707 подписчиков

Границы на пути к космосу (в цифрах)

5 минут

5211 прочтений

16 марта 2020

2 км — до этой высоты проживает 99 % населения мира.
2—3 км — начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
4,7 км — МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
5,0 км — 50 % от атмосферного давления на уровне моря.
5,1 км — самый высокорасположенный (самый высокий населённый пункт город Ла-Ринконада (Перу).
5,5 км — пройдена половина массы атмосферы (гора Эльбрус). Яркость неба в зените 646—1230 кд/м².
6 км — граница обитания человека (временные посёлки шерпов в Гималаях), граница жизни в горах.
до 6,5 км — снеговая линия в Тибете и Андах. Во всех прочих местах она располагается ниже, в Антарктиде до 0 м над уровнем моря.
6,6 км — самая высоко расположенная каменная постройка (гора Льюльяильяко, Южная Америка).
7 км — граница приспособляемости человека к длительному пребыванию в горах.
7,99 км — граница однородной атмосферы при 0 °C и одинаковой плотности от уровня моря. Яркость неба снижается пропорционально уменьшению высоты однородной атмосферы на данном уровне.
8,2 км — граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть. Яркость неба в зените 440—893 кд/м².
8,848 км — высочайшая точка Земли гора Эверест — предел доступности пешком в космос.
9 км — предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
10—12 км — граница между тропосферой и стратосферой в средних широтах. Также это граница подъёма обычных облаков, дальше простирается разрежённый и сухой воздух.
12 км — дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10—20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления.
Потолок дозвуковых пассажирских авиалайнеров. Яркость неба в зените 280—880 кд/м².
15—16 км — дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
Над головой осталось 10 % массы атмосферы. Небо становится тёмно-фиолетовым (10—15 км).
16 км — при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление.
18,9—19,35 — линия Армстронга — начало космоса для организма человека: закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние жидкости ещё не кипят, так как тело генерирует достаточно внутреннего давления, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
19 км — яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3—75 свечей против 1490 кд/м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
20 км — зона от 20 до 100 км по ряду параметров считается «ближним космосом». На этих высотах вид из иллюминатора почти как в околоземном космосе, но спутники здесь не летают, небо тёмно-фиолетовое и чёрно-лиловое, хотя и выглядит чёрным по контрасту с яркими Солнцем и поверхностью.
Потолок тепловых аэростатов-монгольфьеров (19 811 м).
20—30 км — начало верхней атмосферы.
20—22 км — верхняя граница биосферы: предел подъёма ветрами живых спор и бактерий.
20—25 км — озоновый слой в средних широтах. Яркость неба днём в 20—40 раз меньше яркости на уровне моря, как в центре полосы полного солнечного затмения и как в сумерки, когда Солнце ниже горизонта на 2—3 градуса и могут быть видны планеты.
25 км — интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере) .
25—26 км — максимальная высота реального применения существующих реактивных самолётов.
30 км — яркость неба в зените 20—35 кд/м² (~1 % наземного), звёзд не видно, могут быть видны самые яркие планеты. Высота однородной атмосферы над этим уровнем 95—100 м.
34,4 км — среднее давление у поверхности Марса соответствует этой высоте. Тем не менее этот разреженный газ способен поднять пыль, окрашивающую марсианское небо в жёлто-розовый цвет.
ок. 35 км — начало космоса для воды или тройная точка воды: на этой высоте атмосферное давление 611,657 Па и вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
37,8 км — рекорд высоты полёта турбореактивных самолётов (МиГ-25М, динамический потолок).
41,42 км — рекорд высоты стратостата, управляемого одним человеком, а также рекорд высоты прыжка с парашютом (Алан Юстас, 2014 г.). Предыдущий рекорд — 39 км (Феликс Баумгартнер, 2012 г.)
45 км — теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
48 км — атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
50—55 км — граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
50—150 км — в этой зоне ни один аппарат не сможет долго лететь на постоянной высоте.
51,694 км — последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху (Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 г.). Высота однородной атмосферы 5,4 м — менее 0,07 % её массы.
53,7 км — рекорд высоты беспилотного газового аэростата метеозонда (20 сентября 2013 г., Япония).
55 км — спускаемый аппарат при баллистическом спуске испытывает максимальные перегрузки.
Атмосфера перестаёт поглощать космическую радиацию. Яркость неба ок. 5 кд/м². Выше свечение некоторых явлений может намного перекрывать яркость рассеянного света.
40—80 км — максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью.
60 км — начало ионосферы — области атмосферы, ионизированной солнечным излучением.
70 км — верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Галлея на основе измерений давления альпинистами, закона Бойля и наблюдений за метеорами.
80 км — высота перигея искусственного спутника Земли, с которого начинается сход с орбиты.
Начало регистрируемых перегрузок при спуске с 1-й космической скоростью (СА Союз).
75—85 км — высота появления серебристых облаков, иногда имеющих яркость до 1—3 кд/м².
80,45 км (50 миль) — граница космоса в ВВС США. NASA придерживается высоты ФАИ 100 км.
80—90 км — граница между мезосферой и термосферой. Яркость неба 0,08 кд/м².
90 км — начало регистрируемых перегрузок при спуске со второй космической скоростью.
90—100 км — турбопауза, ниже которой гомосфера, где воздух перемешивается и одинаков по составу, а выше — гетеросфера, в которой ветры останавливаются и воздух делится на слои разных по массе газов.
ок. 100 км — начало плазмосферы, где ионизированный воздух взаимодействует с магнитосферой.
ок. 100 км — самый яркий натриевый слой свечения атмосферы толщиной 10—20 км, из космоса наблюдается как единый светящийся слой.
100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом — линия Кармана, рубеж между аэронавтикой и космонавтикой. Летающий корпус и крылья начиная со 100 км не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник. Плотность среды 12 квадриллионов частиц на 1 дм³, яркость тёмно-буро-фиолетового неба 0,01—0,0001 кд/м² — приближается к яркости тёмно-синего ночного неба. Высота однородной атмосферы 45 см.