QUELLE EST LA HAUTEUR DE L'ESPACE?

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Regardez le ciel nocturne, et que voyez-vous? L'espace, scintillant et étincelant dans toute sa splendeur. Astronomiquement parlant, l'espace est vraiment assez proche, s'attardant juste de l'autre côté de cette couche mince que nous appelons une atmosphère. Et si vous y réfléchissez, la Terre n'est guère plus qu'une petite île dans une mer d'espace. C'est donc littéralement tout autour de nous.

Par définition, l’espace est défini comme étant le point où se termine l’atmosphère terrestre et le vide de l’espace commence. Mais à quelle distance est-ce exactement? À quelle hauteur devez-vous voyager avant de pouvoir toucher l'espace? Comme vous pouvez probablement l'imaginer, avec une définition aussi subjective, les gens ont tendance à être en désaccord sur l'endroit précis où commence l'espace.

Définition:

La première définition officielle de l'espace est venue du Comité consultatif national de l'aéronautique (le prédécesseur de la NASA), qui a décidé du point où la pression atmosphérique était inférieure à une livre par pied carré. C'était l'altitude à laquelle les gouvernes des avions ne pouvaient plus être utilisées et correspondait à environ 81 kilomètres (50 miles) au-dessus de la surface de la Terre.

Tout pilote d'essai ou astronaute de la NASA qui franchit cette altitude reçoit ses ailes d'astronaute. Peu de temps après l'adoption de cette définition, l'ingénieur en aérospatiale Theodore von Kármán a calculé qu'au-dessus d'une altitude de 100 km, l'atmosphère serait si mince qu'un aéronef devrait se déplacer à la vitesse orbitale pour dériver toute portance.

Cette altitude a ensuite été adoptée comme ligne Karman par la Fédération mondiale des sports aériens (Fédération Aéronautique Internationale, FAI). Et en 2012, lorsque Felix Baumgartner a battu le record de la plus haute chute libre, il a sauté d'une altitude de 39 kilomètres (24,23 mi), à moins de la moitié de l'espace (selon la définition de la NASA).

De la même manière, l'espace est souvent défini comme commençant à la plus basse altitude à laquelle les satellites peuvent maintenir des orbites pendant un temps raisonnable - qui est à environ 160 kilomètres (100 miles) au-dessus de la surface. Ces définitions variables sont compliquées lorsque l'on tient compte de la définition du mot «atmosphère».

L'atmosphère terrestre:

Lorsque nous parlons de l'atmosphère terrestre, nous avons tendance à penser à la région où la pression atmosphérique est encore suffisamment élevée pour provoquer une résistance à l'air, ou où l'air est simplement assez épais pour respirer. Mais en vérité, l'atmosphère terrestre est composée de cinq couches principales - la troposphère, la stratosphère, la mésosphère, la thermosphère et l'exosphère - cette dernière s'étendant assez loin dans l'espace.

La thermosphère, la deuxième couche la plus élevée de l'atmosphère, s'étend d'une altitude d'environ 80 km (50 mi) jusqu'à la thermopause, qui se situe à une altitude de 500 à 1 000 km (310 à 620 mi). La partie inférieure de la thermosphère, - de 80 à 550 kilomètres (50 à 342 mi) - contient l'ionosphère, ainsi nommée parce que c'est ici dans l'atmosphère que les particules sont ionisées par le rayonnement solaire.

Par conséquent, c'est là que les phénomènes connus comme Aurora Borealis et Aurara Australis sont connus pour avoir lieu. La Station spatiale internationale orbite également dans cette couche, entre 320 et 380 km (200 et 240 mi), et doit être constamment renforcée car la friction avec l'atmosphère se produit toujours.

La couche la plus externe, connue sous le nom d'exosphère, s'étend jusqu'à une altitude de 10 000 km (6214 mi) au-dessus de la planète. Cette couche est principalement composée de densités extrêmement faibles d'hydrogène, d'hélium et de plusieurs molécules plus lourdes (azote, oxygène, CO²). Les atomes et les molécules sont si éloignés que l'exosphère ne se comporte plus comme un gaz et les particules s'échappent constamment dans l'espace.

C’est ici que l’atmosphère terrestre fusionne vraiment avec le vide de l’espace, où il n’y a pas d’atmosphère. C’est pourquoi la majorité des satellites de la Terre sont en orbite dans cette région. Parfois, les Aurora Borealis et Aurora Australis se trouvent dans la partie inférieure de l'exosphère, où elles se chevauchent dans la thermosphère. Mais au-delà, il n'y a pas de phénomène météorologique dans cette région.

