Üks küsimustest, mille teadlased ja tavalised inimesed on endale alati esitanud, on see, kas atmosfääri ja avakosmose vahel on käärpiir. On teada, et atmosfäär muutub järjest õhemaks, kui see jõuab maapinnast kaugele, kuni see kaob. Siiski on atmosfääripiir, mis on lennunduseesmärkidel põhiline. See atmosfääripiir on tuntud kui Kármáni liin.
Selles artiklis räägime teile kõigest, mida peate teadma Kármáni liini ja selle tähtsuse kohta.
põhijooned
On teada, et atmosfäär ei lõpe teatud ja määratletud kõrgusel järsult. On leitud, et atmosfäär muutub õhukeseks, kuna kõrgus suureneb. Mõne teadlase jaoks lõpeb Maa atmosfäär piirkonnas, kus ulatuvad maakera välimised kihid. See tähendab, et need atmosfääri äärmised kihid Neid tuntakse termosfääri ja eksosfääri nime all. Kui see kontseptsioon oleks tõsi, jõuaks maa atmosfäär umbes 10.000 XNUMX kilomeetrit üle merepinna.
Õhu tihedus väheneb, kui suurendame kõrgust. Seetõttu on õhu tihedus sellises suhtumises nii väike, et juba võib arvestada kosmosega. Teine atmosfääri piiri nõudlikum määratlus leiab, et see lõpeb seal, kus atmosfääri tihedus muutub kõige madalamaks. See on teada, kuna kiirus, mille õhusõiduk võib saavutada aerodünaamilise tõste saavutamiseks tiibade ja sõukruvide kaudu, peab olema võrreldav sama kõrguse orbiidi kiirusega. Nende arvutuste abil saab nende abil tiibade kõrguse teada ja need ei kehti enam laeva hooldamiseks. Seega Siin atmosfäär lõppeks ja kosmos algaks.
Nende muredega silmitsi olles on tekkinud Kármáni liin, et välja selgitada, milline on piir atmosfääri ja avakosmose vahel.
Kármán Line
Kármáni liin on loodud meelevaldse määratlusena, mis põhineb lennundustüübi kaalutlustel. See tähendab, et võib öelda, et see on piir, mis eksisteerib atmosfääri ja maailmaruumi vahel lennunduse ja astronautika eesmärkidel. Ehkki sisuliselt loomulikult Piiri kui sellist pole, kuid see kaob, kui jõuate kõrgusesse, on Kármáni liini loomiseks mitmesugused lennundus- ja astronautikahuvid.
Rahvusvaheline Lennundusföderatsioon on aktsepteerinud Kármáni liini määratlust. Selle föderatsiooni ülesanne on kehtestada kõik rahvusvahelised standardid ja tunnustada neid lennunduse ja astronautika alal. Kármáni liini kõrgus on suurusjärgus 100 kilomeetrit, kuid 122 kilomeetri kohta on viidet. Viide kosmoseaparaadi taassisenemisliinilt.
Kármáni joon ja atmosfääri kihid
Selleks, et asetada konteksti sealse Kármáni liini tähtsus, teada selle positsiooni ülejäänud atmosfääri kihtide suhtes. Oleme määratlenud, et selle kõrguseks hinnati enam-vähem ikka 100 kilomeetrit merepinnast. Selle kõrguse kehtestas Theodore von Kármán, sellest ka selle nimi. See saadi kindlaks arvutades kõrguse, mille korral atmosfääri tihedus muutub nii madalaks, et lennuki kiirus tiibade ja sõukruvide abil lennunduse tõstmiseks peab olema võrreldav sama kõrguse orbiidi kiirusega.
See tähendab, et selle kõrguse saavutamisel, kuhu Kármáni liin on rajatud, tiivad ei kehti enam laeva hooldamiseks, kuna õhu tihedus on väga väike. Lennuk on ülalpidamisel teadaolevalt ainult siis, kui ta pidevalt õhus liigub. Tänu sellele tekitavad tiivad õhus liikumise kiirust arvestades tõste. Kui lennuk oli õhus statsionaarselt paigal, ei suutnud see püsida, kuna tihedus ei olnud piisav.
Mida õhem õhk, seda kiiremini peab lennuk minema, et kukkumise vältimiseks tekitada piisavalt tõstejõudu. See teeb huvitavaks teada õhusõiduki tiiva tõstetegurit antud rünnakunurga jaoks. Objekt jääb orbiidile ainult seni, kuni selle kiirenduse tsentrifugaalkomponent on piisav raskusjõu kompenseerimiseks. Me teame, et gravitatsioon surus maakera suunas, nii et objekt vajab suuremat horisontaalset kerimiskiirust. Kui see kiirus väheneb, väheneb ka tsentrifugaalkomponent ja gravitatsioon põhjustab selle kõrguse vähenemist kuni langemiseni.
Füüsilised teadmised
Tasakaalu jaoks vajalikku kiirust nimetatakse orbiidi kiiruseks ja see varieerub vastavalt orbiidi kõrgusele. Kosmosesüstiku jaoks Maa orbiidil on vaja orbiidi kiirust umbes 27.000 XNUMX kilomeetrit tunnis. Lennuki puhul, mis üritab lennata kõrgemale, muutub õhk vähem tihedaks ja see sunnib lennukit suurendama oma kiirust, et õhus õhku tõsta.
Tema järgi on teada, et Kármáni joon on kõrguselt väga suhteline mõiste. Kuna tema huvi on aerodünaamika, pole tal liiga palju teaduslikku rangust. Õhk muutub lihtsalt vähem tihedaks ja lõpuks on see palju väiksem vastupanu ja jõuab kosmosesse.
Kármáni liini kasutatakse kontseptsioonina, mis on seotud kõrgusega ja mille tõttu tasub reisikiirust suurendada aerodünaamilise tõusu või raskusjõu tõmbe kompenseerimise saamiseks. Harjutama minnes näeme, et kõik need kaalutlused erinevad orbiidi raadiuse suurenedes. Me teame, et mida suurem on orbiidi raadius, meil on väiksem gravitatsiooniline tõmme. Mäletame, et gravitatsiooniline tõmme on jõud, mida gravitatsioon avaldab objektile maapinna suunas. Kuid on ka teada, et sama lineaarkiiruse korral on suurem tsentrifugaalkiirendus.
Nendest on välja võetud, et Kármáni liin jätab selle efekti orbiidi kiiruse tõttu tähelepanuta, nii et sellest piisaks, et oleks võimalik säilitada mis tahes suhtumine, sõltumata atmosfääri tihedusest.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada Kármáni liini ja selle omaduste kohta.