Schau in den Nachthimmel, und was siehst du? Raum, glitzernd und strahlend in seiner ganzen Pracht. Astronomisch gesehen ist der Weltraum wirklich ziemlich nah und verweilt nur auf der anderen Seite dieser dünnen Schicht, die wir Atmosphäre nennen. Und wenn Sie darüber nachdenken, ist die Erde wenig mehr als eine winzige Insel in einem Meer des Weltraums. Es ist also buchstäblich alles um uns herum.
Raum ist definitionsgemäß definiert als der Punkt, an dem die Erdatmosphäre endet und das Vakuum des Weltraums beginnt. Aber wie weit ist das genau entfernt?, Wie hoch müssen Sie reisen, bevor Sie den Weltraum tatsächlich berühren können? Wie Sie sich wahrscheinlich vorstellen können, neigen die Menschen bei einer solchen subjektiven Definition dazu, sich nicht genau darüber einig zu sein, wo der Raum beginnt.
Definition:
Die erste offizielle Definition des Weltraums kam vom National Advisory Committee for Aeronautics (dem Vorgänger der NASA), das über den Punkt entschied, an dem der Atmosphärendruck weniger als ein Pfund pro Quadratfuß betrug. Dies war die Höhe, in der Flugzeugsteuerflächen nicht mehr verwendet werden konnten, und entsprach ungefähr 81 Kilometern (50 Meilen) über der Erdoberfläche.,
Jeder NASA-Testpilot oder Astronaut, der diese Höhe überquert, erhält seine Astronautenflügel. Kurz nach dieser Definition berechnete der Luft-und Raumfahrtingenieur Theodore von Kármán, dass die Atmosphäre oberhalb einer Höhe von 100 km so dünn sein würde, dass ein Flugzeug mit Orbitalgeschwindigkeit reisen müsste, um einen Auftrieb abzuleiten.,
Diese Höhe wurde später angenommen, als Karman-Linie, die von der World Air Sports Federation (Fédération Aéronautique Internationale, FAI). Und als Felix Baumgartner 2012 den Rekord für den höchsten Freifall brach, sprang er aus einer Höhe von 39 Kilometern, weniger als auf halbem Weg in den Weltraum (nach der Definition der NASA).
Aus demselben Grund wird der Weltraum oft so definiert, dass er in der niedrigsten Höhe beginnt, in der Satelliten Umlaufbahnen für eine angemessene Zeit aufrechterhalten können – was ungefähr 160 Kilometer (100 Meilen) über der Oberfläche liegt., Diese unterschiedlichen Definitionen sind kompliziert, wenn man die Definition des Wortes „Atmosphäre“ berücksichtigt.
Erdatmosphäre:
Wenn wir über die Erdatmosphäre sprechen, neigen wir dazu, an die Region zu denken, in der der Luftdruck immer noch hoch genug ist, um Luftwiderstand zu verursachen, oder wo die Luft einfach dick genug ist, um zu atmen. Aber in Wahrheit besteht die Erdatmosphäre aus fünf Hauptschichten – der Troposphäre, der Stratosphäre, der Mesosphäre, der Thermosphäre und der Exosphäre – von denen sich letztere ziemlich weit in den Weltraum erstrecken.,
Die Thermosphäre, die zweithöchste Schicht der Atmosphäre, erstreckt sich von einer Höhe von etwa 80 km (50 mi) bis zur Thermopause, die sich auf einer Höhe von 500-1000 km (310-620 mi) befindet., Der untere Teil der Thermosphäre – von 80 bis 550 Kilometern (50 bis 342 mi) – enthält die Ionosphäre, die so genannt wird, weil hier in der Atmosphäre Teilchen durch Sonnenstrahlung ionisiert werden.
