ربما لا يعرف الكثيرون أن هناك فاصل بين السماء والفضاء الخارجي، وذلك بمعنى أن الغلاف الجوي لديه نهاية، وقد تم الكشف عن الخط الفاصل بينهما من قبل المهندس المجري تيودور كارمان، وقد أطلق على هذا الخط اسم خط كارمان نسبة إلى المكتشف، وكان المهندس كارمان هو الأول الذي اكتشف هذا الخط، وحسب حساباته، فإن ارتفاع الغلاف الجوي عن سطح الأرض يمكن حسابه من أجل الملاحة الجوية.
معلومات عن خط كارمان
يتكون خط (1320) من خط يبعد مسافة 100 كيلومتر عن سطح البحر، ويستخدم عادة للتفريق بين الغلاف الجوي والفضاء الخارجي. تم اكتشافه من قبل ملاح جوي، وبمجرد عبور المركبات لهذا الخط، يزيد الاحتكاك مع الإشعاع الشمسي الموجود في الجو الخارجي بعيدا عن الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة ويجعل الطائرات تطير بسرعة أعلى من السرعة المدارية للتخلص من الجو.
يمكن تعريف هذا الخط بمعنى آخر بأن الجو لا ينتهي عند الوصول إلى ارتفاع معين، ولكن الهواء يصبح رقيقا. يمكن أيضا تعريف الحد الفضائي بتغير الطبقات المختلفة التي تشكل الفضاء الخارجي حول الأرض. واليوم، من الصعب على أي طائرة البقاء في الجو بدون حركة إلى الأمام، وعندما يكون الهواء رقيقا كما يحدث بعد خط كارمان، يجب على الطائرة الحركة بسرعة أعلى لتوليد قوة أكبر للارتفاع.
المسافة بين الأرض وخط كارمان
رغم أن المسافة الفعلية بين خط كارمان وسطح الأرض أو منسوب المياه في الأرض ليست 100 كم، إلا أن المهندس كارمان لم يوضح هذه المسافة بالضبط، بل قام بتقريبها إلى 100 كم لتسهيل حفظها، ويجب الإشارة إلى أن الطبيعة الديناميكية للغلاف الجوي تمثل عائقا جديدا في تحديد موقع الفضاء بالنسبة للغلاف الجوي بدقة، ولا يزال الاتحاد الدولي للملاحة الجوية يعتمد على خط كارمان لتحديد المواقع في الجو والفضاء.
الملاحة الجوية
تم تحديد ارتفاع خط كارمان بمسافة 100 كيلومتر فوق سطح الأرض، ويتم استخدام هذا الخط في العديد من النشاطات الجوية التي يقوم بها الناس بما في ذلك الطيران، ويتم تحديد الحد الأقصى للارتفاع والعديد من الأمورالأخرى بناءً على خط كارمان.
الملاحة الفضائية
وهو أيضا يخدم العديد من الأغراض المتعلقة بالملاحة الجوية، بالإضافة إلى رحلات الفضاء التي تقوم بها وكالات الفضاء.
طبقات الغلاف الجوي للأرض
يتألف الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية من أربع طبقات، ولكل منها ارتفاعها الخاص، وهي على النحو التالي.
تشكل الطبقة الأولى من الغلاف الجوي أو التربوسفير طبقة تندفع بها السحب، وتليها طبقة الستراتوسفير.
تأتي الطبقة الثالثة، التي تسمى ميزوسفير، من طبقات المتوسطة، وتبعد عن سطح الأرض بمقدار 85 كم تقريباً.
3- وأخيرا، في النهاية ، هناك طبقة في الغلاف الجوي تسمى الثيرموسفير، وهي طبقة سميكة تتراوح سماكتها من 85 كم إلى 700 كم، ومن الممكن أن تجد أن درجة الحرارة ترتفع مرة أخرى في هذه الطبقة السميكة من الغلاف الجوي.
السماء تقع على أرتفاع 100 كم
يحدث تفاعل لتكسير الغازات الموجودة في الهواء الجوي، بما في ذلك النيتروجين والأكسجين والضوء، واللون الأزرق هو اللون الذي يميز السماء عن باقي ألوان الطيف أو الألوان الأساسية للضوء، ويبدو الكرة الأرضية وحافة خط كارمان باللون الأزرق من على بعد ١٠٠ كم، وعلى الرغم من ارتفاع السماء عن سطح الأرض، إلا أنها تبدو باللون الأزرق وتصبح أكثر سوادا مع الارتفاع.
عندما يرتفع الارتفاع، ينخفض كمية الهواء في السماء، ونجد بالتالي أن الفضاء يصبح باللون الأسود الداكن، ويكون للمركبات الفضائية مواصفات خاصة عندما تخترق الغلاف الجوي وتغادر خط كارمان وتتجاوز الغلاف الجوي، مما يزيد قدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية وعدم وجود الهواء. وقد قامت وكالات الفضاء بالعديد من الرحلات إلى الفضاء الخارجي لكشف حقائق الكون المختلفة.