Waar begint de ruimte?

Ruimte-lanceringen zijn opwindend om te zien en te voelen. Een raket springt van de pad in de ruimte, bruist zich een weg omhoog en creëert een schokgolf van geluid die je botten rammelt (als je binnen een paar mijl bent). Binnen enkele minuten is het de ruimte ingegaan, klaar om payloads (en soms mensen) in de ruimte te leveren. 

Maar wanneer komt die raket eigenlijk invoeren ruimte? Het is een goede vraag die geen definitief antwoord heeft. Er is geen specifieke grens die bepaalt waar de ruimte begint. Er is geen regel in de atmosfeer met een bord dat zegt: "Space is Thataway!"  

De grens tussen aarde en ruimte

De lijn tussen ruimte en "geen ruimte" wordt echt bepaald door onze atmosfeer. Hier op het aardoppervlak is het dik genoeg om het leven te ondersteunen. Door de atmosfeer stijgt de lucht geleidelijk dunner. Er zijn sporen van de gassen die we meer dan honderd mijl boven onze planeet inademen, maar uiteindelijk verdunnen ze zoveel dat het niet anders is dan het bijna-vacuüm van de ruimte. Sommige satellieten hebben subtiele stukjes aardatmosfeer gemeten tot op meer dan 800 kilometer afstand. Alle satellieten cirkelen ver boven onze atmosfeer en worden officieel beschouwd als 'in de ruimte'. Aangezien onze atmosfeer zo geleidelijk dunner wordt en er geen duidelijke grens is, moesten wetenschappers een officiële "grens" tussen atmosfeer en ruimte bedenken.

Tegenwoordig is de algemeen overeengekomen definitie van waar de ruimte begint ongeveer 100 kilometer (62 mijl). Het wordt ook de von Kármán-lijn genoemd. Iedereen die boven 80 km (50 mijl) in hoogte vliegt, wordt volgens NASA meestal als een astronaut beschouwd.

Atmosferische lagen verkennen

Om te zien waarom het moeilijk is om te bepalen waar de ruimte begint, bekijkt u hoe onze atmosfeer werkt. Zie het als een gelaagde cake gemaakt van gassen. Het is dikker aan het oppervlak van onze planeet en dunner aan de bovenkant. We leven en werken op het laagste niveau en de meeste mensen leven in de onderste mijl of zo van de atmosfeer. Alleen wanneer we per vliegtuig reizen of hoge bergen beklimmen, komen we in gebieden waar de lucht vrij dun is. De hoogste bergen stijgen tot tussen de 4.200 en 9.144 meter (14.000 tot bijna 30.000 voet). 

De meeste passagiersvliegtuigen vliegen ongeveer 10 kilometer omhoog. Zelfs de beste militaire straalvliegtuigen klimmen zelden boven 30 km (98.425 voet). Weerballonnen kunnen tot 40 kilometer hoog worden. Meteoren steken ongeveer 12 kilometer omhoog. Het noorderlicht of het zuidelijk licht (schermweergave) zijn ongeveer 90 kilometer (~ 55 mijl) hoog. De Internationaal Ruimtestation banen tussen 330 en 410 kilometer (205-255 mijl) boven het aardoppervlak en ruim boven de atmosfeer. Het is ruim boven de scheidslijn die het begin van de ruimte aangeeft. 

Soorten ruimte

Astronomen en planetaire wetenschappers verdelen de "nabije aarde" -omgeving vaak in verschillende regio's. Er is 'geospace', dat gebied in de ruimte dat het dichtst bij de aarde ligt, maar in principe buiten de scheidslijn. Dan is er "cislunar" ruimte, dat is het gebied dat zich uitstrekt voorbij de maan en zowel de aarde als de maan omvat. Daarachter ligt de interplanetaire ruimte, die zich uitstrekt rond de zon en planeten, tot aan de grenzen van de Oortwolk. Het volgende gebied is de interstellaire ruimte (die de ruimte tussen de sterren omvat). Daarbuiten zijn galactische ruimte en intergalactische ruimte, die respectievelijk focussen op de ruimtes in de melkweg en tussen sterrenstelsels. In de meeste gevallen is de ruimte tussen sterren en de uitgestrekte gebieden tussen sterrenstelsels niet echt leeg. Die regio's bevatten meestal gasmoleculen en stof en vormen effectief een vacuüm.

Juridische ruimte

Voor de doeleinden van de wet en het bijhouden van gegevens beschouwen de meeste experts de ruimte om te beginnen op een hoogte van 100 km (62 mijl), de von Kármán-lijn. Het is vernoemd naar Theodore von Kármán, een ingenieur en natuurkundige die zwaar werkte in de luchtvaart en astronautica. Hij was de eerste om te bepalen dat de atmosfeer op dit niveau te dun is om luchtvaartvluchten te ondersteunen. 

Er zijn enkele zeer eenvoudige redenen waarom een ​​dergelijke verdeling bestaat. Het weerspiegelt een omgeving waar raketten kunnen vliegen. In zeer praktische termen moeten ingenieurs die ruimtevaartuigen ontwerpen ervoor zorgen dat ze de ontberingen van de ruimte aankunnen. Het definiëren van ruimte in termen van luchtweerstand, temperatuur en druk (of het ontbreken van een in een vacuüm) is belangrijk omdat voertuigen en satellieten moeten worden gebouwd om extreme omgevingen te weerstaan. Voor een veilige landing op aarde hebben de ontwerpers en exploitanten van de Amerikaanse ruimteveervloot bepaald dat de "grens van de ruimte" voor de shuttles zich op een hoogte van 122 km (76 mijl) bevond. Op dat niveau konden de shuttles atmosferische weerstand vanuit de luchtdeken van de aarde beginnen te "voelen", en dat beïnvloedde hoe ze naar hun landingen werden gestuurd. Dit lag nog steeds ver boven de von Kármán-lijn, maar in werkelijkheid waren er goede technische redenen om de shuttles te definiëren, die mensenlevens met zich meebrachten en een hogere veiligheidseis hadden. 

Politiek en de definitie van de ruimte

Het idee van de ruimte staat centraal in veel verdragen die het vreedzame gebruik van de ruimte en de lichamen daarin regelen. Het Outer Space-verdrag (ondertekend door 104 landen en voor het eerst aangenomen door de Verenigde Naties in 1967) weerhoudt landen ervan om soeverein grondgebied in de ruimte op te eisen. Wat dat betekent is dat geen enkel land een claim in de ruimte kan inzetten en anderen erbuiten kan houden.

Het werd dus belangrijk om "buitenruimte" te definiëren om geopolitieke redenen die niets te maken hadden met veiligheid of engineering. De verdragen die de grenzen van de ruimte oproepen, bepalen wat regeringen kunnen doen bij of in de buurt van andere lichamen in de ruimte. Het biedt ook richtlijnen voor de ontwikkeling van menselijke kolonies en andere onderzoeksmissies op de planeten, manen en asteroïden. 

Uitgebreid en bewerkt door Carolyn Collins Petersen.