宇宙はどこから始まるのか?

宇宙は地表から約 100 km (62 マイル) 上空から始まります。宇宙飛行士は日常的に宇宙で生活し、働いていますが、特殊な環境で生活し、呼吸する空気がなく、気温が極端に高い場所で働くには宇宙服を着用する必要があります。 NASA

宇宙への打ち上げは見ても感じてもワクワクします。ロケットがパッドから宇宙に飛び出し、轟音を上げて音の衝撃波を発生させ、骨をガタガタさせます (数マイル以内にいる場合)。数分以内に宇宙空間に入り、ペイロード (場合によっては人) を宇宙に運ぶ準備が整います。

しかし、そのロケットはいつ実際に 入力 スペース？明確な答えがないのは良い質問です。空間がどこから始まるかを定義する特定の境界はありません。大気圏には、「宇宙はもう終わりだ!」というサインのある線はありません。

地球と宇宙の境界

空間と「非空間」の境界線は、私たちの大気によって決定されます。ここ地球の表面には、生命を維持するのに十分な厚さがあります。大気中を上昇すると、空気は徐々に薄くなります。私たちが呼吸するガスの痕跡は、私たちの惑星の上空 100 マイル以上にありますが、最終的には、ほとんど真空に近い宇宙と変わらないほど薄くなります。一部の衛星は、800 キロメートル (ほぼ 500 マイル) 以上離れた地球の大気のわずかな部分を測定しました。すべての衛星は大気圏のはるか上空を周回しており、公式には「宇宙にある」と見なされています。私たちの大気は徐々に薄くなり、明確な境界がないことを考えると、科学者は大気と宇宙の間の公式の「境界」を考え出さなければなりませんでした.

今日、一般的に合意されている宇宙の始まりの定義は、約 100 キロメートル (62 マイル) です。フォン・カルマン線とも呼ばれます。 NASA によると、高度 80 km (50 マイル) 以上を飛行する人は通常、宇宙飛行士と見なされます。

大気層の探索

空間がどこから始まるかを定義するのが難しい理由を理解するために、私たちの大気がどのように機能するかを見てみましょう.ガスでできたレイヤーケーキと考えてください。地球の表面近くでは厚く、上部では薄くなっています。私たちは最も低いレベルで生活し、働いており、ほとんどの人間は大気圏の約 1 マイル下に住んでいます。空気が非常に薄い地域に入るのは、飛行機で旅行したり、高い山に登ったりするときだけです。最も高い山は、4,200 から 9,144 メートル (14,000 からほぼ 30,000 フィート) まで上昇します。

ほとんどのジェット旅客機は、約 10 キロメートル (または 6 マイル) 上空を飛行します。最高の軍用機でさえ、30 km (98,425 フィート) を超えて上昇することはめったにありません。気象観測気球は、高度 40 km (約 25 マイル) まで到達できます。流星は約 12 キロメートル上空で燃え上がります。オーロラまたはサザン ライト (オーロラ ディスプレイ) は高さ約 90 km (~55 マイル) です。の 国際宇宙ステーション 地球の表面から 330 ～ 410 キロメートル (205 ～ 255 マイル) の間、大気のはるか上空を周回しています。宇宙の始まりを示す境界線よりもかなり上にあります。

スペースの種類

天文学者や惑星科学者は、「地球に近い」宇宙環境をさまざまな地域に分割することがよくあります。地球に最も近い空間の領域である「ジオスペース」がありますが、基本的には境界線の外側にあります。次に、月を超えて拡張し、地球と月の両方を包含する領域である「cislunar」空間があります。その先には惑星間空間があり、太陽と惑星の周りに広がっています。オールトの雲の限界.次の領域は、星間空間 (星と星の間の空間を取り囲む) です。その先には銀河空間と銀河間空間があり、それぞれ銀河内と銀河間の空間に焦点を当てています。ほとんどの場合、星の間のスペース銀河間の広大な領域は、実際には空ではありません。これらの領域には通常、ガス分子と塵が含まれており、効果的に真空を構成しています。

法務スペース

法律と記録管理の目的で、ほとんどの専門家は、宇宙は高度 100 km (62 マイル) のフォン カルマン線から始まると考えています。航空学と宇宙飛行学に多大な貢献をしたエンジニア兼物理学者のセオドア・フォン・カルマンにちなんで名付けられました。彼は、このレベルの大気が航空飛行をサポートするには薄すぎると判断した最初の人でした。

このような区分が存在するのには、いくつかの非常に単純な理由があります。ロケットが飛べる環境を反映しています。非常に現実的な言い方をすれば、宇宙船を設計するエンジニアは宇宙の厳しさに対処できるようにする必要があります。大気抵抗、温度、圧力 (または真空中の圧力の欠如) の観点から空間を定義することは重要です。なぜなら、乗り物や人工衛星は極限の環境に耐えられるように構築する必要があるからです。地球に安全に着陸するために、米国のスペースシャトル艦隊の設計者と運用者は、シャトルの「宇宙空間の境界」が高度 122 km (76 マイル) であると判断しました。そのレベルでは、シャトルは地球の空気のブランケットからの大気抵抗を「感じ」始める可能性があり、それが着陸への操縦方法に影響を与えました。これは依然としてフォン・カルマン線をはるかに上回っていたが、実際には、人間の命を運び、より高い安全性が求められるシャトルを定義する十分な工学的理由があった.

政治と宇宙の定義

宇宙空間の概念は、宇宙とその中の身体の平和利用を管理する多くの条約の中心です。たとえば、宇宙条約 (104 か国が署名し、1967 年に国連で初めて可決された) は、各国が宇宙空間で主権領土を主張することを防いでいます。それが意味することは、どの国も宇宙で権利を主張し、他の国をそこから締め出すことはできないということです.

したがって、安全性や工学とは何の関係もない地政学的な理由から、「宇宙空間」を定義することが重要になりました。宇宙の境界を呼び出す条約は、宇宙の他の物体またはその近くで政府ができることを管理します。また、人間のコロニーの開発や、惑星、月、小惑星に関するその他の研究ミッションのガイドラインも提供します。

によって拡張および編集されたキャロリン・コリンズ・ピーターセン .