À quelle hauteur l'espace commence-t-il à partir de la terre. À quelle altitude volent les avions, les satellites et les vaisseaux spatiaux ? Bougies standard uniques

La plupart des vols spatiaux sont effectués non pas sur des orbites circulaires, mais sur des orbites elliptiques, dont la hauteur varie en fonction de l'emplacement au-dessus de la Terre. La hauteur de l'orbite dite "de référence basse", à partir de laquelle la plupart des engins spatiaux "poussent", est d'environ 200 kilomètres au-dessus du niveau de la mer. Pour être précis, le périgée d'une telle orbite est de 193 kilomètres, et l'apogée est de 220 kilomètres. Cependant, dans l'orbite de référence, il reste une grande quantité de débris après un demi-siècle d'exploration spatiale, de sorte que les engins spatiaux modernes, en allumant leurs moteurs, se déplacent vers une orbite plus élevée. Par exemple, la Station spatiale internationale ( ISS) en 2017 a tourné à une hauteur d'environ 417 kilomètres, soit deux fois plus haut que l'orbite de référence.

La hauteur de l'orbite de la plupart des engins spatiaux dépend de la masse de l'engin spatial, de son site de lancement et de la puissance de ses moteurs. Pour les astronautes, elle varie de 150 à 500 kilomètres. Par exemple, Youri Gagarine a volé sur une orbite avec un périgée de 175 kilomètres et apogée à 320 km. Le deuxième cosmonaute soviétique German Titov a volé sur une orbite avec un périgée de 183 km et une apogée de 244 km. Des "navettes" américaines ont volé en orbite hauteur de 400 à 500 kilomètres. Environ la même hauteur et tous les navires modernes transportant des personnes et des marchandises vers l'ISS.

Contrairement aux engins spatiaux habités qui doivent ramener les astronautes sur Terre, les satellites artificiels volent sur des orbites beaucoup plus élevées. L'altitude orbitale d'un satellite en orbite géostationnaire peut être calculée à partir de données sur la masse et le diamètre de la Terre. A la suite de calculs physiques simples, on peut trouver que altitude de l'orbite géostationnaire, c'est-à-dire celui dans lequel le satellite "se suspend" au-dessus d'un point de la surface de la terre, est égal à 35 786 kilomètres. C'est une très grande distance de la Terre, de sorte que le temps d'échange de signal avec un tel satellite peut atteindre 0,5 seconde, ce qui le rend inadapté, par exemple, au service de jeux en ligne.

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Andrey Kislyakov, pour RIA Novosti.

Il semblerait que ce n'est pas si important où se termine la "Terre" et où commence l'espace. Pendant ce temps, les différends sur la signification de la hauteur, au-delà de laquelle s'étend déjà l'espace extra-atmosphérique illimité, ne se sont pas apaisés depuis près d'un siècle. Les dernières données, obtenues grâce à une étude approfondie et à la généralisation d'une grande quantité d'informations pendant près de deux ans, ont permis aux scientifiques canadiens dans la première quinzaine d'avril de déclarer que l'espace commence à une altitude de 118 km. Du point de vue de l'impact de l'énergie cosmique sur la Terre, ce nombre est très important pour les climatologues et les géophysiciens.

En revanche, il est peu probable qu'il soit possible prochainement de mettre fin définitivement à ce différend en établissant une frontière unique qui convienne à tout le monde par le monde entier. Le fait est qu'il existe plusieurs paramètres considérés comme fondamentaux pour l'évaluation correspondante.

Un peu d'histoire. Le fait que le rayonnement cosmique dur agit en dehors de l'atmosphère terrestre est connu depuis longtemps. Cependant, il n'a pas été possible de définir clairement les limites de l'atmosphère, de mesurer la force des flux électromagnétiques et d'obtenir leurs caractéristiques avant le lancement des satellites artificiels de la Terre. Pendant ce temps, la principale tâche spatiale de l'URSS et des États-Unis au milieu des années 1950 était la préparation d'un vol habité. Ceci, à son tour, nécessitait une connaissance claire des conditions juste à l'extérieur de l'atmosphère terrestre.

Déjà sur le deuxième satellite soviétique, lancé en novembre 1957, il y avait des capteurs pour mesurer l'ultraviolet solaire, les rayons X et d'autres types de rayonnement cosmique. La découverte en 1958 de deux ceintures de rayonnement autour de la Terre a été d'une importance fondamentale pour la réussite de la mise en œuvre des vols habités.

