Kosmos: maailmaruum, Kármáni joon ja taevakehad

Kosmos, mida nimetatakse ka maailmaruumiks, on taevakehade vaheline peaaegu vaakum. See on koht, kus asub kõik (kõik planeedid, tähed, galaktikad ja muud objektid).

Maal algab kosmos Kármáni joonel (100 km kõrgusel merepinnast). See on koht, kus väidetavalt lõpeb Maa atmosfäär ja algab maailmaruum. See ei ole looduslik piir, vaid teadlaste ja diplomaatide poolt kasutatav konventsioon.

Siiski on Maa lähedal asuv ruum astronoomiliste standardite järgi üsna rahvarohke. Nimekiri kosmosest läheb nii:

• Maa atmosfäär ja selle kihid — Atmosfäär õhukeseks jaotuvast õhust kuni mõnesaja kilomeetri kõrguseni. Peamised kihid: troposfäär (kuni ~12 km, seal toimub ilm), stratosfäär (kuni ~50 km), mesosfäär (kuni ~85 km), termosfäär (kuni sadu km) ja eksosfäär, kus õhku praktiliselt enam ei ole ja mis läheb järk-järgult üle kosmoseks. Piirid on ligikaudsed ja sõltuvad tingimustest.
• Kármáni joon — rahvusvaheline konventsioon, mis asub 100 km kõrgusel ja mida sageli kasutatakse atmosfääri ja kosmose lahutamiseks. Mõnes kontekstis (näiteks USA erialastel määratlustel) kasutatakse teisigi kõrgusi (nt ~80 km / 50 miili) astronautide staatuse arvestamiseks.
• Madala Maa orbiit (LEO) — kuni ~2 000 km kõrguseni. Seal liiguvad rahvusvaheline kosmosejaam (ISS, ~400 km), paljud satelliidid, kosmoseprügi ja kosmoselaevad. LEO on tihedalt kasutatud ja sageli kokkupõrkeohtlik kosmoseprügi tõttu.
• Van Alleni vööd — Maa ümber asuvad magnetilised kiirgusrõngad, mis hoiavad kinni kõrgeenergialisi osakesi. Need mõjutavad kosmosesondide ja astronautide varustust ning nõuavad kiirguskaitset.
• Keskmise Maa orbiit (MEO) — LEO ja geosünkroonsete orbiitide vaheline piirkond (nt GPS-süsteemi satelliidid paiknevad ≈20 200 km kõrgusel).
• Geosünkroonne ja geostatsionaarne orbiit — umbes 35 786 km kõrgusel ekvaatorist asuvad orbiidid, kus satelliit liigub Maa pöörlemisega sama kiirusega. Sellised satelliidid on olulised side- ja ilmavaatluseks.
• Kuu orbiit ja lähiruum — Kuu keskmine kaugus Maast on ~384 400 km. Selle piirkonna lähedal paiknevad ka Lagrange’i punktid (L1, L2, L3, L4, L5), kus gravitatsioonilised tingimused lubavad kosmoselaevadel ja sondidel suhteliselt stabiilseid positsioone hoida.
• Kuiperi vöö — Neptuunist väljaspool (alates ≈30 AU) paiknev külm objektide vöö, kuhu kuuluvad kääbusplaneedid (nt Pluuto) ja jääotsijatest komeedid. AU = astronoomiline ühik (≈149,6 miljonit km).
• Oorti pilv — hüpoteetiline ääretu ja ümmargune komeetide reservuaar, mis ulatub tuhandete kuni sadade tuhandete AU-ni; sealt pärinevad pikkade perioodidega komeedid.
• Päikesesüsteemi piirded ja heliosfäär — Päikesest lähtuv päikesetuul moodustab heliosfääri; selle piir (heliopaus) paikneb sadakond AU-st väljas ja tähistab üleminekut Päikese mõjust interstellaarse keskkonna juurde.
• Interstellaarne ruum ja galaktiline keskkond — tähtedevaheline ruum sisaldab hõredat gaasi, tolmu, kosmilisi kiiri ja magnetvälju; galaktikad, molekulaarpilved ja tähed paiknevad sellest palju suuremal skaalal.

Ruum ja selle omadused

Maailmaruum on peaaegu täielik vaakum: osakeste tihedus on väga väike võrreldes Maa pinnaga. Seal valitseb mikrovöönd ja kaalutuolek (täpsemalt mikrogravitatsioon), mis ei tähenda täiesti puuduvat gravitatsiooni — see tähendab pigem vaba langev seisund orbiidil. Kosmoses on suured temperatuurikontrastid, intensiivne kiirgus (päikesekiirgus, kosmilised kiired) ning puuduvad heli- või helihelid (heli ei levi vaakumis). Need tingimused mõjutavad tehnoloogiat, inimeste tervist ja planeeritud missioone.

Inimtegevus ja ohud kosmoses

Inimesed on paigaldanud Maa ümber tuhandeid satelliite (side-, navigeerimis-, ilmavaatlus-, teadus- ja sõjakaardistamise satelliidid), kosmosejaamu ja võõrustanud arvukaid teadusmissioone planeetidele ning kaugemale. Suur probleem on kosmoseprügi — mahajäetud satelliitide, rakettide ja fragmentide tihe olemus, mis suurendab kokkupõrkeohtu. Lisaks piiravad missioone kiirguse tase, tehnilised ressursid ja rahvusvahelised kokkulepped (nt rahvusvahelised konventsioonid käsitlevad kosmose kasutamist ja vastutust).

Miks see on tähtis

Kosmos mõjutab meid igapäevaselt läbi satelliitide kommunikatsiooni, navigatsiooni, ilmateate ja vaatlusandmete. Samuti annab maailmaruum ainulaadse vaatenurga universumile: teleskoobid ja sondid võimaldavad uurida tähti, galaktikaid ja Päikesesüsteemi objekte. Kármáni joon ja muud määratlused on praktilised tööriistad, et reguleerida tegevust ja määratleda, kus lõpeb atmosfäär ning algab kosmoseõiguslik ja tehniline vastutus.

Kui soovite, võin lisada ka pildimaterjali, täpsemaid kõrgusarve, skeeme orbiitide jaotuse kohta või ülevaate tähtsamatest kosmoseprogrammide missioonidest.

Otsing