Waar begint de ruimte?

Ruimtelanceringen zijn spannend om te zien en te voelen. Een raket springt van de pad naar de ruimte, brult omhoog en creëert een schokgolf van geluid die je botten rammelt (als je binnen een paar kilometer bent). Binnen een paar minuten is het de ruimte binnengekomen, klaar om ladingen (en soms mensen) naar de ruimte te brengen.

Maar wanneer doet die raket eigenlijk invoeren ruimte? Het is een goede vraag die geen definitief antwoord heeft. Er is geen specifieke grens die bepaalt waar de ruimte begint. Er is geen lijn in de atmosfeer met een bordje met de tekst 'Space is Thataway!'

De grens tussen ruimte en 'geen ruimte' wordt echt bepaald door onze atmosfeer. Hier beneden op het oppervlak van de planeet is het dik genoeg om het leven te ondersteunen. Door de atmosfeer stijgend, wordt de lucht geleidelijk dunner. Er zijn sporen van de gassen die we meer dan honderd mijl boven onze planeet inademen, maar uiteindelijk worden ze zoveel dunner dat het niet anders is dan het bijna vacuüm van de ruimte. Sommige satellieten hebben dunne deeltjes van de atmosfeer van de aarde gemeten tot op meer dan 800 kilometer (bijna 500 mijl) afstand. Alle satellieten draaien ruim boven onze atmosfeer en worden officieel beschouwd als 'in de ruimte'. Gezien het feit dat onze atmosfeer zo dun is geleidelijk en er is geen duidelijke grens, wetenschappers moesten een officiële "grens" bedenken tussen atmosfeer en ruimte.

Tegenwoordig is de algemeen overeengekomen definitie van waar de ruimte begint ongeveer 100 kilometer (62 mijl). Het wordt ook wel de von Kármán-lijn genoemd. Iedereen die boven de 80 km (50 mijl) in hoogte vliegt, wordt volgens NASA meestal als een astronaut beschouwd.

Om te zien waarom het moeilijk is om te definiëren waar de ruimte begint, kijk eens hoe onze atmosfeer werkt. Zie het als een laagcake gemaakt van gassen. Het is dikker aan de oppervlakte van onze planeet en dunner aan de bovenkant. We leven en werken op het laagste niveau en de meeste mensen leven in de lagere mijl of zo van de atmosfeer. Alleen als we per vliegtuig reizen of hoge bergen beklimmen, komen we in gebieden waar de lucht vrij dun is. De hoogste bergen stijgen tussen 4.200 en 9.144 meter (14.000 tot bijna 30.000 voet).

De meeste passagiersvliegtuigen vliegen ongeveer 10 kilometer (of 6 mijl) omhoog. Zelfs de beste militaire straaljagers klimmen zelden boven de 30 km (98.425 voet). Weerballonnen kunnen tot 40 kilometer (ongeveer 25 mijl) hoog worden. Meteoren flitsen ongeveer 12 kilometer omhoog. Het noorder- of zuiderlicht (poollicht) is ongeveer 90 kilometer (~ 55 mijl) hoog. De Internationaal Ruimtestation draait tussen 330 en 410 kilometer (205-255 mijl) boven het aardoppervlak en ruim boven de atmosfeer. Het is ruim boven de scheidslijn die het begin van de ruimte aangeeft.

Astronomen en planetaire wetenschappers verdelen de "bijna-aarde" -ruimteomgeving vaak in verschillende regio's. Er is 'geospace', dat deel van de ruimte dat zich het dichtst bij de aarde bevindt, maar eigenlijk buiten de scheidslijn. Dan is er de "cislunar" -ruimte, het gebied dat zich uitstrekt tot voorbij de maan en zowel de aarde als de maan omvat. Daarbuiten is de interplanetaire ruimte, die zich uitstrekt rond de zon en planeten, tot aan de grenzen van de Oort Cloud. Het volgende gebied is de interstellaire ruimte (die de ruimte tussen de sterren omvat). Buiten dat zijn galactische ruimte en intergalactische ruimte, die respectievelijk focussen op de ruimtes binnen de melkweg en tussen sterrenstelsels. In de meeste gevallen is de ruimte tussen sterren en de uitgestrekte gebieden tussen sterrenstelsels zijn niet echt leeg. Die regio's bevatten meestal gasmoleculen en stof en vormen effectief een vacuüm.

Omwille van de wet en het bijhouden van gegevens, beschouwen de meeste experts de ruimte om te beginnen op een hoogte van 100 km (62 mijl), de von Kármán-lijn. Het is genoemd naar Theodore von Kármán, een ingenieur en natuurkundige die zwaar heeft gewerkt in de luchtvaart en de ruimtevaart. Hij was de eerste die vaststelde dat de atmosfeer op dit niveau te dun is om de luchtvaart te ondersteunen.

Er zijn een aantal zeer eenvoudige redenen waarom een ​​dergelijke scheiding bestaat. Het weerspiegelt een omgeving waar raketten kunnen vliegen. In praktische termen moeten ingenieurs die ruimtevaartuigen ontwerpen ervoor zorgen dat ze de ontberingen van de ruimte aankunnen. Het definiëren van ruimte in termen van atmosferische weerstand, temperatuur en druk (of gebrek aan één in een vacuüm) is belangrijk omdat voertuigen en satellieten moeten worden gebouwd om extreme omgevingen te weerstaan. Met het oog op een veilige landing op aarde, de ontwerpers en operators van de Amerikaanse space shuttle-vloot vastgesteld dat de "grens van de ruimte" voor de shuttles op een hoogte van 122 km lag (76 mijl). Op dat niveau konden de shuttles de atmosferische weerstand van de luchtdeken van de aarde gaan 'voelen', en dat had invloed op de manier waarop ze naar hun landingen werden gestuurd. Dit was nog steeds ver boven de von Kármán-lijn, maar in werkelijkheid waren er goede technische redenen om te definiëren voor de shuttles, die mensenlevens droegen en een hogere veiligheidseis vereisten.

Het idee van de ruimte staat centraal in veel verdragen die het vreedzame gebruik van de ruimte en de lichamen daarin regelen. Het Outer Space Treaty (ondertekend door 104 landen en voor het eerst goedgekeurd door de Verenigde Naties in 1967), bijvoorbeeld, weerhoudt landen ervan soeverein grondgebied in de ruimte op te eisen. Dat betekent dat geen enkel land een claim in de ruimte kan uitbrengen en anderen erbuiten kan houden.

Daarom werd het belangrijk om de "ruimte" te definiëren om geopolitieke redenen die niets met veiligheid of techniek te maken hadden. De verdragen die de grenzen van de ruimte oproepen, bepalen wat overheden kunnen doen bij of nabij andere lichamen in de ruimte. Het biedt ook richtlijnen voor de ontwikkeling van menselijke kolonies en andere onderzoeksmissies op de planeten, manen en asteroïden.

Uitgebreid en bewerkt door Carolyn Collins Petersen.