Mais revenons aux 118 km établis par des scientifiques canadiens de l'Université de Calgary. Et pourquoi, au fait, une telle hauteur ? Après tout, la soi-disant "Ligne Karman", officieusement reconnue comme la frontière entre l'atmosphère et l'espace, "passe" le long de la marque des 100 kilomètres. C'est là que la densité de l'air est déjà si faible que l'avion doit se déplacer à la première vitesse cosmique (environ 7,9 km/s) pour éviter de tomber sur Terre. Mais dans ce cas, il n'a plus besoin de surfaces aérodynamiques (aile, stabilisateurs). Sur cette base, l'Association aéronautique mondiale a adopté une altitude de 100 km comme ligne de partage des eaux entre l'aéronautique et l'astronautique.

Mais le degré de raréfaction de l'atmosphère est loin d'être le seul paramètre qui détermine la limite de l'espace. De plus, « l'air terrestre » ne s'arrête pas à 100 km d'altitude. Et comment, disons, l'état d'une substance change-t-il avec l'augmentation de la hauteur ? Peut-être est-ce la principale chose qui détermine le début du cosmos ? Les Américains, quant à eux, considèrent quiconque s'est trouvé à 80 km d'altitude comme un véritable astronaute.

Au Canada, ils ont décidé d'identifier la valeur d'un paramètre qui semble important pour toute notre planète. Ils ont décidé de découvrir à quelle hauteur l'influence des vents atmosphériques se termine et l'influence des flux de particules cosmiques commence.

À cette fin, un dispositif spécial STII (Super - Thermal Ion Imager) a été développé au Canada, qui a été lancé en orbite depuis un cosmodrome en Alaska il y a deux ans. Avec son aide, il a été constaté que la frontière entre l'atmosphère et l'espace est située à une altitude de 118 kilomètres au-dessus du niveau de la mer.

Dans le même temps, la collecte de données n'a duré que cinq minutes, tandis que le satellite qui la transportait s'est élevé à son altitude assignée de 200 km. C'est le seul moyen de collecter des informations, car cette marque est trop élevée pour les sondes stratosphériques et trop basse pour la recherche par satellite. Pour la première fois, l'étude a pris en compte tous les composants, y compris le mouvement de l'air dans les couches supérieures de l'atmosphère.

Des instruments comme le STII serviront à poursuivre l'exploration des régions frontalières de l'espace et de l'atmosphère en tant que charge utile sur les satellites de l'Agence spatiale européenne, dont la durée de vie active sera de quatre ans. Ceci est important car La poursuite des recherches sur les régions frontalières permettra d'apprendre de nombreux faits nouveaux sur l'impact du rayonnement cosmique sur le climat de la Terre, sur l'impact de l'énergie ionique sur notre environnement.

Le changement d'intensité du rayonnement solaire, directement lié à l'apparition de taches sur notre étoile, affecte en quelque sorte la température de l'atmosphère, et les suiveurs de l'appareil STII peuvent être utilisés pour détecter cette influence. Déjà aujourd'hui, 12 appareils d'analyse différents ont été développés à Calgary, conçus pour étudier divers paramètres de l'espace proche.

Mais il ne faut pas dire que le début de l'espace était limité à 118 km. En effet, pour leur part, ceux qui considèrent une altitude de 21 millions de kilomètres comme de l'espace réel ont raison ! C'est là que l'influence du champ gravitationnel terrestre disparaît pratiquement. Qu'est-ce qui attend les chercheurs à une telle profondeur cosmique ? Après tout, nous ne sommes pas montés plus loin que la Lune (384 000 km).

L'humanité traite le cosmos comme quelque chose d'inconnu et de mystérieux. Espace est un vide qui existe entre les corps célestes. Les atmosphères des corps célestes solides et gazeux (et des planètes) n'ont pas de limite supérieure fixe, mais s'amincissent progressivement à mesure que la distance au corps céleste augmente. A une certaine hauteur, cela s'appelle le début de l'espace. Quelle est la température dans l'espace, et d'autres informations seront discutées dans cet article.

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Concept général

Dans l'espace il y a vide poussé avec une faible densité de particules. Il n'y a pas d'air dans l'espace. De quoi est fait l'espace ? Ce n'est pas un espace vide, il contient :

des gaz;
poussière spatiale;
particules élémentaires (neutrinos, rayons cosmiques) ;
champs électriques, magnétiques et gravitationnels ;
également les ondes électromagnétiques (photons).

Un vide absolu, ou presque complet, rend l'espace transparent, et permet d'observer des objets extrêmement éloignés comme d'autres galaxies. Mais la brume de la matière interstellaire peut aussi sérieusement en obscurcir l'idée.

Important! Le concept d'espace ne doit pas être identifié avec l'Univers, qui comprend tous les objets spatiaux, même les étoiles et les planètes.

Le voyage ou le transport dans ou à travers l'espace extra-atmosphérique est appelé voyage spatial.

