Var börjar rymden?

Rymdlanseringar är spännande att titta på och känna. En raket hoppar ut ur dynan till rymden, brusar sig upp och skapar en chockvåg av ljud som skramlar dina ben (om du är inom några mil). Inom några minuter har det gått in i rymden, redo att leverera nyttolast (och ibland människor) till rymden. 

Men när raket faktiskt stiga på Plats? Det är en bra fråga som inte har ett definitivt svar. Det finns ingen specifik gräns som definierar var rymden börjar. Det finns inte en linje i atmosfären med ett skylt som säger "Space is Thataway!"  

Gränsen mellan jorden och rymden

Linjen mellan rymden och "inte rymden" bestäms verkligen av vår atmosfär. Här nere på planeten är den tillräckligt tjock för att stödja livet. Genom att stiga upp genom atmosfären blir luften gradvis tunnare. Det finns spår av gaserna vi andas mer än hundra mil över vår planet, men så småningom tynnar de ut så mycket att det inte skiljer sig från rymdets nästan vakuum. Vissa satelliter har uppmätt spänniga bitar av jordens atmosfär upp till mer än 800 kilometer (nästan 500 miles) bort. Alla satelliter kretsar långt över vår atmosfär och anses officiellt "i rymden." Med tanke på att vår atmosfär tynnar så gradvis och det inte finns någon tydlig gräns, måste forskare komma med en officiell "gräns" mellan atmosfär och rymd.

Idag är den gemensamt överenskomna definitionen av var rymden börjar cirka 100 kilometer. Det kallas också von Kármán-linjen. Den som flyger över 80 km i höjd betraktas vanligtvis som en astronaut, enligt NASA.

Utforska atmosfäriska lager

För att se varför det är svårt att definiera var rymden börjar, titta på hur vår atmosfär fungerar. Tänk på det som en skiktkaka gjord av gaser. Det är tjockare nära ytan på vår planet och tunnare i toppen. Vi lever och arbetar på den lägsta nivån, och de flesta människor lever i den nedre milen eller så i atmosfären. Det är först när vi reser med flyg eller klättrar höga berg att vi kommer in i regioner där luften är ganska tunn. De högsta bergen stiger upp till mellan 4200 och 9 144 meter (14 000 till nästan 30 000 fot). 

De flesta passagerarflygplan flyger runt cirka 10 kilometer uppåt. Även de bästa militära jetflygarna klättrar sällan över 30 km (98,425 fot). Väderballonger kan komma upp till 40 kilometer i höjd. Meteorer blossar ungefär 12 kilometer upp. Nord- eller södra lamporna (auroralskärmar) är ungefär 90 kilometer (~ 55 mil) höga. De Internationell rymdstation omloppsbana mellan 330 och 410 kilometer (205-255 miles) över jordens yta och långt över atmosfären. Det är långt över skiljelinjen som indikerar början av rymden. 

Typer av utrymme

Astronomer och planetforskare delar ofta rymdmiljön "nära jorden" i olika regioner. Det finns "geospace", som är det område i rymden närmast Jorden, men i princip utanför skiljelinjen. Sedan finns det "cislunar" -utrymme, som är regionen som sträcker sig bortom månen och omfattar både jorden och månen. Utöver det är det interplanetära utrymmet, som sträcker sig runt solen och planeterna, ut till gränserna för Oort-molnet. Nästa område är interstellärt utrymme (som omfattar utrymmet mellan stjärnorna). Utöver det finns galaktiska rymden och intergalaktiska rymden, som fokuserar på utrymmena inom galaxen respektive mellan galaxerna. I de flesta fall är utrymmet mellan stjärnor och de stora regionerna mellan galaxerna inte riktigt tomt. Dessa regioner innehåller vanligtvis gasmolekyler och damm och utgör effektivt ett vakuum.

Juridiskt utrymme

När det gäller lag och register, överväger de flesta experter utrymme att börja på en höjd av 100 km (62 miles), von Kármán-linjen. Den är uppkallad efter Theodore von Kármán, en ingenjör och fysiker som arbetade starkt inom flyg- och astronautik. Han var den första som bestämde att atmosfären på denna nivå är för tunn för att stödja luftfart. 

Det finns några mycket enkla skäl till att en sådan uppdelning finns. Det återspeglar en miljö där raketer kan flyga. I mycket praktiska termer måste ingenjörer som designar rymdfarkoster se till att de kan hantera utrymmet. Att definiera rymden i termer av atmosfäriskt drag, temperatur och tryck (eller brist på ett i vakuum) är viktigt eftersom fordon och satelliter måste konstrueras för att motstå extrema miljöer. I syfte att landa säkert på jorden bestämde konstruktörerna och operatörerna av den amerikanska rymdfärdsflottan att "gränsen för yttre rymden" för skyttlarna var på en höjd av 122 km (76 miles). På den nivån kunde skyttlarna börja "känna" atmosfärisk drag från jordens luftfilter, och det påverkade hur de styrdes till sina landningar. Detta var fortfarande långt ovanför von Kármán-linjen, men i verkligheten fanns det goda tekniska skäl att definiera för skyttlarna, som bar människoliv och hade ett högre krav på säkerhet. 

Politik och definitionen av det yttre rymden

Idén om det yttre rymden är centralt för många fördrag som styr den fredliga användningen av rymden och kropparna i det. Exempelvis hindrar det yttre rymdfördraget (undertecknat av 104 länder och först antogs av FN 1967) länder från att hävda suveränt territorium i yttre rymden. Vad det betyder är att inget land kan placera ett krav i rymden och hålla andra borta från det.

Därför blev det viktigt att definiera "yttre rymden" av geopolitiska skäl som inte hade något att göra med säkerhet eller teknik. Fördragen som åberopar gränserna för rymden styr vad regeringar kan göra vid eller i närheten av andra organ i rymden. Det ger också riktlinjer för utveckling av mänskliga kolonier och andra forskningsuppdrag på planeter, månar och asteroider. 

Utökat och redigerat av Carolyn Collins Petersen.