Ranh giới giữa bầu khí quyển của trái đất và không gian vũ trụ bên ngoài có tên gọi là gì?

Ranh giới giữa bầu khí quyển của trái đất và không gian bên ngoài được gọi là gì? Hãy cùng trường Cakhia TV đi tìm câu trả lời chính xác qua bài học ngày hôm nay.

Ranh giới giữa bầu khí quyển của trái đất và không gian bên ngoài được gọi là gì?

Ranh giới giữa bầu khí quyển của trái đất và không gian bên ngoài được gọi là Phố Karman

Phố Karman (tiếng Anh: Kármán line) là đường xác định ranh giới giữa khí quyển Trái đất và vũ trụ. Đường Kármán là một không gian rộng khoảng 100 kilômét (54 hải lý; 62 dặm; 330.000 feet) trên mực nước biển. Trong khi các chuyên gia không đồng ý chính xác nơi bầu khí quyển kết thúc và không gian bắt đầu, hầu hết các cơ quan quản lý (bao gồm cả Liên Hợp Quốc) chấp nhận định nghĩa về đường FAI Kármán hoặc một cái gì đó khác. bên cạnh anh. Theo định nghĩa của FAI, đường Kármán được thành lập vào những năm 1960. Các quốc gia và thực thể khác nhau xác định các ranh giới không gian khác nhau cho các mục đích khác nhau.

Phố Kármán được đặt tên theo Theodore von Kármán (1881–1963), một kỹ sư và nhà vật lý người Mỹ gốc Hungary hoạt động tích cực trong lĩnh vực hàng không và du hành vũ trụ. Năm 1957, ông là người đầu tiên cố gắng tìm ra giới hạn chiều cao như vậy.

ghi chú rằng bầu khí quyển vẫn tồn tại bên ngoài đường Karman; trên thực tế, các hạt cực nhỏ của tầng ngoài (lớp ngoài cùng của khí quyển) có thể được tìm thấy ở độ cao hơn 10.000 km so với bề mặt Trái đất! Trong bối cảnh này, Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), quay quanh quỹ đạo chỉ cách Trái đất 330-435 km, thậm chí còn không đúng với tên gọi của nó.

Bầu khí quyển không kết thúc đột ngột ở một độ cao nhất định mà trở nên loãng hơn theo độ cao. Ngoài ra, tùy thuộc vào cách xác định các lớp khác nhau tạo nên không gian xung quanh Trái đất (và liệu các lớp này có được coi là một phần của bầu khí quyển thực hay không), định nghĩa về ranh giới của không gian là khác nhau đáng kể. Nếu chúng ta coi tầng đối lưu và ngoại quyển là một phần của bầu khí quyển chứ không phải là không gian, thì chúng ta sẽ phải mở rộng khái niệm về bầu khí quyển lên khoảng 10.000 km so với mực nước biển. Do đó, đường cong Kármán là một định nghĩa tùy ý dựa trên những cân nhắc sau:

Máy bay chỉ có lực nâng nếu nó đang di chuyển liên tục trong không khí (tốc độ di chuyển trong không khí không phụ thuộc vào tốc độ so với mặt đất), do đó, cánh tạo ra lực nâng. Không khí càng loãng, máy bay càng phải bay nhanh hơn để tạo đủ lực nâng để không bị rơi; Hệ số nâng cánh cho một góc tấn nhất định đã biết (hoặc được ước tính bằng nhiều phương pháp khác nhau). Một vật thể chỉ ở trên quỹ đạo nếu thành phần ly tâm của gia tốc của nó đủ để bù cho lực hấp dẫn “đi xuống”. Nếu tốc độ dịch chuyển ngang giảm, thành phần ly tâm của nó cũng giảm, và lực hấp dẫn sẽ làm cho chiều cao của nó giảm.

Tốc độ cần thiết để cân bằng đó được gọi là tốc độ quỹ đạo và nó thay đổi theo độ cao của quỹ đạo. Đối với Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) hoặc tàu vũ trụ ở quỹ đạo thấp của Trái đất, tốc độ quỹ đạo là khoảng 27.000 km/h (17.000 dặm/giờ). Đối với một chiếc máy bay đang cố gắng bay ngày càng cao hơn, không khí trở nên ít đặc hơn và điều này buộc máy bay phải tăng tốc độ để tạo ra đủ lực nâng.