Où commence l'espace

Je ne peux pas dire avec certitude à quelle hauteur commence-t-il espace. La Fédération internationale de l'aviation définit le bord de l'espace à une altitude de 100 km au-dessus du niveau de la mer, la ligne Karman.

Il est nécessaire que l'avion se déplace à la première vitesse cosmique, puis la force de levage sera atteinte. L'US Air Force a défini une altitude de 50 miles (environ 80 km) comme le début de l'espace.

Les deux hauteurs sont proposées comme limites pour les couches supérieures. Au niveau international il n'y a pas de définition du bord de l'espace.

La ligne Venus Pocket est située à environ 250 km d'altitude, Mars - à environ 80 km. Pour les corps célestes qui ont peu ou pas d'atmosphère, comme Mercure, la lune terrestre ou un astéroïde, l'espace commence juste à la surface corps.

Lorsque l'engin spatial rentre dans l'atmosphère, la hauteur de l'atmosphère est déterminée pour calculer la trajectoire afin que son influence sur le point de rentrée soit minimale. En règle générale, le niveau de rentrée est égal ou supérieur à la ligne Pockets. La NASA utilise une valeur de 400 000 pieds (environ 122 km).

Quelle est la pression et la température dans l'espace

Vide absolu inaccessible même dans l'espace. Puisqu'il y a plusieurs atomes d'hydrogène pour un certain volume. En même temps, l'ampleur du vide cosmique n'est pas suffisante pour qu'une personne éclate, comme un ballon qui a été gonflé. Cela n'arrivera pas pour la simple raison que notre corps est assez fort pour conserver sa forme, mais cela ne sauvera toujours pas le corps de la mort.

Et ce n'est pas une question de durabilité. Et même pas dans le sang, bien qu'il contienne environ 50% d'eau, il se trouve dans un système fermé sous pression. Maximum - la salive, les larmes et les liquides qui mouillent les alvéoles des poumons vont bouillir. En gros, une personne mourra par suffocation. Même à des altitudes relativement basses dans l'atmosphère, les conditions sont hostiles au corps humain.

Les scientifiques se disputent: vide complet ou non dans l'espace, mais ont toujours tendance à croire que la pleine valeur est inaccessible en raison des molécules d'hydrogène.

L'altitude à laquelle la pression atmosphérique correspond à la pression de vapeur de l'eau à la température du corps humain, nappelé la ligne Armstrong. Il est situé à une altitude d'environ 19,14 km. En 1966, un astronaute a testé une combinaison spatiale et a été soumis à une décompression à une altitude de 36 500 mètres. En 14 secondes, il s'est éteint, mais n'a pas explosé, mais a survécu.

Valeurs maximales et minimales

La température initiale dans l'espace extra-atmosphérique, telle que définie par le rayonnement de fond du Big Bang, est 2,73 kelvin (K), ce qui équivaut à -270,45 °C.

C'est la température la plus froide de l'espace. L'espace lui-même n'a pas de température, mais seulement la matière qui s'y trouve et le rayonnement agissant. Pour être plus précis, alors zéro absolu est une température de -273,15 °C. Mais dans le cadre d'une science comme la thermodynamique, c'est impossible.

En raison du rayonnement dans l'espace, la température est maintenue à 2,7 K. La température du vide est mesurée en unités d'activité cinétique du gaz, tout comme sur Terre. Le rayonnement remplissant le vide a une température différente de la température cinétique du gaz, ce qui signifie que le gaz et le rayonnement ne sont pas en équilibre thermodynamique.

Le zéro absolu est ce qu'il est. température la plus basse mais dans l'espace.

La matière distribuée localement dans l'espace peut avoir températures très élevées. L'atmosphère terrestre à haute altitude atteint une température d'environ 1400 K. Le gaz plasma intergalactique avec une densité inférieure à un atome d'hydrogène par mètre cube peut atteindre des températures de plusieurs millions de K. La température élevée dans l'espace est due à la vitesse des particules . Cependant, un thermomètre général lira des températures proches du zéro absolu car la densité des particules est trop faible pour permettre un transfert de chaleur mesurable.

L'univers observable entier est rempli de photons qui ont été créés pendant le Big Bang. Il est connu sous le nom de rayonnement de fond diffus cosmologique. Il existe un grand nombre de neutrinos, appelés fond de neutrinos cosmiques. Température actuelle du corps noir le rayonnement de fond est d'environ 3-4 K. La température d'un gaz dans l'espace extra-atmosphérique est toujours au moins égale à la température de rayonnement de fond, mais peut être beaucoup plus élevée. Par exemple, la couronne a des températures supérieures à 1,2-2,6 millions de K.

Corps humain

Il existe une autre idée fausse liée à la température, qui touche le corps humain. Comme vous le savez, notre corps est composé en moyenne de 70% d'eau. La chaleur qu'il dégage dans le vide n'a nulle part où aller, par conséquent, l'échange de chaleur dans l'espace ne se produit pas et une personne surchauffe.

