Një nga pyetjet që shkencëtarët dhe njerëzit e zakonshëm gjithmonë i kanë bërë vetes është nëse ekziston një kufi me gërshërë midis atmosferës dhe hapësirës së jashtme. Dihet që atmosfera bëhet gjithnjë e më e hollë ndërsa arrin lartësi larg sipërfaqes së tokës derisa të zhduket. Sidoqoftë, ekziston një kufi atmosferik që është thelbësor për qëllime aeronautike. Ky kufi atmosferik njihet si Linja Kármán.
Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë gjithçka që ju duhet të dini rreth linjës Kármán dhe rëndësisë së saj.
tipare kryesore
Dihet që atmosfera nuk përfundon papritmas në një lartësi të caktuar dhe të përcaktuar. Beenshtë zbuluar se atmosfera bëhet gjithnjë e më e hollë ndërsa lartësia rritet. Për disa shkencëtarë, atmosfera e Tokës përfundon në zonën ku shtrihen shtresat më të jashtme të tokës. Kjo është, këto shtresa të jashtme të atmosferës Ata njihen me emrin termosferë dhe ekzosferë. Nëse ky koncept do të ishte i vërtetë, atmosfera e tokës do të arrinte rreth 10.000 kilometra mbi nivelin e detit.
Dendësia e ajrit zvogëlohet ndërsa rritim lartësinë. Prandaj, në këtë qëndrim dendësia e ajrit është aq e ulët sa që hapësira e jashtme tashmë mund të konsiderohet. Një përkufizim tjetër më kërkues i kufirit të atmosferës konsideron se ai mbaron atje ku dendësia e atmosferës bëhet më e ulët. Kjo dihet pasi që shpejtësia që një aeroplan mund të marrë për të arritur ngritjen aerodinamike përmes krahëve dhe helikave duhet të jetë e krahasueshme me shpejtësinë orbitale për të njëjtën lartësi. Me këto llogaritje lartësia mund të dihet me këto mjete për krahët dhe ato nuk janë më të vlefshme për të mirëmbajtur anijen. Kështu, Këtu do të mbaronte atmosfera dhe do të fillonte hapësira e jashtme.
Përballë këtyre shqetësimeve, linja Kármán është shfaqur për të zbuluar se cili është kufiri midis atmosferës dhe hapësirës së jashtme.
Linja Kármán
Linja Kármán është vendosur si një përkufizim arbitrar i bazuar në konsiderata të tipit aeronautik. Kjo do të thotë, mund të thuhet se është kufiri që ekziston midis atmosferës dhe hapësirës së jashtme për aviacion dhe qëllime astronautike. Edhe pse në mënyrë të konsiderueshme natyrshëm Nuk ka asnjë kufizim si i tillë por ai zhduket ndërsa përparoni në lartësi, ka interesa të ndryshme të aviacionit dhe astronautit për të vendosur linjën Kármán.
Përkufizimi i linjës Kármán është pranuar nga Federata Ndërkombëtare Aeronautike. Kjo federatë është përgjegjëse për vendosjen e të gjitha standardeve ndërkombëtare dhe njohjen e rekordeve të tyre në aeronautikë dhe astronautikë. Lartësia e linjës Kármán është e rendit prej 100 kilometrash, por 122 kilometrat përdoren për të pasur një referencë. Referenca nga linja e hyrjes së anijes kozmike.
Linja Kármán dhe shtresat e atmosferës
Në mënyrë që të vendoset në kontekst rëndësia e linjës Kármán atje, të dihet pozicioni i saj në lidhje me pjesën tjetër të shtresave të atmosferës. Ne kemi përcaktuar se lartësia e saj vlerësohej të ishte pak a shumë akoma 100 kilometra mbi nivelin e detit. Kjo lartësi u imponua nga Theodore von Kármán, prandaj dhe emri i saj. Ajo u krijua duke llogaritur lartësinë në të cilën dendësia e atmosferës bëhet aq e ulët sa që shpejtësia e një avioni për të arritur ngritjen aeronautike duke përdorur krahët dhe helikat duhet të jetë e krahasueshme me shpejtësinë orbitale të së njëjtës lartësi.
Kjo do të thotë se me të arritur këtë lartësi në të cilën është vendosur linja Kármán, krahët nuk do të ishin më të vlefshëm për të mirëmbajtur anijen pasi dendësia e ajrit është shumë e vogël. Një aeroplan dihet se mban vetveten nëse lëviz vazhdimisht në ajër. Falë kësaj krahët gjenerojnë ngritje duke pasur parasysh shpejtësinë e lëvizjes në ajër. Nëse aeroplani ishte i palëvizshëm në ajër, ai nuk mund të mbahej pasi dendësia nuk është e mjaftueshme.
Sa më i hollë të jetë ajri, aq më shpejt avioni duhet të shkojë në mënyrë që të gjenerojë ngritje të mjaftueshme për të shmangur rënien. Kjo e bën interesante të dihet koeficienti i ngritjes së një krahu avioni për një kënd të caktuar sulmi. Një objekt mbetet vetëm në orbitë për aq kohë sa përbërësi centrifugale i nxitimit të tij është i mjaftueshëm për të qenë në gjendje të kompensojë forcën e gravitetit. Ne e dimë që graviteti shtyhet në drejtim të sipërfaqes së tokës, kështu që objekti ka nevojë për një shpejtësi më të lartë lëvizëse horizontale. Nëse kjo shpejtësi zvogëlohet, përbërësi centrifugale gjithashtu do të ulet dhe graviteti do të bëjë që lartësia e saj të ulet derisa të bjerë.
Njohuri fizike
Shpejtësia e kërkuar për ekuilibër quhet shpejtësia orbitale dhe ajo ndryshon me lartësinë e orbitës. Për një anije hapësinore në orbitën e Tokës i duhet një shpejtësi orbitale prej rreth 27.000 kilometra në orë. Në rastin e një aeroplani që po përpiqet të fluturojë më lart, ajri bëhet më pak i dendur dhe kjo e detyron aeroplanin të rrisë shpejtësinë e tij për të krijuar ngritje në ajër.
Prej saj dihet që linja Kármán është një koncept shumë relativ për sa i përket lartësisë. Meqenëse interesi i saj është aerodinamika nuk ka shumë ashpërsi shkencore. Ajri thjesht bëhet më pak i dendur dhe përfundon duke patur rezistencë shumë më të ulët dhe duke arritur hapësirën e jashtme.
Linja Kármán përdoret si një koncept në lidhje me lartësinë dhe e bën të vlefshme për të rritur shpejtësinë e udhëtimit me në mënyrë që të fitohet ngritja aerodinamike ose kompensimi për tërheqjen e forcës së gravitetit. Kur shkojmë në praktikë, ne shohim se të gjitha këto konsiderata ndryshojnë ndërsa rrezja e orbitës rritet. Ne e dimë se sa më i madh rrezja e një orbite, kemi një tërheqje më të vogël gravitacionale. Kujtojmë që tërheqja gravitacionale është forca që graviteti ushtron mbi një objekt në drejtim të sipërfaqes së tokës. Sidoqoftë, dihet gjithashtu se ka një nxitim më të lartë centrifugale për të njëjtën shpejtësi lineare.
Prej tyre nxirret që linja Kármán neglizhon këtë efekt për shkak të shpejtësisë orbitale, kështu që do të ishte e mjaftueshme që të jeni në gjendje të mbani ndonjë qëndrim pavarësisht nga dendësia e atmosferës.
Shpresoj që me këtë informacion të mund të mësoni më shumë rreth linjës Kármán dhe karakteristikave të saj.