand ud i rummet ved hjælp af eksisterende raketter og vedtog hurtigt konceptet om at lancere ballistiske kapsler i kredsløb. De første syv astronauter med tilnavnet "Mercury Seven" blev valgt blandt pilotprogrammerne Navy, Air Force og Marine.

Den 5. maj 1961 blev astronaut Alan Shepard den første amerikaner i rummet ombord på Frihed 7 mission. Derefter den 20. februar 1962 blev astronaut John Glenn den første amerikaner, der blev lanceret i kredsløb af et Atlas-lanceringsbiler som en del af Venskab 7. Glenn afsluttede tre kredsløb af planeten Jorden, og der blev foretaget yderligere tre orbitalfly, der kulminerede med L. Gordon Cooper 22-bane flyvning ombord Tro 7, der fløj den 15. og 16. maj 1963.

I de efterfølgende årtier begyndte både NASA og Soviets at udvikle mere komplekse, langtrækkede besætnings rumfartøjer. Da “Race to the Moon” sluttede med den vellykkede landing af Apollo 11 (efterfulgt af flere flere Apollo-missioner), begyndte fokus at skifte til at etablere en permanent tilstedeværelse i rummet.

For russerne førte dette til den fortsatte udvikling af rumstationsteknologi som en del af Salyut-programmet. Mellem 1972 og 1991 forsøgte de at bane rundt om syv separate stationer. Imidlertid forårsagede tekniske fejl og en fiasko i en rakets anden fase boosters de første tre forsøg efter Salyut 1 at mislykkes eller resultere i, at stationens baner forfalder efter en kort periode.

I 1974 lykkedes det imidlertid russerne at implementere med succes Salyut 4, efterfulgt af yderligere tre stationer, der ville forblive i kredsløb i perioder mellem et og ni år. Mens alle Salyuts blev præsenteret for offentligheden som ikke-militære videnskabelige laboratorier, var nogle af dem faktisk dækker til militæret Almaz rekognoseringstationer.

NASA forfulgte også udviklingen af rumstationsteknologi, som kulminerede i maj 1973 med lanceringen af Skylab, som forbliver USAs første og eneste uafhængigt bygget rumstation. Under installationen Skylab led alvorlig skade, mister sin termiske beskyttelse og en af dens solcellepaneler.

Dette krævede, at det første besætning skulle møde med stationen og udføre reparationer. Yderligere to besætninger fulgte, og stationen blev besat i alt 171 dage i løbet af sin tjenestehistorie. Dette sluttede i 1979 med nedbringning af stationen over Det Indiske Ocean og dele af det sydlige Australien.

I 1986 tog sovjeterne igen føringen med oprettelsen af rumstationer med indsættelse af Mir. Stationen blev godkendt i februar 1976 ved et regeringsdekret og var oprindeligt beregnet til at være en forbedret model af Salyut-rumstationerne. Med tiden udviklede det sig til en station bestående af flere moduler og flere havne til bemandet Soyuz-rumfartøj og Fremskridt last rumskibe.

Kernemodulet blev lanceret i kredsløb den 19. februar 1986; og mellem 1987 og 1996 ville alle de andre moduler blive indsat og vedhæftet. I løbet af sine 15 års tjeneste blev Mir besøgt af i alt 28 besætninger i lang varighed. Gennem en række samarbejdsprogrammer med andre nationer blev stationen også besøgt af besætninger fra andre østblok-nationer, Den Europæiske Rumorganisation (ESA) og NASA.

Efter en række tekniske og strukturelle problemer, der blev indhentet stationen, bebudede den russiske regering i 2000, at den ville nedlægge rumstationen. Dette begyndte den 24. januar 2001, da en russer Fremskridt fragtskib anklagede ved stationen og skubbede det ud af bane. Stationen gik derefter ind i atmosfæren og styrtede ned i det sydlige Stillehav.

I 1993 begyndte NASA at samarbejde med russerne, ESA og Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) for at oprette den internationale rumstation (ISS). Kombination af NASA'er Space Station Freedom projekt med sovjet / russisk Mir-2 station, den europæiske Columbus station og det japanske Kibo-laboratoriemodul bygger projektet også på de russisk-amerikanske Shuttle-Mir-missioner (1995-1998).

Med pensionering af Space Shuttle-programmet i 2011 er besætningsmedlemmer udelukkende blevet leveret af Soyuz-rumfartøjet i de senere år. Siden 2014 er samarbejdet mellem NASA og Roscosmos blevet suspenderet for de fleste aktiviteter, der ikke er ISS, på grund af spændinger forårsaget af situationen i Ukraine.

I de seneste par år er oprindelige lanceringsmuligheder imidlertid blevet gendannet til USA takket være virksomheder som SpaceX, United Launch Alliance og Blue Origin, der trådte ind for at udfylde tomrummet med deres private raketflåde.

ISS har været kontinuerligt besat i de sidste 15 år efter at have overskredet den tidligere rekord, som Mir havde; og har været besøgt af astronauter og kosmonauter fra 15 forskellige nationer. ISS-programmet forventes at fortsætte indtil mindst 2020, men kan forlænges indtil 2028 eller muligvis længere, afhængigt af budgetmiljøet.

Som du tydeligt kan se, hvor vores atmosfære slutter og rum begynder er genstand for en vis debat. Men takket være årtier med efterforskning og lanceringer af rum har vi formået at komme med en fungerende definition. Men uanset hvad den nøjagtige definition er, hvis du kan komme over 100 kilometer, har du bestemt tjent dine astronautvinger!

Vi har skrevet mange interessante artikler om plads her på Space Magazine. Her er hvorfor er plads sort?, Hvor koldt er rum ?, Rumafvigelse illustreret: Problemet i billeder, hvad er interplanetært rum ?, Hvad er mellemstatens rum ?, og hvad er intergalaktisk rum?

For mere information, se NASA Reveals Mysteries of Interstellar Space og denne liste over Deep Space Missions.

Astronomy Cast har episoder om emnet, ligesom Space Stations Series, Afsnit 82: Space Junk, Episode 281: Explosions in Space, Episode 303: Equilibrium in Space og Episode 311: Sound in Space.