Mais avant qu'il ne le fasse, il mourra de décompression. Pour cette raison, l'un des problèmes auxquels les astronautes sont confrontés est la chaleur. Et la peau du navire, qui est en orbite en plein soleil, peut devenir très chaude. La température dans l'espace en Celsius peut être de 260 °C sur une surface métallique.

Solides dans l'espace proche de la Terre ou interplanétaire, ressentez une grande chaleur rayonnante du côté faisant face au soleil. Du côté ensoleillé, ou lorsque les corps sont dans l'ombre de la Terre, ils subissent un froid extrême car ils libèrent leur énergie thermique dans l'espace.

Par exemple, la combinaison de sortie dans l'espace d'un astronaute sur la Station spatiale internationale aurait une température d'environ 100°C du côté faisant face au soleil.

Du côté nuit de la Terre, le rayonnement solaire est obscurci et le faible rayonnement infrarouge de la Terre refroidit la combinaison. Sa température dans l'espace en Celsius sera d'environ -100 °C.

Échange de chaleur

Important! Le transfert de chaleur dans l'espace est possible par un seul type - le rayonnement.

C'est un processus délicat et son principe est utilisé pour refroidir les surfaces de l'appareil. La surface absorbe l'énergie rayonnante qui lui tombe dessus et, en même temps, rayonne de l'énergie dans l'espace, qui est égale à la somme de l'énergie absorbée et fournie de l'intérieur.

On ne sait pas exactement quelle pourrait être la pression dans l'espace, mais elle est très faible.

Dans la plupart des galaxies, les observations montrent que 90% de la masse est sous une forme inconnue appelée matière noire, qui interagit avec d'autres matières par des forces gravitationnelles mais pas électromagnétiques.

Une grande partie de l'énergie de masse dans l'univers observable est l'énergie du vide mal comprise de l'espace, que les astronomes appellent l'énergie noire. espace intergalactique occupe la majeure partie du volume de l'univers, mais même les galaxies et les systèmes stellaires sont composés presque entièrement d'espace vide.

Rechercher

Les humains ont commencé au XXe siècle avec l'avènement des vols en montgolfière à haute altitude, puis des lancements de fusées habitées.

L'orbite terrestre a été réalisée pour la première fois par Youri Gagarine de l'Union soviétique en 1961, et des engins spatiaux sans pilote ont depuis fait leur chemin vers tous connus.

En raison du coût élevé des vols spatiaux, les vols spatiaux habités ont été limités à l'orbite terrestre basse et à la Lune.

L'espace extra-atmosphérique est un environnement difficile pour l'étude humaine en raison du double dangers : vide et rayonnement. La microgravité affecte également négativement la physiologie humaine, ce qui provoque à la fois une atrophie musculaire et une perte osseuse. Outre ces préoccupations sanitaires et environnementales, le coût économique de l'envoi d'objets, y compris d'humains, dans l'espace est très élevé.

Quel est le froid dans l'espace ? La température pourrait-elle être encore plus basse ?

Températures dans différentes parties de l'univers

Conclusion

Puisque la lumière a une vitesse finie, les dimensions de l'univers directement observable sont limitées. Cela laisse ouverte la question de savoir si l'univers est fini ou infini. L'espace continue d'être un mystère pour l'homme plein de phénomènes. La science moderne ne peut toujours pas répondre à de nombreuses questions. Mais quelle température dans l'espace a déjà été découverte et quelle pression dans l'espace peut être mesurée au fil du temps.

La distance entre la Terre et la Lune est énorme, mais elle semble infime par rapport à l'échelle de l'espace.

Les espaces extérieurs, comme vous le savez, sont assez vastes et, par conséquent, les astronomes n'utilisent pas le système métrique qui nous est familier pour les mesurer. Dans le cas de distances allant jusqu'à (384 000 km), les kilomètres peuvent toujours être appliqués, mais si nous exprimons la distance à Pluton dans ces unités, nous obtenons 4 250 000 000 km, ce qui est déjà moins pratique pour l'enregistrement et les calculs. Pour cette raison, les astronomes utilisent d'autres unités de distance, que vous pouvez lire ci-dessous.

La plus petite de ces unités est (a.u.). Historiquement, une unité astronomique est égale au rayon de l'orbite de la Terre autour du Soleil, sinon - la distance moyenne entre la surface de notre planète et le Soleil. Cette méthode de mesure était la plus appropriée pour étudier la structure du système solaire au 17ème siècle. Sa valeur exacte est de 149 597 870 700 mètres. Aujourd'hui, l'unité astronomique est utilisée dans les calculs avec des longueurs relativement courtes. C'est-à-dire lors de l'étude des distances dans le système solaire ou les systèmes planétaires.

