Једно од питања које су си научници и обични људи увек постављали је да ли постоји маказаста граница између атмосфере и свемира. Познато је да је атмосфера све тања и тања када достиже висине далеко од земљине површине док не нестане. Међутим, постоји атмосферска граница која је од суштинске важности за ваздухопловне сврхе. Ова атмосферска граница позната је као Линија Кармана.
У овом чланку ћемо вам рећи све што треба да знате о линији Карман и њеној важности.
Главне карактеристике
Познато је да се атмосфера не завршава нагло на одређеној и дефинисаној надморској висини. Утврђено је да атмосфера постаје све тања и ређа како се надморска висина повећава. За неке научнике, Земљина атмосфера се завршава на подручју на коме се простиру најудаљенији слојеви земље. Односно, ови најудаљенији слојеви атмосфере Познати су по имену термосфера и егзосфера. Да је овај концепт истинит, Земљина атмосфера би досегла око 10.000 километара надморске висине.
Густина ваздуха опада како повећавамо висину. Стога је код овог става густина ваздуха толико мала да се свемир већ може узети у обзир. Друга захтевнија дефиниција границе атмосфере сматра да се она завршава тамо где густина атмосфере постаје најмања. То је познато јер брзина коју ваздухоплов може постићи да би постигао аеродинамични узлет помоћу крила и пропелера мора бити упоредива са орбиталном брзином за исту исту висину. Овим прорачунима висина крила може се препознати на овај начин и они више не важе за одржавање брода. Тако, овде би се завршила атмосфера и започео би свемир.
Суочени са овом забринутошћу, појавила се линија Карман да би се открила која је граница између атмосфере и свемира.
Карман Лине
Карманова линија успостављена је као произвољна дефиниција заснована на ваздухопловним разматрањима. Другим речима, може се рећи да је то граница између атмосфере и свемира за потребе ваздухопловства и астронаутике. Иако суштински природно Нема ограничења као таквог, али оно нестаје како напредујете у висину, постоје различити ваздухопловни и астронаутички интереси за успостављање линије Карман.
Дефиницију Карманове линије прихватила је Међународна ваздухопловна федерација. Ова федерација задужена је за успостављање свих међународних стандарда и признавање истих у ваздухопловству и астронаутици. Надморска висина линије Карман је величине око 100 километара, али 122 километра се користе за референцу. Референца са линије за повратак свемирских бродова.
Карманова линија и слојеви атмосфере
Да бисмо могли да ставимо у контекст значај тамошње линије Кармана, да знамо њен положај у односу на остатак слојева атмосфере. Дефинисали смо да је процењено да је његова висина мање-више још увек 100 километара надморске висине. Ову надморску висину наметнуо је Тхеодоре вон Карман, отуда и његово име. Утврђено је израчунавањем висине на којој густина атмосфере постаје толико мала да брзина ваздухоплова за постизање ваздухопловног дизања помоћу крила и пропелера мора бити упоредива са орбиталном брзином исте те висине.
То значи да након достизања ове висине на којој се успоставља линија Кармана, крила више не би важила за одржавање брода, јер је густина ваздуха врло мала. Познато је да се авион одржава само ако се непрестано креће у ваздуху. Захваљујући томе крила генеришу подизање с обзиром на брзину кретања у ваздуху. Ако је авион мировао у ваздуху, није могао да се држи, јер густина није довољна.
Што је ваздух тањи, авион мора брже да иде да би постигао довољно дизања да избегне пад. Због тога је занимљиво знати коефицијент подизања крила ваздухоплова за дати нападни угао. Предмет остаје у орбити све док је центрифугална компонента његовог убрзања довољна да може надокнадити силу гравитације. Знамо да је гравитација потиснута у правцу земљине површине, па је објекту потребна већа брзина хоризонталног померања. Ако се ова брзина смањи, центрифугална компонента ће се такође смањити и гравитација ће довести до пада њене висине све док не падне.
Физичко знање
Брзина потребна за равнотежу назива се орбитална брзина и она варира у зависности од висине орбите. За свемирски шатл у Земљиној орбити потребна му је орбитална брзина од око 27.000 километара на сат. У случају авиона који покушава да лети више, ваздух постаје мање густ и то приморава авион да повећа брзину како би створио подизање у ваздуху.
Од ње је познато да је линија Кармана врло висок појам у погледу надморске висине. Будући да га занима аеродинамика, он нема велику научну строгост. Ваздух једноставно постаје мање густ и на крају има много мањи отпор и достиже свемир.
Карман линија се користи као концепт у односу на надморску висину и чини исплативим повећати брзину путовања са како би се добио аеродинамични лифт или компензација за вучу силе гравитације. Када пређемо на вежбање, видимо да се сва ова разматрања разликују како се радијус орбите повећава. Знамо да што је већи радијус орбите мање гравитационо привлачење. Сетимо се да је гравитационо привлачење сила која гравитацијом делује на објекат у правцу земљине површине. Међутим, такође је познато да постоји веће центрифугално убрзање за исту линеарну брзину.
Из њих се извлачи да линија Карман занемарује овај ефекат због орбиталне брзине, тако да би било довољно да се може одржати било који став без обзира на густину атмосфере.
Надам се да ћете са овим информацијама сазнати више о линији Карман и њеним карактеристикама.