АТМОСФЕРА, БЛИЖНИЙ КОСМОС И ЧЕЛОВЕК
«В подсознании людей глубоко укоренилась мысль о том, что Вселенная должна быть логичной. Но реальность всегда, хотя бы на шаг, уводит нас за пределы логики», – Фрэнк Герберт.
Атмосферой принято считать внешнюю оболочку вокруг Земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землёй как единое целое.
По определению, предложенному Международной авиационной федерацией, граница атмосферы и космоса проводится по линии Кармана, расположенной на высоте 100 км над уровнем моря, выше которой авиационные полёты становятся полностью невозможными.
NASA использует в качестве границы атмосферы отметку в 122 километра, где «шаттлы» переключаются с маневрирования с помощью двигателей на аэродинамическое маневрирование.
В массе сухого воздуха атмосферы больше всего азота – 75,51 %. Далее следует кислород – 23,14 % массы, аргон занимает 1,3 %, углекислый газ – 0,05 %. Все остальные химические элементы (неон, гелий, метан, криптон, водород, ксенон и другие) присутствуют в очень малых количествах.
Содержание воды в атмосфере (в виде водяных паров) колеблется от 0,2 % до 2,5 % от объёма, и зависит в основном от широты.
Атмосфера состоит из следующих нижних, средних и верхних слоёв:
– Тропосфера. Верхняя граница в полярных широтах доходит до 10 км, а в тропических до 16 км. В тропосфере сильно развиты турбулентность и конвекция, возникают облака, развиваются циклоны и антициклоны.
– Стратосфера. Высота 11–50 км. С высоты от 40 до 55 км сохраняется постоянная температура 0 градусов С. В стратосфере располагается озоновый слой, который защищает Землю от ультрафиолетового излучения.
– Мезосфера располагается на высоте от 50 до 90 км, здесь температура понижается. Тут, как правило, начинают светиться и полностью сгорают метеорные тела.
Для полётов мезосфера представляет собой своего рода «мёртвую зону»: воздух здесь слишком разрежен, чтобы поддерживать самолёты или аэростаты, и в то же время слишком плотен для полётов искусственных спутников.
На высоте 100 находится Линия Кармана, которая не только условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом, но и является верхней границей государств.
Внешние слои:
– Термосфера. Верхний предел – около 800 км. Температура здесь достигает значений порядка 1500 К. Под действием солнечной радиации и космического излучения в термосфере происходит ионизация воздуха, результатом чего являются полярные сияния.
– Экзосфера. Внешняя часть верхней термосферы, расположенная выше 800–1000 км. Протяжённую экзосферу планеты часто называют короной; она состоит из «улетучивающихся» атомов водорода.
Границы человеческих возможностей
До 2 км над уровнем моря – на этой высоте проживает 99% населения Земли.
4,7 км – требуется дополнительное снабжение кислородом пилотам и пассажирам.
5,1 км – самый высокорасположенный постоянный населённый пункт: город Ла-Ринконада (Перу).
6 км – граница обитания человека (временные посёлки в Гималаях), граница жизни в горах.
8,2 км – граница возможной смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
8,848 км – высочайшая точка Земли гора Эверест – предел доступности пешком в космос.
12 км – предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления (одинаковое время потери сознания 10–20 с).
Это потолок дозвуковых пассажирских авиалайнеров.
20–22 км – верхняя граница биосферы: предел подъёма ветрами живых спор и бактерий.
Подпись к фото: Верхние, средние и нижние слои атмосферы