Année-lumière

Une unité de longueur légèrement plus grande en astronomie est . Elle est égale à la distance parcourue par la lumière dans le vide en une Terre, année julienne. L'influence nulle des forces gravitationnelles sur sa trajectoire est également impliquée. Une année-lumière équivaut à environ 9 460 730 472 580 km ou 63 241 UA. Cette unité de longueur n'est utilisée que dans la littérature de vulgarisation scientifique pour la raison que l'année-lumière permet au lecteur de se faire une idée approximative des distances à l'échelle galactique. Cependant, en raison de son imprécision et de ses inconvénients, l'année-lumière n'est pratiquement pas utilisée dans les travaux scientifiques.

Parsec

La plus pratique et la plus pratique pour les calculs astronomiques est une unité de distance telle que . Pour comprendre sa signification physique, il faut considérer un tel phénomène comme la parallaxe. Son essence réside dans le fait que lorsque l'observateur se déplace par rapport à deux corps éloignés l'un de l'autre, la distance apparente entre ces corps change également. Dans le cas des étoiles, ce qui suit se produit. Lorsque la Terre se déplace sur son orbite autour du Soleil, la position visuelle des étoiles proches de nous change quelque peu, tandis que les étoiles lointaines, servant de fond, restent aux mêmes endroits. Le changement de position d'une étoile lorsque la Terre se déplace d'un rayon de son orbite s'appelle la parallaxe annuelle, qui est mesurée en secondes d'arc.

Alors un parsec est égal à la distance à l'étoile, dont la parallaxe annuelle est égale à une seconde d'arc - l'unité d'angle en astronomie. D'où le nom "parsec", composé de deux mots : "parallaxe" et "seconde". La valeur exacte d'un parsec est de 3,0856776 10 16 mètres ou 3,2616 années-lumière. 1 parsec est égal à environ 206 264,8 UA. e.

Méthode de localisation laser et radar

Ces deux méthodes modernes servent à déterminer la distance exacte à un objet dans le système solaire. Il est produit de la manière suivante. A l'aide d'un puissant émetteur radio, un signal radio dirigé est envoyé vers l'objet d'observation. Après cela, le corps bat le signal reçu et retourne sur Terre. Le temps qu'il faut au signal pour parcourir le chemin détermine la distance jusqu'à l'objet. La précision du radar n'est que de quelques kilomètres. Dans le cas de la localisation laser, au lieu d'un signal radio, un faisceau lumineux est envoyé par le laser, ce qui vous permet de déterminer la distance à l'objet par des calculs similaires. La précision de la localisation laser est atteinte jusqu'à des fractions de centimètre.

Méthode de parallaxe trigonométrique

La méthode la plus simple pour mesurer la distance à des objets spatiaux distants est la méthode de parallaxe trigonométrique. Il est basé sur la géométrie de l'école et se compose des éléments suivants. Traçons un segment (base) entre deux points sur la surface de la terre. Choisissons un objet dans le ciel, la distance à laquelle nous avons l'intention de mesurer, et définissons-le comme le sommet du triangle résultant. Ensuite, nous mesurons les angles entre la base et les lignes droites tracées à partir des points sélectionnés vers le corps dans le ciel. Et connaissant le côté et les deux coins d'un triangle qui lui est adjacent, vous pouvez trouver tous ses autres éléments.

La valeur de la base sélectionnée détermine la précision de la mesure. Après tout, si l'étoile est située à une très grande distance de nous, les angles mesurés seront presque perpendiculaires à la base et l'erreur dans leur mesure peut affecter de manière significative la précision de la distance calculée à l'objet. Il faut donc choisir comme base les points les plus éloignés sur . Initialement, le rayon de la Terre servait de base. C'est-à-dire que les observateurs étaient situés à différents points du globe et mesuraient les angles mentionnés, et l'angle situé à l'opposé de la base était appelé la parallaxe horizontale. Cependant, plus tard, comme base, ils ont commencé à prendre une plus grande distance - le rayon moyen de l'orbite terrestre (unité astronomique), ce qui a permis de mesurer la distance à des objets plus éloignés. Dans ce cas, l'angle opposé à la base s'appelle la parallaxe annuelle.

Cette méthode n'est pas très pratique pour les études depuis la Terre car en raison des interférences de l'atmosphère terrestre, il n'est pas possible de déterminer la parallaxe annuelle d'objets situés à plus de 100 parsecs.