Interplanétaire vs interstellaire:

Une autre distinction importante lors de l'examen de l'espace est la différence entre ce qui se trouve entre les planètes (espace interplanétaire) et ce qui se trouve entre les systèmes stellaires (espace interstellaire) dans notre galaxie. Mais bien sûr, ce n'est que la pointe de l'iceberg en matière d'espace.

Si l'on devait élargir le filet, il y a aussi l'espace qui se situe entre les galaxies de l'Univers (espace intergalactique). Dans tous les cas, la définition implique des régions où la concentration de matière est nettement inférieure à celle d'autres endroits - c'est-à-dire une région occupée centralement par une planète, une étoile ou une galaxie.

En outre, dans les trois définitions, les mesures impliquées sont au-delà de tout ce que nous, les humains, sommes habitués à traiter régulièrement. Certains scientifiques pensent que l'espace s'étend à l'infini dans toutes les directions, tandis que d'autres pensent que l'espace est fini, mais qu'il est illimité et continu (c'est-à-dire qu'il n'a ni début ni fin).

En d'autres termes, il y a une raison pour laquelle ils l'appellent espace - il y en a tellement!

Exploration:

L’exploration de l’espace (c’est-à-dire celle qui se trouve immédiatement au-delà de l’atmosphère terrestre) a commencé sérieusement avec ce que l’on appelle «l’ère spatiale». Cette nouvelle ère d’exploration a commencé avec les États-Unis et l’Union soviétique satellites et modules en équipage en orbite.

Le premier événement majeur de l'ère spatiale a eu lieu le 4 octobre 1957, avec le lancement de Spoutnik 1 par l'Union soviétique - le premier satellite artificiel lancé en orbite. En réponse, le président de l'époque, Dwight D. Eisenhower, a signé la loi nationale sur l'aéronautique et l'espace le 29 juillet 1958, créant officiellement la NASA.

Immédiatement, la NASA et le programme spatial soviétique ont commencé à prendre les mesures nécessaires pour créer des vaisseaux spatiaux habités. En 1959, cette compétition aboutit à la création du programme soviétique Vostok et du projet Mercury de la NASA. Dans le cas de Vostok, cela consistait à développer une capsule spatiale qui pourrait être lancée à bord d'une fusée transportable.

Parallèlement à de nombreux tests sans pilote et à quelques chiens, six pilotes soviétiques ont été sélectionnés en 1960 pour être les premiers hommes à entrer dans l'espace. Le 12 avril 1961, le cosmonaute soviétique Youri Gagarine est lancé à bord du Vostok 1 vaisseau spatial du cosmodrome de Baïkonour, et est ainsi devenu le premier homme à entrer dans l'espace (battant l'Américain Alan Shepard de quelques semaines seulement).

Le 16 juin 1963, Valentina Tereshkova a été envoyée en orbite à bord du Vostok 6 (qui était la dernière mission Vostok), et est ainsi devenue la première femme à aller dans l'espace. Pendant ce temps, la NASA a repris le projet Mercury de l'US Air Force et a commencé à développer son propre concept de mission en équipage.

Conçu pour envoyer un homme dans l'espace à l'aide de fusées existantes, le programme a rapidement adopté le concept de lancement de capsules balistiques en orbite. Les sept premiers astronautes, surnommés «Mercury Seven», ont été sélectionnés parmi les programmes de pilotes d'essai de la Marine, de l'Air Force et de la Marine.

Le 5 mai 1961, l'astronaute Alan Shepard est devenu le premier Américain dans l'espace à bord du Liberté 7 mission. Puis, le 20 février 1962, l'astronaute John Glenn est devenu le premier Américain lancé en orbite par un lanceur Atlas dans le cadre de Amitié 7. Glenn a réalisé trois orbites de la planète Terre et trois autres vols orbitaux ont été effectués, aboutissant au vol de 22 orbites de L. Gordon Cooper à bord Foi 7, qui a volé les 15 et 16 mai 1963.

Dans les décennies qui ont suivi, la NASA et les Soviétiques ont commencé à développer des vaisseaux spatiaux en équipage à longue portée plus complexes. Une fois la «course à la lune» terminée avec l'atterrissage réussi d'Apollo 11 (suivi de plusieurs autres missions Apollo), l'accent a été mis sur l'établissement d'une présence permanente dans l'espace.

Pour les Russes, cela a conduit au développement continu de la technologie des stations spatiales dans le cadre du programme Salyut. Entre 1972 et 1991, ils ont tenté d'orbiter sept stations distinctes. Cependant, des pannes techniques et une panne des propulseurs du deuxième étage d'une fusée ont causé les trois premières tentatives après Saliout 1 échouer ou entraîner la décomposition des orbites de la station après une courte période.

