QUANTO è ALTO LO SPAZIO?

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Guarda il cielo notturno e cosa vedi? Spazio, scintillante e scintillante in tutta la sua gloria. Dal punto di vista astronomico, lo spazio è davvero molto vicino, persistendo proprio dall'altra parte di quel sottile strato che chiamiamo atmosfera. E se ci pensate, la Terra è poco più di una piccola isola in un mare di spazio. Quindi è letteralmente tutto intorno a noi.

Per definizione, lo spazio è definito come il punto in cui finisce l'atmosfera terrestre e inizia il vuoto dello spazio. Ma esattamente quanto è lontano? Quanto in alto devi viaggiare prima di poter effettivamente toccare lo spazio? Come probabilmente puoi immaginare, con una definizione così soggettiva, le persone tendono a non essere d'accordo su dove inizia esattamente lo spazio.

Definizione:

La prima definizione ufficiale di spazio venne dal National Advisory Committee for Aeronautics (il predecessore della NASA), che decise sul punto in cui la pressione atmosferica era inferiore a una libbra per piede quadrato. Questa era l'altitudine in cui le superfici di controllo dell'aeroplano non potevano più essere utilizzate e corrispondeva a circa 81 chilometri (50 miglia) sopra la superficie terrestre.

Ogni pilota o astronauta della NASA che attraversa questa altitudine riceve le sue ali da astronauta. Poco dopo l'approvazione di tale definizione, l'ingegnere aerospaziale Theodore von Kármán calcolò che al di sopra di un'altitudine di 100 km, l'atmosfera sarebbe stata così sottile che un aereo avrebbe dovuto viaggiare a velocità orbitale per ricavare qualsiasi ascensore.

Questa altitudine è stata successivamente adottata come Linea Karman dalla World Air Sports Federation (Federazione Internazionale Aeronautica, FAI). E nel 2012, quando Felix Baumgartner ha battuto il record per la più alta caduta libera, è saltato da un'altitudine di 39 chilometri (24,23 miglia), a meno della metà dello spazio (secondo la definizione della NASA).

Allo stesso modo, lo spazio è spesso definito come l'inizio alla più bassa altitudine alla quale i satelliti possono mantenere orbite per un tempo ragionevole - che è di circa 160 chilometri (100 miglia) sopra la superficie. Queste diverse definizioni sono complicate quando si tiene conto della definizione della parola "atmosfera".

Atmosfera terrestre:

Quando parliamo dell'atmosfera terrestre, tendiamo a pensare alla regione in cui la pressione dell'aria è ancora abbastanza alta da causare resistenza all'aria, o dove l'aria è semplicemente abbastanza densa da respirare. Ma in verità, l'atmosfera terrestre è composta da cinque strati principali - la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l'esosfera - quest'ultima delle quali si estende abbastanza lontano nello spazio.

La Thermosphere, il secondo strato più alto dell'atmosfera, si estende da un'altitudine di circa 80 km (50 mi) fino alla termopausa, che si trova ad un'altitudine di 500–1000 km (310–620 mi). La parte inferiore della termosfera, - da 80 a 550 chilometri (da 50 a 342 mi) - contiene la ionosfera, che è così chiamata perché è qui nell'atmosfera che le particelle sono ionizzate dalla radiazione solare.

Quindi, è qui che si verificano i fenomeni noti come Aurora Borealis e Aurara Australis. Anche la Stazione Spaziale Internazionale orbita in questo strato, tra 320 e 380 km (200 e 240 mi), e deve essere costantemente potenziata perché si verificano ancora attriti con l'atmosfera.

Lo strato più esterno, noto come esosfera, si estende ad un'altitudine di 10.000 km (6214 mi) sopra il pianeta. Questo strato è composto principalmente da densità estremamente basse di idrogeno, elio e diverse molecole più pesanti (azoto, ossigeno, CO²). Gli atomi e le molecole sono così distanti che l'esosfera non si comporta più come un gas e le particelle fuggono costantemente nello spazio.

È qui che l'atmosfera della Terra si fonde davvero con il vuoto dello spazio esterno, dove non c'è atmosfera. Ecco perché la maggior parte dei satelliti terrestri orbita all'interno di questa regione. A volte, l'Aurora Boreale e l'Aurora Australis si verificano nella parte inferiore dell'esosfera, dove si sovrappongono alla termosfera. Ma oltre a ciò, non ci sono fenomeni meteorologici in questa regione.

Interplanetario vs. Interstellare:

Un'altra importante distinzione quando si discute di spazio è la differenza tra ciò che si trova tra i pianeti (spazio interplanetario) e quello che si trova tra i sistemi stellari (spazio interstellare) nella nostra galassia. Ma ovviamente, questa è solo la punta dell'iceberg quando si tratta di spazio.

