L'inizio dello spazio esterno e del volo spaziale è qualcosa di difficile da classificare perché il confine tra un'atmosfera e il vuoto dello spazio è molto fluido. Un confine spaziale deve essere definito in base a ciò che si considera aria e spazio / ciò che si considera importante in queste materie. Il confine spaziale può essere un confine di pressione atmosferica piuttosto che un confine di altitudine e dovrebbe applicarsi a tutti i corpi celesti.
Una delle seguenti altitudini e pressioni potrebbe essere impostata come confine tra un'atmosfera e lo spazio esterno / tra volo aereo e spaziale (alcuni si basano sulla mia personale esperienza di volo spaziale in Orbiter2016):
18,3 km (60.000 piedi) Il Limite Armstrong al di sopra del quale la pressione dell'aria esterna è così bassa che è necessaria una tuta pressurizzata (come una tuta spaziale). L'acqua bollirebbe alla temperatura del tuo corpo. Quindi il tuo corpo considera lo spazio sopra la linea Armstrong come vuoto e non puoi più sopravvivere senza una tuta o una cabina pressurizzata. Il 90% della massa dell'atmosfera terrestre è sotto di te. La legislazione FAA sullo spazio aereo termina al limite di Armstrong. Il cielo diventa molto scuro già sopra i 60.000 piedi e vedresti le stelle e i pianeti più luminosi a mezzogiorno. Il limite Armstrong segna l'inizio di nearspace , un'area di transizione tra lo spazio aereo e lo spazio esterno. Se lo consideri già il confine spaziale, i seguenti corpi celesti conterebbero come corpi con atmosfere: Venere, Terra, Titano e i quattro giganti gassosi.
35 km (115.000 piedi) Il punto triplo dell'acqua. Al di sopra di quella quota l'acqua non può più esistere allo stato liquido all'esterno. Il ghiaccio d'acqua sublimerebbe (evaporerebbe), non si scioglierebbe. Il punto triplo dell'acqua si trova a una pressione di circa 611,7 pa (0,088 psi). A questa altitudine c'è anche il limite superiore dello strato di ozono al di sopra del quale c'è un piccolo blocco di radiazioni UV. Al di sopra di quella quota il cielo è completamente nero e non diventerà più nero. Vedresti tutte le stelle e i pianeti abbastanza luminosi a mezzogiorno (come l'Orione in estate). Gli aerei a reazione non possono più volare livellati e il record di altitudine per un aereo a reazione è un MiG-25M a circa 8.000 piedi (2,5 km) sopra quella quota. Se consideri la pressione del punto triplo dell'acqua come il confine dello spazio, devi aggiungere Marte all'elenco dei corpi con atmosfere considerevoli.
51,5 km La stratopausa (confine stratosfera-mesosfera). La temperatura smette di aumentare e inizia a diminuire con l'altitudine. Oltre i 32 mi, la pressione dell'aria scende al di sotto di 0,01 psi. Se consideri questo o un'altitudine inferiore il confine spaziale, nota che Yuri Gagarin non è stato il primo uomo nello spazio per te. Il primo uomo nello spazio sarebbe stato il pilota americano Joseph Walker che raggiunse poco più di 32 miglia a bordo dell'X-15 il 30 marzo 1961, pochi giorni prima del volo spaziale di Gagarin.
61 km (200.000 piedi) Come deduco dal volo su Orbiter2016, al di sopra di quell'altitudine, la pressione scende sotto 0,003 psi. Lì è così basso che non puoi più sentire, non c'è suono e uno è essenzialmente sordo sopra quell'altitudine. Solo all'esterno, dal momento che il suono continuerebbe a viaggiare attraverso la tua astronave ovviamente. Anche al di sopra di circa 200.000 piedi inizia la ionosfera. Il volo in mongolfiera non è più possibile. Il pallone senza pilota più alto ha raggiunto un'altitudine di 173.900 piedi (53 km) e quello con equipaggio più alto (pilotato da Alan Eustace) ha raggiunto circa 136.000 piedi (41,5 km). Oltre i 200.000 piedi potresti diventare senza peso nel tuo spazioplano senza dover premere il giogo. Vedi questa risposta per chiarimenti.
71 km (230.000 piedi) Questo è circa il perigeo più basso che ho raggiunto in Orbiter2016 e ho continuato in orbita attorno alla Terra. L'orbita non è cambiata molto, è rimasta piuttosto stabile.