Cependant, en 1989, l'Agence spatiale européenne a lancé le télescope spatial Hipparcos, qui a permis d'identifier des étoiles à une distance allant jusqu'à 1000 parsecs. Grâce aux données obtenues, les scientifiques ont pu établir une carte tridimensionnelle de la répartition de ces étoiles autour du Soleil. En 2013, l'ESA a lancé le prochain satellite, Gaia, qui est 100 fois plus précis, permettant l'observation de toutes les étoiles. Si les yeux humains avaient la précision du télescope Gaia, alors nous serions capables de voir le diamètre d'un cheveu humain à une distance de 2 000 km.

Méthode des bougies standard

Pour déterminer les distances aux étoiles dans d'autres galaxies et les distances à ces galaxies elles-mêmes, la méthode standard des bougies est utilisée. Comme vous le savez, plus la source de lumière est éloignée de l'observateur, plus elle semble faible à l'observateur. Ceux. l'éclairement d'une ampoule à une distance de 2 m sera 4 fois moindre qu'à une distance de 1 mètre.C'est le principe selon lequel la distance aux objets est mesurée à l'aide de la méthode standard de la bougie. Ainsi, en faisant une analogie entre une ampoule et une étoile, on peut comparer les distances à des sources lumineuses de puissances connues.

En tant que bougies standard en astronomie, des objets sont utilisés (un analogue de la puissance de la source) dont on sait. Il peut s'agir de n'importe quel type d'étoile. Pour déterminer sa luminosité, les astronomes mesurent la température de surface en fonction de la fréquence de son rayonnement électromagnétique. Puis, connaissant la température, qui permet de déterminer le type spectral d'une étoile, sa luminosité est déterminée à l'aide de . Ensuite, en ayant les valeurs de luminosité et en mesurant la luminosité (valeur apparente) de l'étoile, vous pouvez calculer la distance à celle-ci. Une telle bougie standard vous permet d'avoir une idée générale de la distance à la galaxie dans laquelle elle se trouve.

Cependant, cette méthode est assez laborieuse et peu précise. Par conséquent, il est plus pratique pour les astronomes d'utiliser des corps cosmiques aux caractéristiques uniques comme des bougies standard, dont la luminosité est initialement connue.

Bougies standard uniques

Les bougies standard les plus utilisées sont les étoiles à pulsations variables. En étudiant les caractéristiques physiques de ces objets, les astronomes ont appris que les Céphéides ont une caractéristique supplémentaire : une période de pulsation facilement mesurable et qui correspond à une certaine luminosité.

À la suite d'observations, les scientifiques sont en mesure de mesurer la luminosité et la période de pulsation de ces étoiles variables, et donc la luminosité, ce qui permet de calculer la distance qui les sépare. Trouver une céphéide dans une autre galaxie permet de déterminer de manière relativement précise et simple la distance à la galaxie elle-même. Par conséquent, ce type d'étoile est souvent appelé les "phares de l'univers".

Bien que la méthode Cepheid soit la plus précise à des distances allant jusqu'à 10 000 000 pc, son erreur peut atteindre 30 %. Pour améliorer la précision, autant de céphéides que possible dans une galaxie seront nécessaires, mais même dans ce cas, l'erreur est réduite à au moins 10 %. La raison en est l'imprécision de la dépendance période-luminosité.

Les céphéides sont les "phares de l'univers".

En plus des céphéides, d'autres étoiles variables avec des relations période-luminosité connues peuvent également être utilisées comme bougies standard, ainsi que des supernovae avec une luminosité connue pour les plus grandes distances. La méthode avec des géantes rouges comme bougies standard est proche de la précision de la méthode Cepheid. Il s'est avéré que les géantes rouges les plus brillantes ont une magnitude absolue dans une plage assez étroite, ce qui vous permet de calculer la luminosité.

Les distances en chiffres

Distances dans le système solaire :

1 ua de la Terre à = 500 sv. secondes ou 8,3 sv. minutes
30 a. c'est-à-dire du Soleil à = 4,15 heures-lumière
132 u.a. du Soleil - c'est la distance au vaisseau spatial "", a été noté le 28 juillet 2015. Cet objet est le plus éloigné de ceux qui ont été construits par l'homme.

Distances dans la Voie lactée et au-delà :

1,3 parsecs (268144 UA ou 4,24 années-lumière) du Soleil à - l'étoile la plus proche de nous
8 000 parsecs (26 000 années-lumière) - la distance du Soleil à la Voie lactée
30 000 parsecs (97 000 années-lumière) - le diamètre approximatif de la Voie lactée
770 000 parsecs (2,5 millions d'années-lumière) - la distance à la grande galaxie la plus proche -
300 000 000 pc - échelles dans lesquelles est presque uniforme
4 000 000 000 pc (4 Gigaparsec) - le bord de l'univers observable. C'est la distance parcourue par la lumière enregistrée sur Terre. Aujourd'hui, les objets qui l'ont émis, en tenant compte, sont situés à une distance de 14 gigaparsecs (45,6 milliards d'années-lumière).

