Jedno od pitanja koje su si naučnici i obični ljudi uvijek postavljali je postoji li makazasta granica između atmosfere i svemira. Poznato je da atmosfera postaje sve tanja i rjeđa dok doseže visine daleko od zemljine površine dok ne nestane. Međutim, postoji atmosferska granica koja je ključna za vazduhoplovne svrhe. Ova atmosferska granica poznata je kao Kármán linija.
U ovom članku ćemo vam reći sve o čemu trebate znati Kármán linija i njene karakteristike i njegovu važnost.
Glavne karakteristike
Poznato je da se atmosfera ne završava naglo na određenoj i određenoj nadmorskoj visini. Utvrđeno je da atmosfera postaje sve rjeđa kako se nadmorska visina povećava. Za neke naučnike Zemljina atmosfera završava na području na kojem se protežu najudaljeniji slojevi zemlje. Odnosno, ovi najudaljeniji slojevi atmosfere Poznati su pod imenom termosfera i egzosfera. Da je ovaj koncept istinit, Zemljina atmosfera bi dosegla oko 10.000 kilometara nadmorske visine.
Gustoća zraka se smanjuje kako povećavamo visinu. Stoga je na ovoj visini gustina zraka toliko mala da se već može smatrati svemirom. Druga zahtjevnija definicija granice atmosfere smatra da ona završava tamo gdje gustina atmosfere postaje najmanja. Ovo je poznato jer brzina koju avion može postići da postigne aerodinamičko podizanje kroz krila i propelere mora biti uporediva sa orbitalnom brzinom za tu istu visinu. Sa ovim proračunima, visina se može znati na ovaj način za krila i ona više ne vrijede za održavanje broda. stoga, Tu bi prestala atmosfera i započeo bi svemir.
Suočeni sa ovom zabrinutošću, pojavila se linija Kármán kako bi se otkrila koja je granica između atmosfere i svemira.
Kármán linija
Kármánova linija uspostavljena je kao proizvoljna definicija zasnovana na razmatranjima vazduhoplovnog tipa. Odnosno, može se reći da je to granica koja postoji između atmosfere i svemira u vazduhoplovne i astronautske svrhe. Iako u osnovi prirodno Nema ograničenja kao takvog, ali ono nestaje kako napredujete u visinu, postoje različiti zrakoplovni i astronautički interesi za uspostavljanje linije Kármán.
Međunarodna aeronautička federacija prihvatila je definiciju Kármánove linije. Ova federacija je odgovorna za uspostavljanje svih međunarodnih standarda i priznavanje rekorda u aeronautici i astronautici. Nadmorska visina Kármánove linije je reda veličine 100 kilometara, ali 122 kilometra koriste se za referencu. Referenca sa linije za povratak svemirskih brodova.
Karmanova linija i slojevi atmosfere
Kako bi se stavio u kontekst značaj tamošnje linije Kármán, kako bi se znao njen položaj u odnosu na ostatak slojeva atmosfere. Utvrdili smo da je njegova visina procijenjena na manje-više još uvijek 100 kilometara nadmorske visine. Ovu nadmorsku visinu nametnuo je Theodore von Kármán, otuda i njegovo ime. Utvrđeno je izračunavanjem visine na kojoj gustina atmosfere postaje toliko mala da brzina aviona za postizanje vazduhoplovnog dizanja pomoću krila i propelera mora biti uporediva sa orbitalnom brzinom iste te visine.
To znači da nakon dostizanja ove visine na kojoj se uspostavlja linija Kármán, krila više ne bi vrijedila za održavanje broda jer je gustoća zraka vrlo mala. Poznato je da se avion može održati samo ako se stalno kreće kroz zrak. Zahvaljujući tome krila stvaraju podizanje s obzirom na brzinu kretanja u zraku. Da je avion nepomičan u vazduhu, ne bi se mogao održati jer gustina nije dovoljna.
Što je zrak rjeđi, to avion mora ići brže kako bi stvorio dovoljno uzgona da ne padne. Zbog toga je zanimljivo znati koeficijent podizanja krila aviona za dati ugao napada. Objekt ostaje u orbiti samo sve dok je centrifugalna komponenta njegovog ubrzanja dovoljna da kompenzira silu gravitacije. Znamo da se gravitacija gura u pravcu zemljine površine, tako da je objektu potrebna veća brzina horizontalnog pomicanja. Ako se ova brzina smanji, centrifugalna komponenta će se također smanjiti, a gravitacija će uzrokovati njezinu nadmorsku visinu dok ne padne.
Fizičko znanje
Brzina potrebna za ravnotežu naziva se orbitalna brzina i ona varira s visinom orbite. Za svemirski brod u Zemljinoj orbiti potrebna mu je orbitalna brzina od oko 27.000 kilometara na sat. U slučaju aviona koji pokušava letjeti više, zrak postaje manje gust i to prisiljava avion da poveća brzinu kako bi stvorio podizanje u zraku.
Iz tog razloga, poznato je da je Kármánova linija vrlo relativan koncept u smislu nadmorske visine. Pošto je njegov interes aerodinamika, nema mnogo naučne strogosti. Vazduh jednostavno postaje manje gust i na kraju ima mnogo manji otpor i dopire do svemira.
Kármánova linija koristi se kao koncept koji se odnosi na nadmorsku visinu i čini vrijednim povećati brzinu putovanja kako bi se dobio aerodinamični lift ili kompenzacija za vuču sile gravitacije. Kad krenemo na praksu, vidimo da se sva ta razmatranja razlikuju kako se radijus orbite povećava. Znamo da što je veći radijus orbite imamo manji gravitacioni potez. Sjećamo se da je gravitacijsko privlačenje sila koju gravitacija djeluje na objekt u smjeru zemljine površine. Međutim, također je poznato da postoji veće centrifugalno ubrzanje za istu linearnu brzinu.
Iz njih se može zaključiti da Kármánova linija zanemaruje ovaj efekat zbog orbitalne brzine tako da bi bila dovoljna da se može održati bilo koju visinu bez obzira na gustinu atmosfere.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o liniji Kármán i njezinim karakteristikama.