Se uno dovesse allargare la rete, c'è anche lo spazio che si trova tra le galassie nell'Universo (spazio intergalattico). In tutti i casi, la definizione comprende regioni in cui la concentrazione della materia è significativamente inferiore rispetto ad altri luoghi, ovvero una regione occupata centralmente da un pianeta, una stella o una galassia.

Inoltre, in tutte e tre le definizioni, le misurazioni coinvolte vanno al di là di qualsiasi cosa che noi umani siamo abituati a trattare regolarmente. Alcuni scienziati credono che lo spazio si estenda all'infinito in tutte le direzioni, mentre altri credono che lo spazio sia finito, ma sia illimitato e continuo (cioè non abbia inizio e fine).

In altre parole, c'è un motivo per cui lo chiamano spazio - ce n'è davvero tanto!

Esplorazione:

L'esplorazione dello spazio (vale a dire ciò che si trova immediatamente al di là dell'atmosfera terrestre) è iniziata sul serio con quella che è conosciuta come "Era spaziale". satelliti e moduli con equipaggio in orbita.

Il primo grande evento dell'Era Spaziale ebbe luogo il 4 ottobre 1957, con il lancio di Sputnik 1 dall'Unione Sovietica - il primo satellite artificiale lanciato in orbita. In risposta, l'allora presidente Dwight D. Eisenhower firmò il National Aeronautics and Space Act il 29 luglio 1958, istituendo ufficialmente la NASA.

Immediatamente, la NASA e il programma spaziale sovietico iniziarono a prendere le misure necessarie per creare veicoli spaziali con equipaggio. Nel 1959, questa competizione portò alla creazione del programma sovietico Vostok e del Progetto Mercurio della NASA. Nel caso di Vostok, ciò consisteva nello sviluppo di una capsula spaziale che poteva essere lanciata a bordo di un missile di supporto sacrificabile.

Insieme a numerosi test senza pilota e alcuni che usavano cani, nel 1960 furono scelti sei piloti sovietici per essere i primi uomini ad andare nello spazio. Il 12 aprile 1961, il cosmonauta sovietico Yuri Gagarin fu varato a bordo del Vostok 1 veicolo spaziale dal cosmodromo di Baikonur, e così divenne l'uomo pugno per andare nello spazio (battendo l'americano Alan Shepard per poche settimane).

Il 16 giugno 1963, Valentina Tereshkova fu mandata in orbita a bordo del Vostok 6 mestiere (che era l'ultima missione di Vostok), e così divenne la prima donna ad andare nello spazio. Nel frattempo, la NASA ha assunto il Project Mercury dall'aeronautica americana e ha iniziato a sviluppare il proprio concetto di missione con equipaggio.

Progettato per inviare un uomo nello spazio usando razzi esistenti, il programma ha rapidamente adottato il concetto di lanciare in orbita capsule balistiche. I primi sette astronauti, soprannominati "Mercury Seven", furono scelti tra i programmi pilota di test della Marina, dell'Aeronautica e della Marina.

Il 5 maggio 1961, l'astronauta Alan Shepard divenne il primo americano nello spazio a bordo del Libertà 7 missione. Quindi, il 20 febbraio 1962, l'astronauta John Glenn divenne il primo americano ad essere lanciato in orbita da un veicolo di lancio Atlas come parte di Amicizia 7. Glenn completò tre orbite del pianeta Terra e furono fatti altri tre voli orbitali, culminando nel volo a 22 orbite di L. Gordon Cooper a bordo Fede 7, che volò il 15 e 16 maggio 1963.

Nei decenni successivi, sia la NASA che i Soviet iniziarono a sviluppare veicoli spaziali con equipaggio più complessi ea lungo raggio. Una volta che la "Race to the Moon" si è conclusa con l'atterraggio riuscito dell'Apollo 11 (seguito da diverse altre missioni Apollo), l'attenzione ha iniziato a spostarsi per stabilire una presenza permanente nello spazio.

Per i russi, ciò ha portato allo sviluppo continuo della tecnologia delle stazioni spaziali nell'ambito del programma Salyut. Tra il 1972 e il 1991, hanno tentato di orbitare in sette stazioni separate. Tuttavia, guasti tecnici e un fallimento nei ripetitori del secondo stadio di un razzo hanno causato i primi tre tentativi dopo Salyut 1 fallire o provocare il decadimento delle orbite della stazione dopo un breve periodo.

Tuttavia, nel 1974, i russi riuscirono a schierarsi con successo Salyut 4, seguito da altre tre stazioni che rimarrebbero in orbita per periodi tra uno e nove anni. Mentre tutti i Salyut sono stati presentati al pubblico come laboratori scientifici non militari, alcuni di loro erano in realtà coperture per i militari Almaz stazioni di ricognizione.