Les frontières

Il n'y a pas de frontière claire, car l'atmosphère se raréfie au fur et à mesure qu'elle s'éloigne de la surface de la Terre, et il n'y a toujours pas de consensus sur ce qu'il faut considérer comme un facteur du début de l'espace. Si la température était constante, la pression changerait de façon exponentielle de 100 kPa au niveau de la mer à zéro. La Fédération Aéronautique Internationale a établi une altitude de 100 kilomètres(ligne de Karman), car à cette hauteur, pour créer une portance aérodynamique, il faut que l'avion se déplace à la première vitesse cosmique, ce qui perd le sens de vol aérien.

système solaire

La NASA décrit un cas où une personne s'est accidentellement retrouvée dans un espace proche du vide (pression inférieure à 1 Pa) en raison d'une fuite d'air de la combinaison spatiale. La personne est restée consciente pendant environ 14 secondes, à peu près le temps qu'il faut au sang appauvri en oxygène pour se rendre des poumons au cerveau. Un vide total ne s'est pas développé à l'intérieur de la combinaison et la recompression de la chambre d'essai a commencé environ 15 secondes plus tard. La personne est revenue à la conscience lorsque la pression est montée à la hauteur équivalente d'environ 4,6 km. Plus tard, une personne qui était piégée dans le vide a dit qu'il avait senti et entendu de l'air sortir de lui, et son dernier souvenir conscient était qu'il avait senti de l'eau bouillir sur sa langue.

Le magazine Aviation Week and Space Technology a publié une lettre le 13 février 1995, qui racontait un incident survenu le 16 août 1960 lors de la montée d'un ballon stratosphérique avec une nacelle ouverte à une hauteur de 19,5 milles pour effectuer un saut en parachute record. (Projet Excelsior"). La main droite du pilote est dépressurisée, mais il décide de poursuivre la remontée. Le bras, comme on pouvait s'y attendre, était extrêmement douloureux et ne pouvait pas être utilisé. Cependant, lorsque le pilote est revenu dans les couches plus denses de l'atmosphère, l'état de la main est revenu à la normale.