Đường Kármán là một khái niệm chủ yếu liên quan đến độ cao, và do đó phải di chuyển với một tốc độ nhất định để có được lực nâng khí động học hoặc trong bất kỳ trường hợp nào, để bù cho lực hấp dẫn. Trong thực tế, những cân nhắc này thay đổi khi bán kính quỹ đạo tăng lên, bởi vì bán kính quỹ đạo càng lớn thì lực hấp dẫn và gia tốc ly tâm càng nhỏ đối với cùng một vận tốc tuyến tính. Tuy nhiên, định nghĩa của đường Kármán bỏ qua hiệu ứng này do vận tốc quỹ đạo, do đó, nó phải đủ để duy trì bất kỳ độ cao nào, bất kể mật độ khí quyển. Do đó, đường Kármán là độ cao thấp nhất mà tại đó chỉ riêng vận tốc quỹ đạo có thể bù đủ cho lực hấp dẫn, hoặc ngược lại, độ cao cao nhất mà tại đó sự dịch chuyển của một vật gây ra một lực. đóng băng bầu khí quyển nếu nó vượt quá một tốc độ nhất định.

Không gian bên ngoài trông như thế nào?

Nhiều người sẽ có thể trả lời câu hỏi này “Không gian bắt đầu nơi bầu không khí kết thúc”. Mặc dù câu trả lời này không sai, nhưng nó không thực sự trả lời câu hỏi vì nó sẽ dẫn đến câu hỏi tiếp theo không thể tránh khỏi (giả sử một đứa trẻ thực sự tò mò đang vặn vẹo tay áo của bạn). : Không khí kết thúc ở đâu?

Một lần nữa, đây không phải là một câu hỏi dễ trả lời. Bạn thấy đấy, bầu khí quyển bao trùm toàn bộ hành tinh của chúng ta không phải là một thực thể duy nhất; thay vào đó, nó là tập hợp của một số loại khí và hạt bụi. Lớp khí này tiếp tục mỏng đi khi bạn lên cao hơn (lên trời). Đây là lý do tại sao hầu hết các máy bay thương mại không thể bay trên độ cao 28.000-35.000 feet (khoảng 8,5-10,5 km) so với mặt đất.

Dưới đây là hình minh họa để dễ hiểu hơn:

Bầu không khí trông như thế này. Bây giờ bạn có thể xác định bầu khí quyển kết thúc ở độ cao nào không? Có lẽ là không, bởi vì bạn có thể thấy rằng bầu khí quyển là tập hợp của các lớp khí mỏng chứ không phải là một thực thể được xác định rõ ràng, vì vậy nó không có ranh giới chính xác.

Chúng ta phải bay cao bao nhiêu để được chính thức ở trong “không gian”?

Dòng Karman là một biên giới tưởng tượng nó kéo dài 100 km từ Trái đất và được công nhận rộng rãi là ranh giới giữa bầu khí quyển của Trái đất và không gian bên ngoài. Đường ranh giới này được đặt theo tên của nhà vật lý người Hungary Theodore von Karman, người đầu tiên xác định rằng ở độ cao này, bầu khí quyển trở nên quá mỏng để hỗ trợ việc di chuyển bằng đường hàng không. Nói một cách đơn giản, điều đó có nghĩa là ở độ cao này, máy bay không thể vận hành bằng công nghệ máy bay thông thường để tạo ra lực nâng khí động học (thay vào đó sẽ yêu cầu sử dụng lực nâng khí động học). sử dụng tên lửa). Định nghĩa này được Liên đoàn Hàng không Quốc tế (FAI) chấp nhận. Đây là cơ quan quốc tế thiết lập các tiêu chuẩn hàng không và không gian.

Trên đây là nội dung giúp trả lời câu hỏi Ranh giới giữa khí quyển trái đất và không gian vũ trụ gọi là gì?. Mong rằng nó sẽ giúp bạn đọc có thêm những kiến ​​thức bổ ích về mình.

Danh mục: Tổng hợp

Nguồn thông dụng: