Uma das perguntas que os cientistas e as pessoas comuns sempre se perguntam é se existe uma fronteira de tesoura entre a atmosfera e o espaço sideral. Sabe-se que a atmosfera fica cada vez mais tênue à medida que atinge alturas distantes da superfície da Terra até desaparecer. No entanto, existe um limite atmosférico que é fundamental para fins aeronáuticos. Este limite atmosférico é conhecido como Linha Kármán.
Neste artigo vamos contar tudo o que você precisa saber sobre a linha Kármán e sua importância.
Características principais
Sabe-se que a atmosfera não termina abruptamente em uma determinada altitude definida. Foi descoberto que a atmosfera fica cada vez mais rarefeita à medida que a altitude aumenta. Para alguns cientistas, a atmosfera da Terra termina na área onde se estendem as camadas mais externas da Terra. Ou seja, essas camadas mais externas da atmosfera Eles são conhecidos pelo nome de termosfera e exosfera. Se este conceito fosse verdade, a atmosfera da Terra alcançaria cerca de 10.000 quilômetros acima do nível do mar.
A densidade do ar diminui à medida que aumentamos a altura. Portanto, nesta atitude, a densidade do ar é tão baixa que o espaço sideral já pode ser considerado. Outra definição mais exigente do limite da atmosfera considera que termina onde a densidade da atmosfera se torna mais baixa. Isso é conhecido porque a velocidade que uma aeronave pode adquirir para atingir a sustentação aerodinâmica por meio de asas e hélices deve ser comparável à velocidade orbital para aquela mesma altura. Com esses cálculos a altura pode ser conhecida por esses meios para as asas e eles não são mais válidos para manter o navio. Portanto, É aqui que a atmosfera terminaria e o espaço sideral começaria.
Diante dessas preocupações, a linha Kármán surgiu para descobrir qual o limite entre a atmosfera e o espaço sideral.
Linha Kármán
A linha Kármán é estabelecida como uma definição arbitrária baseada em considerações de tipo aeronáutico. Ou seja, pode-se dizer que é o limite que existe entre a atmosfera e o espaço sideral para fins de aviação e astronáutica. Embora substancialmente naturalmente Não há limite como tal, mas ele desaparece conforme você avança em altura, existem vários interesses da aviação e astronáutica para estabelecer a linha Kármán.
A definição da linha Kármán foi aceita pela Federação Internacional de Aeronáutica. Esta federação é responsável por estabelecer todas as normas internacionais e por reconhecê-las recordes na aeronáutica e astronáutica. A altitude da linha Kármán é da ordem de 100 quilômetros, mas os 122 quilômetros costumam ter uma referência. A referência da linha de reentrada da espaçonave.
Linha Kármán e camadas da atmosfera
Para contextualizar a importância da linha Kármán aí, saber sua posição com respeito ao resto das capas da atmosfera. Definimos que sua altura foi estimada em mais ou menos 100 quilômetros acima do nível do mar. Esta altitude foi imposta por Theodore von Kármán, daí seu nome. Foi estabelecido calculando a altura em que a densidade da atmosfera torna-se tão baixa que a velocidade de uma aeronave para alcançar a sustentação aeronáutica usando asas e hélices deve ser comparável à velocidade orbital dessa mesma altura.
Isso significa que ao atingir esta altura em que a linha Kármán é estabelecida, as asas não seriam mais válidas para manter a nave, pois a densidade do ar é muito pequena. Sabe-se que um avião só se sustenta se estiver em constante movimento no ar. É graças a isso que as asas geram sustentação dada a velocidade do movimento no ar. Se o avião estivesse estacionário no ar, ele não poderia se manter, pois a densidade não é suficiente.
Quanto mais rarefeito o ar, mais rápido o avião tem que ir para gerar sustentação suficiente para evitar a queda. Isso torna interessante saber o coeficiente de sustentação de uma asa de aeronave para um determinado ângulo de ataque. Um objeto só permanece em órbita enquanto o componente centrífugo de sua aceleração for suficiente para compensar a força da gravidade. Sabemos que a gravidade empurrou na direção da superfície da Terra, então o objeto precisa de uma maior velocidade de rolagem horizontal. Se essa velocidade diminuir, o componente centrífugo também diminuirá e a gravidade fará com que sua altitude diminua até cair.
Conhecimento físico
A velocidade necessária para o equilíbrio é chamada de velocidade orbital e varia com a altura da órbita. Para um ônibus espacial em órbita da Terra, ele precisa de uma velocidade orbital de cerca de 27.000 quilômetros por hora. No caso de um avião que está tentando voar mais alto, o ar se torna menos denso e isso força o avião a aumentar sua velocidade para criar sustentação no ar.
Por ela sabe-se que a linha Kármán é um conceito muito relativo em termos de altitude. Como seu interesse é a aerodinâmica, não possui muito rigor científico. O ar simplesmente fica menos denso e acaba tendo muito menor resistência e alcançando o espaço sideral.
A linha Kármán é utilizada como um conceito relacionado à altitude e vale a pena aumentar a velocidade de deslocamento com o a fim de obter sustentação aerodinâmica ou compensação pela atração da força da gravidade. Quando vamos praticar, vemos que todas essas considerações variam conforme o raio da órbita aumenta. Sabemos que quanto maior o raio de uma órbita, menor a atração gravitacional. Lembramos que a atração gravitacional é a força que a gravidade exerce sobre um objeto na direção da superfície terrestre. Porém, sabe-se também que existe uma maior aceleração centrífuga para uma mesma velocidade linear.
Deles deduz-se que a linha Kármán despreza este efeito devido à velocidade orbital de forma que seria suficiente para poder manter qualquer atitude independentemente da densidade da atmosfera.
Espero que com essas informações você possa conhecer mais sobre a linha Kármán e suas características.