Kust kosmos saab alguse?

Kosmosekaarte on põnev vaadata ja tunda. Rakett hüppab padjalt kosmosesse, möirgates ülespoole ja tekitades lööklaine heli, mis ragistab teie luid (kui olete mõne miili raadiuses). Mõne minuti jooksul on see kosmosesse jõudnud, valmis kandma kosmoseid (ja mõnikord ka inimesi) kosmosesse.

Aga millal see rakett tegelikult on sisenema ruumi? See on hea küsimus, millele pole kindlat vastust. Puudub konkreetne piir, mis määratleb ruumi alguse. Atmosfääris pole ühtegi joont, millel oleks silt: "Kosmos on kadunud!"

Piir kosmose ja mitte kosmose vahel on tõesti määratud meie atmosfääriga. Siin planeedi pinnal on see piisavalt paks, et elu toetada. Läbi atmosfääri tõustes muutub õhk järk-järgult õhemaks. Gaasidest, mida me hingame enam kui sada miili meie planeedi kohal, on jälgi, kuid lõpuks eralduvad need nii palju, et see ei erine kosmose peaaegu vaakumist. Mõned satelliidid on mõõtnud Maa atmosfääri õhukesi bitti rohkem kui 800 kilomeetri (peaaegu 500 miili) kaugusele. Kõik satelliidid tiirlevad meie atmosfääri kohal ja asuvad ametlikult kosmoses. Arvestades, et meie atmosfäär on nii õhuke järk-järgult ja selget piiri pole, pidid teadlased välja tulema ametliku "piiri" atmosfääri ja ruumi.

Praegu on kosmose alguse ühiselt kokkulepitud määratlus umbes 100 kilomeetrit (62 miili). Seda nimetatakse ka von Kármáni liiniks. NASA andmetel peetakse astronaudiks tavaliselt kõiki, kes lendavad üle 80 km (50 miili) kõrgusest.

Vaadake, kuidas meie õhkkond töötab, et mõista, miks ruumi algus on keeruline määratleda. Mõelge sellele kui gaasikihist koogile. See on meie planeedi pinna lähedal paksem ja ülaosas õhem. Me elame ja töötame madalaimal tasemel ning enamik inimesi elab atmosfääri madalamal miilil. Alles õhu kaudu reisides või kõrgetele mägedesse ronides jõuame piirkondadesse, kus õhk on üsna õhuke. Kõige kõrgemad mäed tõusevad 4200–9144 meetrini (14 000–30 000 jalga).

Enamik reisijate reaktiivlennukid lendavad umbes 10 kilomeetri (või 6 miili) kõrgusele. Isegi parimad sõjalennukid ronivad harva üle 30 km (98,425 jalga). Ilmapallid võivad tõusta kuni 40 kilomeetri (umbes 25 miili) kõrgusele. Meteoorid põlevad umbes 12 kilomeetrit üles. Põhja- või lõunaosa tuled (auraalsed näidikud) on umbes 90 kilomeetrit (~ 55 miili) kõrge. Rahvusvaheline kosmosejaam tiirleb Maa pinnast ja atmosfääri kohal kõrgel 330–410 kilomeetrit (205–255 miili). See on ruumi algust tähistavast eraldusjoonest kõrgemal.

Astronoomid ja planeediteadlased jagavad "Maa-lähedase" kosmosekeskkonna sageli erinevatesse piirkondadesse. Seal on "geospace", mis on Maale lähim, kuid põhimõtteliselt väljaspool eraldusjoont asuv kosmose piirkond. Siis on "tsislunar" ruum, mis on piirkond, mis ulatub väljapoole Kuud ja hõlmab nii Maad kui Kuud. Sellest kaugemale jääb planeetidevaheline ruum, mis ulatub ümber Päikese ja planeetide, välja Oorti pilve piirid. Järgmine ala on tähtedevaheline ruum (mis hõlmab tähtede vahelist ruumi). Peale nende on galaktiline ruum ja galaktikatevaheline ruum, mis keskenduvad vastavalt galaktika sisemistele ja galaktikate vahelistele ruumidele. Enamikul juhtudel ruum tähtede vahel ja galaktikate vahelised suured piirkonnad pole tegelikult tühjad. Need piirkonnad sisaldavad tavaliselt gaasimolekule ja tolmu ning moodustavad efektiivselt vaakumi.

Seaduse ja arhivaalide pidamise huvides arvab enamik eksperte, et kosmose ala algab 100 km (62 miili) kõrgusel, von Kármáni joonest. See on nimetatud Theodore von Kármáni järgi, kes oli insener ja füüsik, kes töötas tugevalt lennunduses ja astronautikas. Ta leidis esimesena, et selle taseme atmosfäär on lennunduse toetamiseks liiga õhuke.

Sellise jaotuse olemasolul on mõned väga selged põhjused. See peegeldab keskkonda, kus raketid on võimelised lendama. Väga praktilises plaanis peavad kosmoselaevu kujundavad insenerid veenduma, et nad saavad hakkama ruumi kosmosega. Ruumi määratlemine õhutõmbe, temperatuuri ja rõhu (või selle puudumise vaakumis) alusel on oluline, kuna sõidukid ja satelliidid tuleb ehitada nii, et need taluksid ekstreemseid keskkondi. Ohutuks maale maandumiseks on USA kosmosesüstikute laevastiku kujundajad ja operaatorid leidis, et süstikute "kosmose piir" oli 122 km kõrgusel (76 km) miili). Sellel tasemel võisid süstikud hakata "tundma" õhutõmmet Maa õhutakist ja see mõjutas nende juhtimist nende maandumistele. See asus veel von Kármáni joonest kõrgemal, kuid tegelikkuses oli süstikute määratlemiseks häid tehnilisi põhjuseid, mis kandsid inimelusid ja millel olid kõrgemad ohutusnõuded.

Kosmose idee on keskse tähtsusega paljudes lepingutes, mis reguleerivad kosmose ja selles asuvate kehade rahumeelset kasutamist. Näiteks väliskosmoseleping (alla kirjutanud 104 riiki ja ÜRO võttis selle esmakordselt vastu 1967. aastal) hoiab riike nõudmast suveräänset territooriumi kosmoses. See tähendab, et ükski riik ei saa kosmoseavaldusele tugineda ega teisi sellest eemale hoida.

Seega sai geopoliitilistel põhjustel oluliseks määratleda "kosmos", millel pole midagi pistmist ohutuse või tehnikaga. Kosmose piiridele tuginevad lepingud reguleerivad seda, mida valitsused saavad teha kosmose teiste organite juures või läheduses. Samuti annab see juhiseid inimkolooniate arendamiseks ja muudeks planeerimis-, kuu- ja asteroidide uurimismissioonideks.

Laiendanud ja redigeerinud Carolyn Collins Petersen.