Világűr (űr) – definíció, Kármán-vonal és az űr szerkezete

Fedezd fel a világűr definícióját, a Kármán-vonal jelentését és az űr szerkezetét egy szemléletes, részletes áttekintésben.

Az űr, más néven világűr, az égitestek közötti közel légüres tér. Itt található minden (az összes bolygó, csillag, galaxis és egyéb objektum).

A Földön a világűr a Kármán-vonalon kezdődik (100 km tengerszint feletti magasságban). Ez az a pont, ahol a Föld légköre állítólag megszűnik, és ahol a világűr kezdődik. Ez nem egy természetes határ, hanem egy tudósok és diplomaták által használt egyezmény.

A Földhöz közeli tér azonban csillagászati mércével mérve eléggé zsúfolt. A világűrök listája így néz ki:

A Kármán-vonal és a határ kérdése

A Kármán-vonal (100 km) a gyakorlatban azt a magasságot jelöli, ahol az atmoszféra már olyan ritka, hogy a hagyományos aerodinamikai emelőerő biztosítása nem lehetséges — tehát az objektumok pályán tartásához a legfőbb eszköz a körüli sebesség (orbitális sebesség). A pontos számítások függnek a légkör sűrűségétől és a test alakjától, ezért a határ elméleti, nem pedig éles, fizikai fallal jelzett.

Fontos megjegyezni, hogy jogi és szervezeti értelemben sincs egyetemesen elfogadott, minden helyzetre alkalmazott határ: a Nemzetközi Repülési Szövetség (FAI) általában a 100 km-t használja, míg az Egyesült Államok egyes szervei (például az FAA) bizonyos esetekben 80 km-nél is adományoznak „űrutazó” státuszt. Nemzetközi szerződések (például az 1967-es Outer Space Treaty) ugyanakkor rögzítik, hogy a világűr nem egy állam fennhatósága alá tartozik, de nem határoznak meg konkrét magasságot ennek definiálásához.

Az űr szerkezete — atmoszférikus és pályaszintű rétegek

• Troposzféra (0–~12 km): itt zajlanak az időjárási folyamatok; sűrű és viszonylag meleg.
• Sztratoszféra (~12–50 km): a légkör stabilabb, itt található az ózonréteg; repülőgépek felső repülési tartománya kezdődik.
• Mezoszféra (~50–85 km): itt égnek el a legtöbb meteorok; hőmérséklet csökken.
• Termoszféra (~85–600 km): nagyon ritka levegő, nagy hőmérsékleti ingadozás; ebben a tartományban haladnak a legtöbb alacsony pályás műholdak és az ISS is.
• Exoszféra (~600 km felett egészen több ezer km-ig): a légkör fokozatosan átmegy valódi vákuumba; részecskék szabadon mozognak, és innen indul a cislunáris, majd a bolygóközi tér.

Pályafelosztás és a Földhöz közeli tér

• LEO — Low Earth Orbit (alacsony Föld körüli pálya): kb. 160–2 000 km; ide tartozik a Nemzetközi Űrállomás (ISS), sok műhold és a legtöbb űrtörmelék.
• MEO — Medium Earth Orbit: ~2 000–35 786 km; navigációs rendszerek (például GPS, GLONASS) pályái gyakran itt találhatók.
• GEO — Geostacionárius pálya: ~35 786 km; a földi forgással együtt forog, ezért a kommunikációs műholdak kedvelt helye.
• HEO — High Earth Orbit: a geostacionárius pálya fölötti területek; ide sorolhatók bizonyos tudományos és katonai pályák.
• Cislunáris tér: a Föld–Hold rendszer térsége, a Hold pályáig (kb. 384 400 km); fontos a holdutazások és a holdkörüli pályára állított eszközök szempontjából.
• Bővebb terek: bolygóközi (interplanetáris) és csillagközi (interstelláris) tartományok — ezek már a Naprendszeren belüli és azon túli térségeket jelentik.

Jellemzők és veszélyek az űrben

• Vákuum és ritkás részecskék: az űr lényegében vákuum; azonban maradnak ionok, atomok és por, amelyek ütközései hosszú távon károsíthatják a műszereket.
• Mikrogravitáció: alacsony pályán a szabad esés állapota miatt a súlytalanság érzet alakul ki, ami hatással van az emberi szervezetre és az anyagviselkedésre.
• Sugárzás: kozmikus sugárzás, napkitörések és a Van Allen-sugárzási övek növelik az ionizáló sugárzás kockázatát — fontos tényező a műholdak és az űrhajósok védelmében.
• Hőmérséklet-ingadozások: árnyékban és napsütésben nagymértékben változhat a hőmérséklet; ez anyagokra és elektronikára nézve kihívás.
• Űrszemét: elhagyott műholdak, törmelékdarabok és ütközésből származó részek alkotják; a nagy sebesség miatt már kisebb darabok is súlyos károkat okozhatnak.

Jogi és gyakorlati megfontolások

A nemzetközi jog (pl. Outer Space Treaty) alapelvei szerint a világűr használata közös örökségnek tekinthető, és tiltott az egyoldalú szuverenitás kiterjesztése az űrre. Ugyanakkor konkrét területek (például geostacionárius pályák) hosszú távon stratégiai fontosságúak és kezelése nemzetközi egyeztetést igényel (pl. ITU frekvencia- és pályakezelés).

Összefoglalás

A világűr nem egyetlen, élesen körülhatárolt zóna, hanem fokozatos átmenet a sűrű atmoszférától a közel-vákuumig, majd a bolygóközi térig. A Kármán-vonal hasznos és gyakorlatias jelölő, de nem „fizikai fal”; az űr felderítése és használata során egyszerre kell szem előtt tartani a fizikai, műszaki és jogi szempontokat. A Föld körüli pályák és a cislunáris tér egyre zsúfoltabbak, ezért a nemzetközi együttműködés és a forgalom szabályozása egyre fontosabb.

Keresés betűvel