Cependant, en 1974, les Russes ont réussi à déployer avec succès Saliout 4, suivi de trois autres stations qui resteraient en orbite pendant des périodes comprises entre un et neuf ans. Alors que tous les Saliouts ont été présentés au public comme des laboratoires scientifiques non militaires, certains d'entre eux étaient en fait des couvertures pour l'armée Almaz stations de reconnaissance.

La NASA a également poursuivi le développement de la technologie des stations spatiales, qui a culminé en mai 1973 avec le lancement de Skylab, qui resterait la première et la seule station spatiale américaine indépendante. Pendant le déploiement, Skylab a subi de graves dommages, perdant sa protection thermique et l'un de ses panneaux solaires.

Cela a exigé que le premier équipage se rende à la station et effectue les réparations. Deux autres équipages ont suivi et la station a été occupée pendant 171 jours au total au cours de son histoire de service. Cela s'est terminé en 1979 avec la fermeture de la station au-dessus de l'océan Indien et de certaines parties du sud de l'Australie.

En 1986, les Soviétiques ont de nouveau pris la tête de la création de stations spatiales avec le déploiement de Mir. Autorisée en février 1976 par un décret gouvernemental, la station devait à l'origine être un modèle amélioré des stations spatiales Salyut. Au fil du temps, il est devenu une station composée de plusieurs modules et de plusieurs ports pour les engins spatiaux Soyouz en équipage et Le progrès vaisseaux spatiaux cargo.

Le module de base a été lancé en orbite le 19 février 1986; et entre 1987 et 1996, tous les autres modules seraient déployés et attachés. Au cours de ses 15 années de service, Mir a reçu la visite de 28 équipages de longue durée. Grâce à une série de programmes de collaboration avec d'autres pays, la station serait également visitée par des équipages d'autres pays du bloc de l'Est, l'Agence spatiale européenne (ESA) et la NASA.

Après qu'une série de problèmes techniques et structurels aient rattrapé la station, le gouvernement russe a annoncé en 2000 qu'il déclasserait la station spatiale. Cela a commencé le 24 janvier 2001, lorsqu'un Russe Le progrès navire cargo amarré à la station et l'a poussé hors de l'orbite. La station est ensuite entrée dans l'atmosphère et s'est écrasée dans le Pacifique Sud.

En 1993, la NASA a commencé à collaborer avec les Russes, l'ESA et l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) pour créer la Station spatiale internationale (ISS). Combiner la NASA Liberté de la Station spatiale projet avec les soviétiques / russes Mir-2 la gare européenne Colomb et le module de laboratoire japonais Kibo, le projet s’est également appuyé sur les missions russo-américaines Shuttle-Mir (1995-1998).

Avec la retraite du programme de la navette spatiale en 2011, les membres d'équipage ont été livrés exclusivement par les vaisseaux spatiaux Soyouz ces dernières années. Depuis 2014, la coopération entre la NASA et Roscosmos a été suspendue pour la plupart des activités non liées à l'ISS en raison des tensions causées par la situation en Ukraine.

Cependant, au cours des dernières années, la capacité de lancement indigène a été rétablie aux États-Unis grâce à des sociétés comme SpaceX, United Launch Alliance et Blue Origin qui sont intervenues pour combler le vide avec leur flotte privée de fusées.

L'ISS est occupée en permanence depuis 15 ans, dépassant le record précédent détenu par Mir; et a été visité par des astronautes et des cosmonautes de 15 nations différentes. Le programme ISS devrait se poursuivre au moins jusqu'en 2020, mais pourrait être prolongé jusqu'en 2028 ou peut-être plus longtemps, en fonction de l'environnement budgétaire.

Comme vous pouvez le voir clairement, où notre atmosphère se termine et où commence l'espace fait l'objet d'un débat. Mais grâce à des décennies d'exploration spatiale et de lancements, nous avons réussi à trouver une définition de travail. Mais quelle que soit la définition exacte, si vous pouvez dépasser les 100 kilomètres, vous avez définitivement gagné vos ailes d'astronaute!

Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur l'espace ici à Space Magazine. Voici pourquoi l'espace est-il noir?, À quel point l'espace est-il froid?, Les débris spatiaux illustrés: Le problème en images, Qu'est-ce que l'espace interplanétaire?, Qu'est-ce que l'espace interstellaire?, Et Qu'est-ce que l'espace intergalactique?

Pour plus d'informations, consultez la NASA révèle les mystères de l'espace interstellaire et cette liste de missions dans l'espace profond.

Astronomy Cast a des épisodes sur le sujet, comme la série des stations spatiales, l'épisode 82: Space Junk, l'épisode 281: Explosions in Space, l'épisode 303: Equilibrium in Space et l'épisode 311: Sound in Space.