Рубрика: Астрономија и астронаутика
Како вселената дојде поблиску до нас
Автор: Невенка Стојановска
Објавено на 27.07.2018 - 17:45

Штотуку стана полесно да се посегне кон ѕвездите. Едно ново истражување тврди дека границата помеѓу атмосферата на Земјата и вселената, граница позната како линијата Карман, е за 20 километри, односно околу 20%, поблиску отколку што претходно се сметаше. Иако новата дефиниција нема да има никакви последици при планирањето на вселенските летови, таа би можела да помогне во расплеткувањето на правната дебата со којашто ќе се постават правилата за користење на вселенскиот простор во годините што доаѓаат.

Досега, повеќето научници ја поставува линијата на којашто почнува вселената на 100 километри. Се смета дека на оваа висина брзината што е потребна за да се достигне поголема височина во таа суперретка атмосфера е еднаква на брзината што е потребна за орбитирање на планетата. Ова значи дека штом вселенското летало ќе ја надмине оваа линија, доволен е само хоризонтален потисок за да се спротивстави на привлекувањето од гравитацијата на Земјата. Ова откритие долго време му се припишува на пионерот за аеродинамика, Теодор фон Карман (Theodore von Kármán), иако тој самиот велел дека за него е заслужен првиот светски "вселенски адвокат", Ендру Хејли (Andrew Haley), во 1963 година.

“При поблиско испитување на фактите, традиционалната дефиниција за поставеноста на линијата Карман станува неодржлива”, вели Џонатан Мекдауел (Jonathan McDowell), астрофизичар во Центарот за астрофизика при Харвард-Смитсонијан во Кембриџ, Масачусетс. Мекдовел од хоби ги собрал на едно место сите достапни записи од ракетните лансирања и ова го објавил онлајн. Мекдауел вели дека уште од 13-годишна возраст прави листи на ракетните лансирања. Честопати тој мора да одлучи кои од лансирањата можат да се квалификуваат дека достигнале до вселената, а кои не. Со оглед на количината сателити што орбитираат околу Земјата, границата од 100 километри, над којашто би требало да почнува вселената, на Мекдовел никогаш не му се чинела точна. Тој за граница ја претпочита мезопаузата, односно најстудената точка во атмосферата на Земјата, која се наоѓа на висина од околу 85 километри. (Неодамнешните проценки ја поместуваат оваа точка нешто повисоко.)

Повеќето луѓе продолжуваат да ја сметаат висината од 100 километри за граница, вклучувајќи ја и Светската воздухопловна федерација (ФАИ) во Лозана, Швајцарија, каде што се чуваат и записите за сите вселенски рекорди. Иако дефинициите се секогаш точки на расправија во науката, на Мекдовел му се чинело дека вреди работата да се истражи подлабоко, знаејќи дека компаниите како “Вирџин галактик” и "Блу ориџин" наскоро би можеле да нудат туристички летови до оваа гранична област.

Тој започнал со проучување на податоците, поточно, јавно достапните записи за сателитска телеметрија за орбитите на околу 43 000 сателити. Податоците ги презел од Северно-американската команда за воздухопловна одбрана. Повеќето од сателитите орбитирале на преголема оддалеченост од работ на вселената за да бидат земени предвид. Но, најмалку 50 сателити имаат орбити кои повремено навлегуваат (во перигејот) под границата од 100 километри. Таков е, на пример, сателитот Електрон-4, кој направил 10 круга на висина од 85 километри или помала, пред да се распадне во атмосферата во 1997 година. “Дали за овие сателити можеме да кажеме дека се наоѓаат во вселената, а потоа не се во неа на секои 2 часа?” – се запрашал Мекдауел. "Тоа не изгледа многу корисно". Под висината од 80 километри сликата се менува. Под оваа висина, малку е веројатно дека сателитот ќе направи уште една орбита, поради триењето од погустата атмосфера што на крајот ќе му пресуди.

Емпирискиот доказ навидум бил јасен, па Мекдауел се свртел кон математиката на линијата Карман. За своите пресметки, тој го разгледувал враќањето на сателитот на Земјата, а не неговото напуштање. Ова значело споредување на орбиталната брзина, која произлегува од гравитацијата, наспроти отпорот од триењето во атмосферата. Мекдауел користел стандарден атмосферски модел за симулирање на изминатите 50 години, пресметувајќи како линијата се однесувала на различни географски ширини и должини. Тој открил дека големината на отпорот од триењето во атмосферата станува небитен некаде на висината помеѓу 66 и 88 километри. Ова откритие и истражување треба да биде објавено во следниот број на Acta Astronautica.

Истражувањето е во согласност со трудот објавен минатата година, од страна на Томас Генгејл (Thomas Gangale), поранешен офицер на американското воздухопловство и експерт од областа на правото. Тој во трудот насловен како "Непостоечката линија Карман: урбана легенда на вселенското доба" (“The Non Kármán Line: An Urban Legend of the Space Age,”) објавен во списанието Journal of Space Law сугерира дека Карман никогаш не ја предложил 100 километарската граница. Напротив, според Гангејл, инженерската работа на Карман била погрешно интерпретирана од страна на адвокатите, коишто се обидувале да дефинираат каде завршува националниот воздушен простор, а каде започнува меѓународниот вселенски простор. Дебатата за “разграничување", како што е познато, продолжува и до ден-денес.

И Алан Стерн (Alan Stern), планетарен научник од Југозападниот истражувачки институт во Боулдер, Колорадо, се согласува дека е време за преиспитување на линијата Карман. Стерн работи и како главен научник во World View Enterprises, приватен проект којшто организира летови на балони на екстремни височини. Според него, фактите коишто ги презентира Мекдовел се мошне убедливи за поместување на линијата Карман на висина од 80 километри.

Со него се согласува и Џорџ Вајтсајд (George Whitesides), извршен директор на Вирџин галактик. Тој додава дека ова се совпаѓа и со досегашната практика на НАСА и на американските воздухопловни сили, коишто на пилотите на авионите Х-15 кои летаат на висина над 80 километри им доделуваат обележја за астронаути.

Ако научниците се усогласат во прецизна дефиниција за линијата од каде точно започнува вселената, решението би имало директен удел во составувањето на идните интернационални договори и закони за користење на вселената. Овој правнички дел, пак, не ги засега само приватните комерцијални претприемачи кои нудат услуги за летови во вселената. САД долго време се спротивставуваа на каква било правна дефиниција за вселената, за да ги избегнат висинските ограничувања коишто би им се наметнале на нивните армиски активности.

Иако техничкото решение на Мекдовел нуди прецизно маркирање на границата на земјиниот простор, скептиците велат дека дефиницијата за почетокот на вселената нема да има голем удел во дебатата за делимитација, бидејќи таа многу зависи од правните и политичките образложувања, коишто, како што знаеме, секогаш се непрецизни и пристрасни.

Клучни зборови: