Salah satu pertanyaan yang selalu ditanyakan oleh para ilmuwan dan orang biasa kepada diri sendiri adalah apakah ada batas gunting antara atmosfer dan luar angkasa. Diketahui bahwa atmosfer semakin menipis saat mencapai ketinggian yang jauh dari permukaan bumi hingga menghilang. Namun, ada batasan atmosfer yang fundamental untuk keperluan penerbangan. Batas atmosfer ini dikenal sebagai Garis Kármán.
Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang garis Kármán dan pentingnya garis tersebut.
Fitur utama
Diketahui bahwa atmosfer tidak berhenti secara tiba-tiba pada ketinggian tertentu dan ditentukan. Telah ditemukan bahwa atmosfer menjadi lebih tipis dan tipis seiring dengan peningkatan ketinggian. Bagi sebagian ilmuwan, atmosfer bumi berakhir di area di mana lapisan terluar bumi terbentang. Yakni, lapisan atmosfer terluar ini Mereka dikenal dengan nama termosfer dan eksosfer. Jika konsep ini benar, atmosfer bumi akan tercapai sekitar 10.000 kilometer di atas permukaan laut.
Kepadatan udara berkurang saat kita menambah ketinggian. Oleh karena itu, pada sikap ini densitas udaranya sangat rendah sehingga luar angkasa sudah dapat dipertimbangkan. Definisi lain yang lebih menuntut tentang batas atmosfer menganggap bahwa batas tersebut berakhir di mana kepadatan atmosfer menjadi paling rendah. Hal ini diketahui karena kecepatan yang dapat diperoleh pesawat untuk mencapai gaya angkat aerodinamis melalui sayap dan baling-baling harus sebanding dengan kecepatan orbit untuk ketinggian yang sama. Dengan perhitungan ini ketinggian dapat diketahui dengan alat ini untuk sayap dan mereka tidak lagi berlaku untuk pemeliharaan kapal. Jadi, di sinilah atmosfer akan berakhir dan luar angkasa akan dimulai.
Menghadapi keprihatinan ini, garis Kármán muncul untuk mencari tahu apa batas antara atmosfer dan luar angkasa.
Garis Kármán
Garis Kármán ditetapkan sebagai definisi sewenang-wenang berdasarkan pertimbangan penerbangan. Dengan kata lain, dapat dikatakan bahwa itu adalah batas antara atmosfer dan luar angkasa untuk keperluan penerbangan dan astronautika. Meski secara substansial secara alami Tidak ada batasan seperti itu tetapi menghilang saat Anda meningkatkan ketinggian, ada berbagai kepentingan penerbangan dan astronot untuk menetapkan garis Kármán.
Definisi garis Kármán telah diterima oleh International Aeronautical Federation. Federasi ini bertugas menetapkan semua standar internasional dan mengakui mereka catatan dalam aeronautika dan astronautika. Ketinggian garis Kármán berada di urutan 100 kilometer, tapi 122 kilometer digunakan untuk referensi. Referensi dari jalur masuk kembali pesawat ruang angkasa.
Garis Kármán dan lapisan atmosfer
Untuk dapat menempatkan ke dalam konteks pentingnya garis Kármán di sana, untuk mengetahui posisinya sehubungan dengan lapisan atmosfer lainnya. Kami telah menetapkan bahwa ketinggiannya diperkirakan masih kurang lebih 100 kilometer di atas permukaan laut. Ketinggian ini diberlakukan oleh Theodore von Kármán, oleh karena itu namanya. Ini ditetapkan dengan menghitung ketinggian di mana kepadatan atmosfer menjadi begitu rendah sehingga kecepatan pesawat untuk mencapai daya angkat penerbangan menggunakan sayap dan baling-baling harus sebanding dengan kecepatan orbit pada ketinggian yang sama.
Ini berarti bahwa setelah mencapai ketinggian ini di mana garis Kármán ditetapkan, sayap tidak lagi berlaku untuk mempertahankan kapal karena kepadatan udaranya sangat kecil. Sebuah pesawat terbang diketahui hanya dapat menopang dirinya sendiri jika terus bergerak di udara. Berkat inilah sayap menghasilkan gaya angkat mengingat kecepatan gerakan di udara. Jika pesawat diam di udara, ia tidak dapat menahan karena kepadatannya tidak mencukupi.
Semakin tipis udaranya, semakin cepat pesawat harus melaju untuk menghasilkan daya angkat yang cukup untuk menghindari jatuh. Hal ini menarik untuk mengetahui koefisien lift sayap pesawat udara untuk suatu sudut serang tertentu. Sebuah benda hanya tetap berada di orbit selama komponen sentrifugal percepatannya cukup untuk mengimbangi gaya gravitasi. Kita tahu bahwa gravitasi mendorong ke arah permukaan bumi, jadi objek membutuhkan kecepatan gulir horizontal yang lebih tinggi. Jika kecepatan ini berkurang maka komponen sentrifugal juga akan berkurang dan gravitasi akan menyebabkan ketinggiannya menurun hingga turun.
Pengetahuan fisik
Kecepatan yang dibutuhkan untuk kesetimbangan disebut kecepatan orbital, dan kecepatan ini bervariasi sesuai dengan ketinggian orbit. Untuk pesawat ulang-alik di orbit Bumi dibutuhkan kecepatan orbit sekitar 27.000 kilometer per jam. Dalam kasus pesawat terbang yang mencoba terbang lebih tinggi, kepadatan udara menjadi berkurang dan ini memaksa pesawat untuk meningkatkan kecepatannya untuk menciptakan gaya angkat di udara.
Dari dia diketahui bahwa garis Kármán merupakan konsep yang sangat relatif dalam hal ketinggian. Karena minatnya adalah aerodinamika, ia tidak memiliki banyak ketelitian ilmiah. Udara menjadi kurang padat dan akhirnya memiliki hambatan yang jauh lebih rendah dan mencapai luar angkasa.
Garis Kármán digunakan sebagai konsep relatif terhadap ketinggian dan membuatnya bermanfaat untuk meningkatkan kecepatan perjalanan dengan untuk mendapatkan gaya angkat aerodinamis atau kompensasi tarikan gaya gravitasi. Ketika kita pergi berlatih, kita melihat bahwa semua pertimbangan ini bervariasi seiring dengan bertambahnya radius orbit. Kita tahu bahwa semakin besar jari-jari orbit, tarikan gravitasinya berkurang. Kita ingat bahwa tarikan gravitasi adalah gaya yang diberikan oleh gravitasi pada suatu benda yang searah dengan permukaan bumi. Akan tetapi, juga diketahui bahwa ada percepatan sentrifugal yang lebih tinggi untuk kecepatan linier yang sama.
Dari mereka diketahui bahwa garis Kármán mengabaikan efek ini karena kecepatan orbitnya sehingga cukup untuk dapat mempertahankan sikap apa pun terlepas dari kepadatan atmosfernya.
Saya berharap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang garis Kármán dan karakteristiknya.