La NASA ha anche perseguito lo sviluppo della tecnologia delle stazioni spaziali, culminata nel maggio del 1973 con il lancio di laboratorio spaziale, che rimarrebbe la prima e unica stazione spaziale costruita in modo indipendente d'America. Durante la distribuzione, laboratorio spaziale ha subito gravi danni, perdendo la sua protezione termica e uno dei suoi pannelli solari.

Ciò ha richiesto al primo equipaggio di incontrarsi con la stazione e condurre riparazioni. Seguirono altri due equipaggi e la stazione fu occupata per un totale di 171 giorni durante la sua storia di servizio. Ciò si concluse nel 1979 con l'abbattimento della stazione sull'Oceano Indiano e parti dell'Australia meridionale.

Nel 1986, i sovietici presero nuovamente il comando nella creazione di stazioni spaziali con lo spiegamento di Mir. Autorizzata nel febbraio 1976 da un decreto del governo, la stazione era originariamente intesa come un modello migliorato delle stazioni spaziali Salyut. Nel tempo, si è evoluto in una stazione composta da più moduli e diverse porte per veicoli spaziali Soyuz con equipaggio e Progresso astronavi cargo.

Il modulo principale fu lanciato in orbita il 19 febbraio 1986; e tra il 1987 e il 1996, tutti gli altri moduli sarebbero stati distribuiti e collegati. Durante i suoi 15 anni di servizio, Mir è stato visitato da un totale di 28 membri dell'equipaggio di lunga durata. Attraverso una serie di programmi di collaborazione con altre nazioni, la stazione sarebbe stata visitata anche da equipaggi di altre nazioni del blocco orientale, l'Agenzia spaziale europea (ESA) e la NASA.

Dopo una serie di problemi tecnici e strutturali raggiunti dalla stazione, il governo russo annunciò nel 2000 che avrebbe smantellato la stazione spaziale. Questo è iniziato il 24 gennaio 2001, quando un russo Progresso la nave mercantile attraccò alla stazione e la spinse fuori dall'orbita. La stazione entrò quindi nell'atmosfera e si schiantò nel Sud Pacifico.

Nel 1993, la NASA iniziò a collaborare con i russi, l'ESA e la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) per creare la Stazione spaziale internazionale (ISS). Combinare la NASA Space Station Freedom progetto con il sovietico / russo Mir-2 stazione, l'europeo Colombo stazione e il modulo di laboratorio giapponese Kibo, il progetto si basava anche sulle missioni Shuttle-Mir russo-americane (1995-1998).

Con il ritiro del programma Space Shuttle nel 2011, i membri dell'equipaggio sono stati consegnati esclusivamente da veicoli spaziali Soyuz negli ultimi anni. Dal 2014, la cooperazione tra la NASA e Roscosmos è stata sospesa per la maggior parte delle attività non ISS a causa delle tensioni causate dalla situazione in Ucraina.

Tuttavia, negli ultimi anni, le capacità di lancio indigene sono state ripristinate negli Stati Uniti grazie a società come SpaceX, United Launch Alliance e Blue Origin che si sono introdotte per riempire il vuoto con la loro flotta privata di missili.

L'ISS è stata continuamente occupata negli ultimi 15 anni, avendo superato il precedente record detenuto da Mir; ed è stato visitato da astronauti e cosmonauti di 15 nazioni diverse. Si prevede che il programma ISS continuerà fino almeno al 2020, ma potrebbe essere esteso fino al 2028 o forse più a lungo, a seconda dell'ambiente di bilancio.

Come puoi vedere chiaramente, dove finisce la nostra atmosfera e inizia lo spazio è oggetto di qualche dibattito. Ma grazie a decenni di esplorazione spaziale e lanci, siamo riusciti a trovare una definizione operativa. Ma qualunque sia la definizione esatta, se riesci a superare i 100 chilometri, hai sicuramente guadagnato le tue ali da astronauta!

Abbiamo scritto molti articoli interessanti sullo spazio qui su Space Magazine. Ecco perché è Space Black ?, Quanto è freddo lo spazio ?, Illustrati detriti spaziali: il problema in immagini, cos'è lo spazio interplanetario? Che cos'è lo spazio interstellare? E cos'è lo spazio intergalattico?

Per ulteriori informazioni, consulta la NASA Reveals Mysteries of Interstellar Space e questo elenco di missioni Deep Space.

Il cast di astronomia ha episodi sull'argomento, come la serie Space Stations, episodio 82: Space Junk, episodio 281: Explosions in Space, episodio 303: Equilibrium in Space e episodio 311: Sound in Space.