Frontières sur le chemin de l'espace

Niveau de la mer - 101,3 kPa (1 atm.; 760 mmHg;) pression atmosphérique.
4,7 km - MFA nécessite une alimentation en oxygène supplémentaire pour les pilotes et les passagers.
5,0 km - 50 % de la pression atmosphérique au niveau de la mer.
5,3 km - la moitié de la masse totale de l'atmosphère se trouve en dessous de cette hauteur.
6 km - la limite de l'habitation humaine permanente.
7 km - la limite d'adaptabilité à un long séjour.
8,2 km - la frontière de la mort.
8.848 km - le point culminant de la Terre Mont Everest - la limite de l'accessibilité à pied.
9 km - la limite d'adaptabilité à la respiration à court terme de l'air atmosphérique.
12 km - respirer de l'air équivaut à être dans l'espace (le même temps de perte de conscience ~ 10-20 s); limite de respiration à court terme avec de l'oxygène pur; plafond des paquebots subsoniques.
15 km - respirer de l'oxygène pur équivaut à être dans l'espace.
16 km - lorsque vous portez une combinaison de haute altitude, une pression supplémentaire est nécessaire dans le cockpit. 10% de l'atmosphère est restée au-dessus.
10-18 km - la limite entre la troposphère et la stratosphère à différentes latitudes (tropopause).
19 km - la luminosité du ciel violet foncé au zénith est de 5% de la luminosité du ciel bleu clair au niveau de la mer (74,3-75 contre 1500 bougies par m²), les étoiles et les planètes les plus brillantes peuvent être vues pendant la journée.
19,3 km - le début de l'espace pour le corps humain Faire bouillir de l'eau à la température du corps humain. Les fluides corporels internes ne bouillent pas encore à cette altitude, car le corps génère suffisamment de pression interne pour empêcher cet effet, mais la salive et les larmes peuvent commencer à bouillir avec formation de mousse, les yeux gonflent.
20 kilomètres - limite supérieure de la biosphère: la limite des spores et des bactéries soulevées dans l'atmosphère par les courants d'air.
20 km - l'intensité du rayonnement cosmique primaire commence à prévaloir sur le secondaire (né dans l'atmosphère).
20 km - plafond des montgolfières (montgolfières) (19 811 m).
25 km - pendant la journée, vous pouvez naviguer par des étoiles brillantes.
25-26 km - la hauteur maximale du vol régulier des avions à réaction existants (plafond pratique).
15-30 km - la couche d'ozone à différentes latitudes.
34,668 km - une altitude record pour un ballon (ballon stratosphérique) contrôlé par deux stratonautes.
35 kilomètres - début de l'espace pour l'eau ou le point triple de l'eau : à cette hauteur, l'eau bout à 0°C, et au-dessus elle ne peut pas être sous forme liquide.
37,65 km - un record pour la hauteur des avions à turboréacteurs existants (plafond dynamique).
38,48 km (52 000 marches) - limite supérieure de l'atmosphère au XIe siècle: la première détermination scientifique de la hauteur de l'atmosphère par la durée du crépuscule (savant arabe Algazen, 965-1039).
39 km - un record pour la hauteur d'un ballon stratosphérique contrôlé par l'homme (Red Bull Stratos).
45 km est la limite théorique pour un statoréacteur.
48 km - l'atmosphère n'affaiblit pas les rayons ultraviolets du Soleil.
50 km - la limite entre la stratosphère et la mésosphère (stratopause).
51,82 km est le record d'altitude pour un ballon sans pilote à essence.
55 km - l'atmosphère n'affecte pas le rayonnement cosmique.
70 kilomètres - limite supérieure de l'atmosphère en 1714 selon le calcul d'Edmund Holley (Halley) basé sur les données des grimpeurs, la loi de Boyle et les observations de météores.
80 km - la limite entre la mésosphère et la thermosphère (mésopause).
80,45 km (50 mi) - la hauteur officielle de la frontière de l'espace aux États-Unis.
100 kilomètres - frontière internationale officielle entre l'atmosphère et l'espace- la ligne Karman, qui définit la frontière entre l'aéronautique et l'astronautique. Les surfaces aérodynamiques (ailes) partant de cette hauteur n'ont pas de sens, puisque la vitesse de vol pour créer de la portance devient supérieure à la première vitesse cosmique et l'avion atmosphérique devient un satellite spatial.
100 kilomètres - frontière atmosphérique enregistrée en 1902: découverte de la couche ionisée de Kennelly-Heaviside réfléchissant les ondes radio à 90-120 km.
118 km - transition du vent atmosphérique aux flux de particules chargées.
122 km (400 000 pieds) - premières manifestations perceptibles de l'atmosphère lors du retour sur Terre depuis l'orbite: l'air venant en sens inverse commence à tourner le nez de la navette spatiale dans le sens du déplacement.
120-130 km - un satellite sur une orbite circulaire avec une telle hauteur ne peut pas faire plus d'un tour.
200 km est l'orbite la plus basse possible avec une stabilité à court terme (jusqu'à plusieurs jours).
320 kilomètres - frontière atmosphérique enregistrée en 1927: découverte de la couche réfléchissante des ondes radio d'Appleton.
350 km est l'orbite la plus basse possible avec une stabilité à long terme (jusqu'à plusieurs années).
690 km - la frontière entre la thermosphère et l'exosphère.
1000-1100 km - la hauteur maximale des aurores, la dernière manifestation de l'atmosphère visible depuis la surface de la Terre (mais généralement des aurores bien marquées se produisent à des altitudes de 90 à 400 km).
2000 km - l'atmosphère n'affecte pas les satellites et ils peuvent exister en orbite pendant plusieurs millénaires.
36 000 km - considéré dans la première moitié du 20e siècle, la limite théorique de l'existence de l'atmosphère. Si toute l'atmosphère tournait uniformément avec la Terre, alors à partir de cette hauteur à l'équateur, la force centrifuge de rotation dépasserait la gravité et les particules d'air qui dépasseraient cette limite se disperseraient dans des directions différentes.
930 000 km - le rayon de la sphère gravitationnelle de la Terre et la hauteur maximale de l'existence de ses satellites. Au-dessus de 930 000 km, l'attraction du Soleil commence à prévaloir et il va tirer les corps qui se sont élevés au-dessus.
21 millions de km - à cette distance, l'influence gravitationnelle de la Terre disparaît pratiquement.
Plusieurs dizaines de milliards de kilomètres sont les limites de la portée du vent solaire.
15-20 billions de km - les limites gravitationnelles du système solaire, la portée maximale de l'existence des planètes.

Conditions d'entrée en orbite terrestre

Pour entrer en orbite, le corps doit atteindre une certaine vitesse. Vitesses spatiales pour la Terre :

Première vitesse spatiale - 7,910 km/s
Deuxième vitesse d'échappement - 11,168 km/s
Troisième vitesse d'échappement - 16,67 km/s
La quatrième vitesse spatiale - environ 550 km / s

Si l'une des vitesses est inférieure à celle spécifiée, le corps ne pourra pas entrer en orbite. Le premier à réaliser que pour atteindre de telles vitesses en utilisant n'importe quel carburant chimique, une fusée à carburant liquide à plusieurs étages était nécessaire était Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky.