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¿Dónde comienza el espacio?

... y ¿ dónde termina la atmósfera?

 Traducción automáticaTraducción automática Categoría : sondas y satélites
Actualización 13 de julio de 2021

Tenemos la impresión de que el espacio comienza más allá de la atmósfera terrestre pero esa no es una buena definición porque cuanto más aumenta la altitud y menos densa es la atmósfera, sin desaparecer realmente, poco a poco se vuelve escasa.
La atmósfera comienza en la superficie de la Tierra (troposfera de 0 km a 20 km de altitud) y continúa en altitudes extremadamente altas (exosfera de 1000 km a 50.000 km de altitud).
A partir de los datos recopilados por la misión Soho, un equipo franco-ruso calculó que la atmósfera se extendía hasta 630.000 km más allá de la Tierra (1,5 veces más lejos que la Luna).
La atmósfera se diluye en el espacio hasta que forma una nube dispersa extremadamente retenida en átomos de hidrógeno (de 10 a 70 átomos por cm 3) llamada "geocrown".
A nivel de la Luna, solo hay 200 átomos por decímetro cúbico, es decir, casi vacíos.

 
Composition of the atmosphere
Gaz Volume or ppmv
(part-per-million)
     
Dinitrogen (N2) 78.084 %
Dioxygen (O2) 20.946 %
Argon (Ar) 0.934 %
Carbon dioxide (CO2) 0.0415 %
Neon (Ne) 18.18 ppmv
Helium (He) 5.24 ppmv
Methane (CH4) 1.745 ppmv
Krypton (Kr) 1.14 ppmv
Dihydrogen (H2) 0.55 ppmv
 Línea Kármán

Imagen: un equipo franco-ruso calculó que la atmósfera se extendía hasta 630.000 km más allá de la Tierra (casi el doble que la Luna).

nota: La órbita de la estación espacial a 400 km.
Un avión vuela a una altitud de 10 km.

Línea Kármán

    
¡El 11 de julio de 2021 comenzó el turismo espacial!
Richard Branson y su cohete SpaceShipTwo (SS2) VSS Unity, tiene más de 600 clientes dispuestos a pagar 250.000 dólares para visitar el espacio.
El 20 de julio de 2021 se subastó un lugar en 28 millones de dólares para acompañar a Jeff Bezos en el espacio (1er vuelo de turismo espacial de la empresa Blue Origin).
Pero, ¿dónde comienza el espacio?
El espacio se encuentra en el límite entre el vuelo aeronáutico (aviones) y el vuelo astronáutico (satélites). Este límite se denomina línea Kármán (Theodore von Kármán, ingeniero y físico húngaro 1881-1963).
Este límite imaginario se calculó a 100 km sobre la superficie de la Tierra. Corresponde a la altitud a partir de la cual la atmósfera se vuelve demasiado delgada para la aeronáutica. Un avión solo puede permanecer en vuelo si lo lleva el aire circundante, y su perfil aerodinámico proporciona sustentación. Cuanto más alto vuela un avión, menos sustentación proporciona el aire fino, lo que requiere aumentar la velocidad para mantener la sustentación y compensar la disminución de la densidad del aire a medida que se eleva.en altitud, de lo contrario, la gravedad lo empuja hacia abajo.
 

La pregunta que surge entonces es: ¿a qué velocidad debe uno moverse en la atmósfera para ser apoyado por la fuerza de empuje aerodinámica?
El avión debe alcanzar la velocidad orbital.
La línea de Kármán marca la altitud donde la velocidad de vuelo requerida es igual a la velocidad orbital.
Para colocar un satélite en órbita, es necesario darle una velocidad mínima para que pueda rodearlo por completo. Esta velocidad debería acercarse a los 7,9 km / s (28.440 km / h). Para que el satélite no se ralentice en su curso por la fricción atmosférica, debe colocarse por encima de la atmósfera, es decir, al menos 100 km por encima de la Tierra.
- La velocidad orbital varía según la altura de la órbita terrestre:
- Para la Estación Espacial Internacional, la velocidad orbital es de alrededor de 7,5 km / s.
- En órbita geoestacionaria alrededor de la Tierra (35 786 km por encima del geoide terrestre) la velocidad orbital es de 3 km / s.
- La Luna orbita a 1.052 km / s.
En 2021, el turismo espacial lleva pasajeros ligeramente por debajo de los 100 km, por lo que se trata de vuelos suborbitales.

nota: Elevación = 1/2 densidad de la atmósfera (en kg / m3) x superficie de referencia (en m2) x coeficiente de elevación (sin unidad) x el cuadrado de la velocidad (en m / s).
 Línea Karman

Imagen: La altitud de 120 km marca el límite donde los efectos atmosféricos se vuelven notables para un objeto cuando vuelve a entrar en la atmósfera.

 
           
           
 
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