Dove inizia lo spazio?

I lanci spaziali sono eccitanti da guardare e sentire. Un razzo salta giù dal pad per spaziare, ruggendo verso l'alto e creando un'onda d'urto di suono che ti fa tremare le ossa (se sei a poche miglia). Nel giro di pochi minuti è entrato nello spazio, pronto a consegnare nello spazio carichi utili (e talvolta persone). 

Ma quando funziona quel razzo accedere spazio? È una buona domanda che non ha una risposta definitiva. Non esiste un limite specifico che definisce dove inizia lo spazio. Non c'è una linea nell'atmosfera con un cartello che dice "Space is Thataway!"  

Il confine tra terra e spazio

La linea tra spazio e "non spazio" è davvero determinata dalla nostra atmosfera. Quaggiù sulla superficie del pianeta, è abbastanza spesso da sostenere la vita. Salendo attraverso l'atmosfera, l'aria diventa gradualmente più sottile. Ci sono tracce dei gas che respiriamo più di cento miglia sopra il nostro pianeta, ma alla fine si assottigliano così tanto che non è diverso dal quasi vuoto dello spazio. Alcuni satelliti hanno misurato piccole parti dell'atmosfera terrestre a oltre 800 chilometri (quasi 500 miglia) di distanza. Tutti i satelliti orbitano ben al di sopra della nostra atmosfera e sono ufficialmente considerati "nello spazio". Dato che la nostra atmosfera si assottiglia così gradualmente e non esiste un confine ben definito, gli scienziati hanno dovuto inventare un "confine" ufficiale tra atmosfera e spazio.

Oggi, la definizione comunemente concordata di dove inizia lo spazio è di circa 100 chilometri (62 miglia). Si chiama anche la linea von Kármán. Chi vola sopra gli 80 km (50 miglia) di altitudine è generalmente considerato un astronauta, secondo la NASA.

Esplorazione degli strati atmosferici

Per capire perché è difficile definire dove inizia lo spazio, dai un'occhiata a come funziona la nostra atmosfera. Pensalo come una torta a strati fatta di gas. È più spesso vicino alla superficie del nostro pianeta e più sottile nella parte superiore. Viviamo e lavoriamo al livello più basso e la maggior parte degli umani vive nel miglio inferiore dell'atmosfera. È solo quando viaggiamo in aereo o scaliamo alte montagne che arriviamo in regioni in cui l'aria è piuttosto sottile. Le montagne più alte si innalzano tra le 4.200 e le 9.144 metri (da 14.000 a quasi 30.000 piedi). 

La maggior parte dei jet passeggeri volano a circa 10 chilometri (o 6 miglia) di altezza. Anche i migliori getti militari raramente salgono sopra i 30 km (98.425 piedi). I palloni meteorologici possono arrivare fino a 40 chilometri (circa 25 miglia) di altitudine. Le meteore si illuminano di circa 12 chilometri. L'aurora boreale o meridionale (schermi aurorali) è alta circa 90 chilometri (~ 55 miglia). Il Stazione Spaziale Internazionale orbite tra 330 e 410 chilometri (205-255 miglia) sopra la superficie terrestre e ben al di sopra dell'atmosfera. È ben al di sopra della linea di demarcazione che indica l'inizio dello spazio. 

Tipi di spazio

Gli astronomi e gli scienziati planetari spesso dividono l'ambiente spaziale "vicino alla Terra" in diverse regioni. C'è "geospace", che è quella zona dello spazio più vicina alla Terra, ma sostanzialmente al di fuori della linea di demarcazione. Poi c'è lo spazio "cislunar", che è la regione che si estende oltre la Luna e comprende sia la Terra che la Luna. Oltre a ciò c'è lo spazio interplanetario, che si estende attorno al Sole e ai pianeti, fino ai limiti dell'Oort Cloud. L'area successiva è lo spazio interstellare (che comprende lo spazio tra le stelle). Oltre a ciò ci sono lo spazio galattico e lo spazio intergalattico, che si concentrano rispettivamente sugli spazi all'interno della galassia e tra le galassie. Nella maggior parte dei casi, lo spazio tra le stelle e le vaste regioni tra le galassie non è veramente vuoto. Queste regioni di solito contengono molecole di gas e polvere e creano effettivamente un vuoto.

Spazio legale

Ai fini della legge e della tenuta dei registri, la maggior parte degli esperti considera lo spazio per iniziare a un'altitudine di 100 km (62 miglia), la linea von Kármán. Prende il nome da Theodore von Kármán, un ingegnere e fisico che ha lavorato pesantemente in aeronautica e astronautica. È stato il primo a determinare che l'atmosfera a questo livello è troppo sottile per supportare il volo aeronautico. 

Ci sono alcuni motivi molto semplici per cui esiste una tale divisione. Riflette un ambiente in cui i razzi sono in grado di volare. In termini molto pratici, gli ingegneri che progettano veicoli spaziali devono assicurarsi di essere in grado di gestire i rigori dello spazio. Definire lo spazio in termini di resistenza atmosferica, temperatura e pressione (o mancanza di uno nel vuoto) è importante poiché veicoli e satelliti devono essere costruiti per resistere ad ambienti estremi. Ai fini dell'atterraggio in sicurezza sulla Terra, i progettisti e gli operatori della flotta spaziale statunitense hanno stabilito che il "limite dello spazio esterno" per le navette era ad un'altitudine di 122 km (76 miglia). A quel livello, le navette potevano iniziare a "sentire" la resistenza atmosferica dalla coltre d'aria della Terra, e ciò influiva sul modo in cui venivano guidati verso i loro atterraggi. Questo era ancora ben al di sopra della linea von Kármán, ma in realtà c'erano buone ragioni ingegneristiche da definire per le navette, che trasportavano vite umane e avevano requisiti di sicurezza più elevati. 

Politica e definizione dello spazio cosmico

L'idea di spazio esterno è centrale per molti trattati che regolano gli usi pacifici dello spazio e dei corpi in esso. Ad esempio, il Trattato sullo spazio esterno (firmato da 104 paesi e approvato per la prima volta dalle Nazioni Unite nel 1967), impedisce ai paesi di rivendicare il territorio sovrano nello spazio. Ciò significa che nessun paese può presentare un reclamo nello spazio e tenerne fuori gli altri.

Pertanto, divenne importante definire "spazio esterno" per ragioni geopolitiche che non avevano nulla a che fare con la sicurezza o l'ingegneria. I trattati che invocano i confini dello spazio governano ciò che i governi possono fare presso o vicino ad altri corpi nello spazio. Fornisce inoltre linee guida per lo sviluppo di colonie umane e altre missioni di ricerca su pianeti, lune e asteroidi. 

Ampliato e modificato da Carolyn Collins Petersen.