Daher sind hier die Phänomene Aurora Borealis und Aurara Australis bekannt. Die Internationale Raumstation umkreist auch in dieser Schicht zwischen 320 und 380 km (200 und 240 mi) und muss ständig verstärkt werden, da immer noch Reibung mit der Atmosphäre auftritt.,
Die äußerste Schicht, die als Exosphäre bekannt ist, erstreckt sich auf eine Höhe von 10.000 km (6214 mi) über dem Planeten. Diese Schicht besteht hauptsächlich aus extrem niedrigen Dichten von Wasserstoff, Helium und mehreren schwereren Molekülen (Stickstoff, Sauerstoff, CO2). Die Atome und Moleküle sind so weit voneinander entfernt, dass sich die Exosphäre nicht mehr wie ein Gas verhält und die Teilchen ständig in den Weltraum entweichen.
Hier verschmilzt die Erdatmosphäre wirklich mit der Leere des Weltraums, wo es keine Atmosphäre gibt. Daher, warum die Mehrheit der Satelliten der Erde in dieser Region umkreisen., Manchmal treten die Aurora Borealis und Aurora Australis im unteren Teil der Exosphäre auf, wo sie sich in die Thermosphäre überlappen. Aber darüber hinaus gibt es in dieser Region keine meteorologischen Phänomene.
Interplanetar vs. Interstellar:
Ein weiterer wichtiger Unterschied bei der Raumdiskussion ist der Unterschied zwischen dem, was zwischen Planeten (interplanetarischer Raum) liegt, und dem, was zwischen Sternensystemen (interstellarer Raum) in unserer Galaxie liegt. Aber das ist natürlich nur die Spitze des Eisbergs, wenn es um den Weltraum geht.,
Wenn man das Netz breiter machen würde, gibt es auch den Raum, der zwischen Galaxien im Universum liegt (intergalaktischer Raum). In allen Fällen umfasst die Definition Regionen, in denen die Konzentration der Materie signifikant niedriger ist als an anderen Orten – d. H. Eine Region, die zentral von einem Planeten, Stern oder einer Galaxie besetzt ist.
Darüber hinaus gehen die Messungen in allen drei Definitionen über alles hinaus, mit dem wir Menschen regelmäßig zu tun haben., Einige Wissenschaftler glauben, dass sich der Raum unendlich in alle Richtungen erstreckt, während andere glauben, dass der Raum endlich, aber unbegrenzt und kontinuierlich ist (d. H. Keinen Anfang und kein Ende hat).
Mit anderen Worten, es gibt einen Grund, warum sie es space nennen – es gibt einfach so viel davon!,
Exploration:
Die Erforschung des Weltraums (das heißt, das, was unmittelbar hinter der Erdatmosphäre liegt) begann ernsthaft mit dem sogenannten „Weltraumzeitalter“, Dieses neu entdeckte Zeitalter der Erforschung begann damit, dass die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion Satelliten und Module mit Besatzung in die Umlaufbahn brachten.
Das erste Großereignis des Weltraumzeitalters fand am 4.Oktober 1957 mit dem Start von Sputnik 1 durch die Sowjetunion statt – dem ersten künstlichen Satelliten, der in die Umlaufbahn gebracht wurde. Als Antwort, dann-Präsident Dwight D., Eisenhower unterzeichnete das National Aeronautics and Space Act am 29.
Sofort begannen die NASA und das sowjetische Weltraumprogramm, die notwendigen Schritte zur Schaffung bemannter Raumfahrzeuge zu unternehmen. Bis 1959 führte dieser Wettbewerb zur Schaffung des sowjetischen Wostok-Programms und des NASA-Projekts Mercury., Im Fall von Wostok bestand dies darin, eine Raumkapsel zu entwickeln, die an Bord einer verbrauchbaren Trägerrakete abgefeuert werden konnte.
