Космос — космическо пространство: определение, граници и основни обекти

Открийте космоса: дефиниция, граници (линията на Карман), основни обекти — планети, звезди и галактики. Всичко за космическото пространство на едно място.

Космосът, наричан още космическо пространство, е почти вакуумът между небесните тела. В него се намира всичко — всички планети, звезди, галактики и много други обекти и явления, от малки частици до гигантски структури.

На Земята пространството традиционно започва от линията на Карман (100 км над морското равнище). Това е мястото, където земната атмосфера формално „прекъсва“ и започва по-рядката среда, която наричаме космос. Линията на Карман е конвенция, използвана от учени и дипломати — не е „твърда“ естествена граница; някои институции (например САЩ) използват и по-ниска условна граница около 80 km (50 мили).

Въпреки това пространството в близост до Земята остава сравнително „пренаселено“ по астрономическите стандарти: мрежа от изкуствени спътници, Международната космическа станция, хиляди отломки и малки тела. Списъкът на основните региони и слоеве на пространство около Земята и в по-широк космос изглежда така:

Атмосферни слоеве и преход към космоса

• Тропосфера (до ~8–15 km) — тук стават повечето метеорологични явления.
• Стратосфера (~15–50 km) — съдържа озоновия слой; летене на някои самолети и балони.
• Мезосфера (~50–85 km) — тук изгарят метеорите.
• Термофера (~85–600 km) — газовите молекули са много редки; тук се намира Международната космическа станция и ниски орбити.
• Екзосфера (> ~600 km до няколко хиляди km) — преход към космическото пространство; молекули могат да избягат в междупланетното пространство.
• Линията на Карман (~100 km) — приета за практическа граница между атмосферата и „официалния“ космос.

Региони около Земята по орбити и функции

• Ниска околоземна орбита (LEO) — от ~160 km до ~2 000 km. Там са повечето спътници за наблюдение, комуникация и Международната космическа станция (обикновено ~400 km).
• Средна околоземна орбита (MEO) — примерно 2 000–35 786 km; примери: навигационни системи като GPS.
• Геостационарна орбита (GEO) — на ~35 786 km над екватора; спътници в тази орбита изглеждат „вдигнати“ над определено място на Земята и се използват за телекомуникации и телевизия.
• Високо елиптично/високи орбити (HEO) — орбити с големи ексцентрицитети за специфични мисии.
• Ван Алън пояси — зони с концентрирани заредени частици, уловени в магнитното поле на Земята, простиращи се приблизително от няколко стотин до десетки хиляди километра.

По-далечни региони: Слънчева система и извън нея

• Космически междупланетен простор — областта между планетите, където доминира слънчевият вятър (в близост до Земята плътността на слънчевия вятър е от порядъка на няколко частици на cm³).
• Цислунарно пространство — областта между Земята и Луната (Луната е на средно ~384 400 km от Земята).
• Хелиосфера — регион, доминиран от слънчевия вятър; граничи с междузвездната среда при хелиезната граница (хелиопаузата), откъдето започва междузвездното пространство (приблизително стотици астрономически единици).
• Междузвездно пространство — средната плътност тук е много ниска (около 1 атом на cm³), но именно тук са облаци от газ и прах, звездообразуващи региони и остарели остатъци като планетарни мъглявини и супермасивни обекти.
• Междугалактическо пространство — огромни разстояния между галактиките с още по-ниска средна плътност; тук се срещат галактични купове и големи структури на Вселената.

Основни обекти и явления в космоса

• Планети, луни и малки тела (астероиди, комети, метеороиди).
• Звезди, планетарни системи, черни дупки, неутронни звезди, пульсари.
• Галактики, звездообразуващи региони, мъглявини и купове от галактики.
• Космически прах и газ, магнитни полета, плазма, слънчев вятър, космически лъчи.
• Изкуствени обекти: работещи спътници, изоставени кораби, космически станции и милиони фрагменти космически отпадъци.

Физични условия и рискове

• Вакуум — количеството частици е много по-малко от това в атмосферата; това не е абсолютен вакуум, но е достатъчно разреден, за да прави дишането и охлаждането без специални системи невъзможни.
• Радиация — ултравиолетова и рентгенова радиация от Слънцето, а също галактически космически лъчи; магнитосферата и атмосферата ни осигуряват защита в повечето орбити, но извън тях рискът се увеличава.
• Микро-гравитация — ефекти върху човешкото тяло (мускулна атрофия, костна загуба) и на научни опити.
• Термични екстреми — при редка среда температурата на материалите се определя повече от директната слънчева радиация и отражения, отколкото от „температурата на въздуха“ в обичайния смисъл.
• Космически отломки — високоенергийни фрагменти, опасни за работещи спътници и пилотирани мисии.

Човешка дейност, закони и практики

• Космосът се използва за комуникации, навигация, наблюдение на Земята, научни мисии и пилотирани полети.
• Първата практическа граница — линията на Карман — служи за дефиниране на правни и превозни въпроси (например присъждане на статут на „астронавт“), но международните определения могат да варират.
• Има международни договори и споразумения (напр. Договорът за космоса от 1967 г.), които регулират използването на космоса, отговорността за щети и изследването на небесните тела.

Космосът е комплексна, многопластова среда — от относително „близките“ околоземни орбити до междупланетните, междузвездните и междугалактическите разстояния. Всяка от тези области има специфични свойства, обекти и предизвикателства, които учените, инженерите и законодателите трябва да вземат предвид при изследване и използване на космическото пространство.

Търсене по буква