50 mi (80,47 km) Questo è il confine spaziale come definito dalla NASA, dall'USAF e dalla FAA. È la mesopausa (confine mesosfera-termosfera): la temperatura smette di diminuire e ricomincia ad aumentare. La pressione scende al di sotto di 1 Pa / 0,00015 psi al di sopra di tale altitudine. È definito come dove devi impegnarti di più nel volo a razzo piuttosto che nella galleggiabilità aerea. L'astrodinamica prende il sopravvento sull'aerodinamica intorno a quell'altitudine. Se consideri il confine spaziale qui, devi aggiungere Plutone, Eris e Tritone ai corpi celesti che hanno un'atmosfera considerevole.
83,6 km (51,9 mi) Theodore von Kármán ha calcolato che a quell'altitudine l'atmosfera diventa troppo sottile per supportare il volo aeronautico.
85,3 km (53 mi) Questo è all'incirca dove in Orbiter2016 la mia astronave inizia a brillare quando rientra dall'orbita . Suppongo che anche lo Space Shuttle abbia iniziato a brillare intorno a quell'altitudine. Riprendo il controllo del timone intorno a quell'altitudine.
91,5 km (57 mi) La linea di Kármán originale: la velocità di un veicolo per generare la portanza deve essere la velocità orbitale. La portanza aerodinamica è del 2% mentre il 98% del peso del veicolo è trasportato dalla forza centrifuga. Sebbene le orbite circolari siano impossibili a quell'altitudine, un veicolo spaziale in un'orbita ellittica può raggiungere un perigeo a 230.000 piedi e rimanere abbastanza stabile.
100 km (62,14 mi) Che cos'è attualmente indicata come la linea Kármán e impostata dalla FAI come confine spaziale. È solo il valore doppio 0 successivo in unità metriche per rendere la "linea di Kárman" "più memorabile", priva di qualsiasi base nelle proprietà fisiche.
105 km (65 mi) In Orbiter2016, il gravimetro della mia navicella inizia a leggere una forza g più considerevole intorno a quell'altitudine quando rientra dall'orbita (o quando si ha un'orbita ellittica con un perigeo che raggiunge così basso).
118 km (73 mi) Citazione da Wikipedia
1: "Nel 2009, gli scienziati hanno riportato misurazioni dettagliate con un Supra-Thermal Ion Imager (uno strumento che misura la direzione e la velocità di ioni), che ha permesso loro di stabilire un confine a 118 km (73 mi) sopra la Terra. Il confine rappresenta il punto medio di una transizione graduale su decine di chilometri dai venti relativamente delicati dell'atmosfera terrestre ai flussi più violenti di particelle cariche nello spazio, che può raggiungere velocità ben superiori a 268 m / s (600 mph). "
120 km (75 mi) Questo è il punto in cui Orbiter Nel 2016 la mia navicella spaziale inizia a subire una significativa resistenza atmosferica quando rientra dall'orbita. Se imposti il confine spaziale a questa altitudine o superiore, devi includere Io nell'elenco dei corpi con atmosfere considerevoli.
400.000 piedi (122 km) altitudine di rientro della NASA per lo Space Shuttle, definito come l'inizio di una resistenza atmosferica più significativa.
150 km (93 mi) Al di sopra di tale altitudine, è possibile un'orbita circolare stabile.
700 km (450 mi) termopausa / esobase (fine dell'atmosfera di collisione). Al di sopra di tale quota l'atmosfera diventa un ' esosfera che non si comporta più come un gas. Le molecole non entrano in collisione tra loro e vengono disperse dalla Terra dal vento solare, raggiungendo la velocità di fuga. Se consideri questo il confine spaziale, devi includere Callisto nel gruppo di corpi dalle atmosfere considerevoli. Dovresti anche classificare solo i seguenti voli come voli spaziali: Gemini 10, Gemini 11, Apollo 8 e Apollo 10-17. Tutti gli altri voli spaziali non conterebbero come nessuno.
10.000 km (6.214 mi) Fine dell ' esosfera. Al di sopra di quell'altitudine c'è un vuoto assoluto. Se consideri questo il confine spaziale, solo l'Apollo 8 e l'Apollo 10-17 dovrebbero essere considerati come voli spaziali.
35.786 chilometri (22.236 miglia) Orbita geostazionaria. Sebbene ciò non abbia nulla a che fare con la pressione / densità dell'aria e il vuoto, alcuni paesi equatoriali hanno rivendicato il diritto legale sul territorio fino all'altitudine dell'orbita geostazionaria.
Per quanto mi riguarda, considero 200.000 piedi (61 km) il bordo dello spazio. I meno plausibili per me sono quello a 100 km e quello in orbita geostazionaria, per i motivi scritti sopra.