太空似乎始于地球大气层之外,但这并非一个恰当的定义,因为随着海拔升高,大气密度逐渐降低,却并未真正消失,而是逐步变得稀薄。
大气层从地球表面(对流层,高度0公里至20公里)开始,一直延伸到极高的高度(外逸层,高度1000公里至50000公里)。
根据Soho任务收集的数据,一个法俄团队计算出地球大气层延伸至63万公里外(是月球距离的1.5倍)。
大气层向太空逐渐稀薄,形成一层极其稀疏的氢原子云(每立方厘米10至70个原子),被称为"地冕"。
在月球表面,每立方分米仅有200个原子,几乎接近真空。
太空旅游始于2021年7月11日!
理查德·布兰森和他的太空船二号(SS2)VSS Unity已有超过600名客户准备支付25万美元前往太空。2021年7月20日,一个价值2800万美元的座位被拍卖,用于陪同杰夫·贝佐斯进入太空(蓝色起源的首次太空旅游飞行)。
太空位于航空飞行(飞机)与航天飞行(卫星)的交界处。这一分界线被称为卡门线(以西奥多·冯·卡门命名,匈牙利工程师及物理学家,1881-1963年)。这条假想分界线被设定为距地球表面100公里处,对应大气层稀薄至无法支撑航空飞行的高度。飞机需依靠周围空气提供升力才能保持飞行,其机翼正是升力的来源。飞行高度越高,稀薄空气提供的升力就越小,因此必须通过提升速度来维持升力,以补偿爬升过程中空气密度降低的影响;否则重力将使其坠落。
那么问题是:在大气中,必须以多快的速度行进才能依靠气动升力获得支撑?
飞机必须达到轨道速度。
卡门线标志着所需飞行速度等于轨道速度的高度。 要将卫星送入轨道,必须为其提供完成轨道运行的最低速度。该速度需接近7.9公里/秒(28,440公里/小时)。为避免卫星在运行过程中因大气摩擦而减速,其位置必须高于大气层,即至少距地球100公里以上。
2021年,太空旅游将乘客送至略低于100公里的高度,因此这些属于亚轨道飞行。
注:升力 = 1/2 × 大气密度(千克/立方米)× 参考面积(平方米)× 升力系数(无量纲)× 速度的平方(米/秒)