Zusammen mit zahlreichen unbemannten Tests und einigen mit Hunden wurden 1960 sechs sowjetische Piloten als erste Männer in den Weltraum ausgewählt. April 1961 wurde der sowjetische Kosmonaut Juri Gagarin an Bord der Raumsonde Wostok 1 vom Kosmodrom Baikonur aus gestartet und war damit der erste Mann, der in den Weltraum ging (und den Amerikaner Alan Shepard nur wenige Wochen schlug).,Juni 1963 wurde Valentina Tereshkova an Bord des Wostok 6-Schiffes (die letzte Wostok-Mission) in die Umlaufbahn geschickt und war damit die erste Frau, die in den Weltraum ging. In der Zwischenzeit übernahm die NASA das Projekt Mercury von der US Air Force und begann mit der Entwicklung eines eigenen Missionskonzepts mit Besatzung.
Das Programm wurde entwickelt, um einen Mann mit vorhandenen Raketen in den Weltraum zu schicken und übernahm schnell das Konzept, ballistische Kapseln in die Umlaufbahn zu bringen. Die ersten sieben Astronauten mit dem Spitznamen „Mercury Seven“ wurden aus den Pilotprogrammen Navy, Air Force und Marine Test ausgewählt.
Am 5. Mai 1961 wurde der Astronaut Alan Shepard der erste Amerikaner im Weltraum an Bord der Freedom 7 Mission., Februar 1962, wurde der Astronaut John Glenn der erste Amerikaner, der im Rahmen von Friendship 7 von einer Atlas-Trägerrakete in die Umlaufbahn gebracht wurde. Glenn absolvierte drei Umlaufbahnen des Planeten Erde, und drei weitere Orbitalflüge wurden durchgeführt, die in L. Gordon Coopers 22-Orbit-Flug an Bord der Faith 7 gipfelten, der am 15.und 16.
In den folgenden Jahrzehnten begannen sowohl die NASA als auch die Sowjets, komplexere Raumfahrzeuge mit langer Reichweite zu entwickeln., Sobald das „Race to the Moon“ mit der erfolgreichen Landung von Apollo 11 endete (gefolgt von mehreren weiteren Apollo-Missionen), verlagerte sich der Fokus auf eine dauerhafte Präsenz im Weltraum.
Für die Russen führte dies zur Weiterentwicklung der Raumstationstechnologie im Rahmen des Salyut-Programms. Zwischen 1972 und 1991 versuchten sie, sieben separate Stationen zu umkreisen. Technische Ausfälle und ein Ausfall in den Boostern der zweiten Stufe einer Rakete führten jedoch dazu, dass die ersten drei Versuche nach Salyut 1 fehlschlugen oder dass die Umlaufbahnen der Station nach kurzer Zeit verfielen.,
Bis 1974 gelang es den Russen jedoch, Salyut 4 erfolgreich einzusetzen, gefolgt von drei weiteren Stationen, die zwischen einem und neun Jahren im Orbit bleiben würden. Während alle Salyuts der Öffentlichkeit als nichtmilitärische wissenschaftliche Laboratorien vorgestellt wurden, waren einige von ihnen tatsächlich Abdeckungen für die militärischen Almaz-Aufklärungsstationen.,
Die NASA verfolgte auch die Entwicklung der Technologie der Raumstation, die im Mai 1973 mit dem Start von Skylab gipfelte, der Amerikas erste und einzige unabhängig gebaute Raumstation bleiben würde. Während des Einsatzes erlitt Skylab schwere Schäden und verlor seinen Wärmeschutz und eines seiner Sonnenkollektoren.
Dies erforderte, dass die erste Besatzung sich mit der Station traf und Reparaturen durchführte. Zwei weitere Besatzungen folgten, und die Station war während ihrer Dienstgeschichte insgesamt 171 Tage besetzt., Dies endete 1979 mit dem Absturz der Station über den Indischen Ozean und Teile von Südaustralien.
1986 übernahmen die Sowjets erneut die Führung bei der Schaffung von Raumstationen mit dem Einsatz von Mir. Die im Februar 1976 durch ein Regierungsdekret genehmigte Station sollte ursprünglich ein verbessertes Modell der Salyut-Raumstationen sein. Mit der Zeit entwickelte es sich zu einer Station, die aus mehreren Modulen und mehreren Häfen für Besatzungen von Sojus-Raumfahrzeugen und fortschrittlichen Frachtraumschiffen bestand.,
Das Kernmodul wurde am 19.Februar 1986 in die Umlaufbahn gebracht; und zwischen 1987 und 1996 wurden alle anderen Module bereitgestellt und angeschlossen. Während seiner 15-jährigen Dienstzeit wurde Mir von insgesamt 28 langjährigen Besatzungen besucht., Durch eine Reihe von Kooperationsprogrammen mit anderen Nationen würde die Station auch von Besatzungen anderer Ostblockstaaten, der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und der NASA besucht.
Nach einer Reihe technischer und struktureller Probleme mit der Station kündigte die russische Regierung im Jahr 2000 an, die Raumstation stillzulegen. Dies begann am Jan. 24th, 2001, als ein russisches Progress-Frachtschiff mit der Station andockte und es aus der Umlaufbahn schob. Die Station trat dann in die Atmosphäre ein und stürzte in den Südpazifik.,
Bis 1993 begann die NASA mit den Russen, der ESA und der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) zusammenzuarbeiten, um die Internationale Raumstation (ISS) zu schaffen. Das Projekt kombinierte das Freedom-Projekt der NASA mit der sowjetischen / russischen Mir-2-Station, der europäischen Columbus-Station und dem japanischen Kibo-Labormodul und baute auch auf den russisch-amerikanischen Shuttle-Mir-Missionen (1995-1998) auf.
Mit der Pensionierung des Space Shuttle-Programms im Jahr 2011 wurden Besatzungsmitglieder in den letzten Jahren ausschließlich von Sojus-Raumfahrzeugen ausgeliefert., Seit 2014 wurde die Zusammenarbeit zwischen der NASA und Roscosmos für die meisten Nicht-ISS-Aktivitäten aufgrund von Spannungen aufgrund der Situation in der Ukraine ausgesetzt.
In den letzten Jahren wurde die indigene Startfähigkeit in den USA jedoch wiederhergestellt, da Unternehmen wie SpaceX, United Launch Alliance und Blue Origin eintraten, um die Lücke mit ihrer privaten Raketenflotte zu füllen.
Die ISS war in den letzten 15 Jahren kontinuierlich besetzt, nachdem sie den bisherigen Rekord von Mir übertroffen hatte; und wurde von Astronauten und Kosmonauten aus 15 verschiedenen Nationen besucht., Das ISS-Programm wird voraussichtlich bis mindestens 2020 fortgesetzt, kann jedoch je nach Budgetumfeld bis 2028 oder möglicherweise länger verlängert werden.
Wie Sie deutlich sehen können, wo unsere Atmosphäre endet und der Raum beginnt, ist Gegenstand einiger Debatten. Aber dank jahrzehntelanger Weltraumforschung und Starts ist es uns gelungen, eine funktionierende Definition zu finden. Aber was auch immer die genaue Definition ist, wenn Sie über 100 Kilometer kommen können, haben Sie sich definitiv Ihre Astronautenflügel verdient!
Wir haben hier bei Universe Today viele interessante Artikel über den Weltraum geschrieben., Hier ist, warum ist der Weltraum schwarz? Wie Kalt ist der Raum?, Weltraummüll illustriert: Das Problem in Bildern, Was ist interplanetarer Raum?, Was ist interstellarer Raum?, und was ist intergalaktischer Raum?
Weitere Informationen finden Sie unter NASA Enthüllt Geheimnisse des interstellaren Weltraums und diese Liste der Weltraummissionen.
Astronomy Cast hat Episoden zu diesem Thema, wie die Space Stations-Serie, Episode 82: Space Junk, Episode 281: Explosionen im Weltraum, Episode 303: Gleichgewicht im Weltraum und Episode 311: Sound im Weltraum.
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