玩具熊遨游萬(wàn)米高空!看著(zhù)高?沒(méi)進(jìn)太空!
來(lái)源:科普中國
作者:朱磊
發(fā)布時(shí)間:2023-11-06
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近幾天,幾名大學(xué)生用氫氣球將玩具熊送上28000米高空的視頻刷爆全網(wǎng),很多網(wǎng)友不僅感嘆這是“理工生的優(yōu)雅浪漫”。點(diǎn)贊學(xué)子們的航天夢(mèng)之余,有一些網(wǎng)友則產(chǎn)生了一些質(zhì)疑,比如:玩具熊有沒(méi)有進(jìn)太空、會(huì )不會(huì )影響客機航線(xiàn)及正常飛行……


玩具熊被送上28000米的高空(來(lái)源:視頻截圖)


玩具熊上升的過(guò)程中有沒(méi)有可能影響客機航線(xiàn)正常飛行?

幾名大學(xué)生表示,遵守了所有規章制度,高度僅僅處于平流層,不是太空。


從地表向上,大氣層大致可分為對流層、平流層、中間層、增溫層(又稱(chēng)熱層)和外氣層(又稱(chēng)散逸層),其中平流層距離地面約10~50千米,因此,若該玩具熊飛升至28千米(28000米)高,的確抵達了平流層。


由于對流層存在天氣和氣流變化,民航客機為實(shí)現安全和省油的目的,巡航高度一般在10km左右,大致位于平流層底部。


從理論上來(lái)講,玩具熊上升過(guò)程中達到并越過(guò)了民航客機的巡航高度,可能會(huì )影響客機正常飛行??蜋C巡航速度可達每小時(shí)800km以上,如果撞上機身或發(fā)動(dòng)機,會(huì )造成很大損傷,影響飛行安全。


我國于2022年頒布的《運輸機場(chǎng)凈空保護管理辦法》中就規定,禁止在機場(chǎng)周?chē)?5公里范圍的凈空保護區域內放飛影響飛行安全的無(wú)人駕駛的自由氣球、系留氣球和其他物體。


不過(guò),隨著(zhù)我國通用航空產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,對空域尤其是1000米以下的低空空域逐步放開(kāi),相關(guān)審批手續也走向簡(jiǎn)化,在不影響航空飛行安全的空域開(kāi)展飛行活動(dòng)會(huì )更加方便。

此外,該生學(xué)校已發(fā)布聲明:已咨詢(xún)當地氣象部門(mén)、航空管理局等相關(guān)機構,有專(zhuān)業(yè)人員指導,學(xué)校已盡注意提醒義務(wù),請勿隨意模仿。


細心的朋友會(huì )發(fā)現,學(xué)生重點(diǎn)強調了玩具熊并沒(méi)有進(jìn)入太空,那么,從小對“太空”這個(gè)詞耳熟能詳的你有沒(méi)有想過(guò),太空是從哪里開(kāi)始界定的呢?


太空是從多高開(kāi)始?有沒(méi)有明確的分界線(xiàn)?


太空是外太空的簡(jiǎn)稱(chēng),即外層空間(或宇宙空間),對地球而言,主要指地球大氣層之外的虛空區域。這一區域的物質(zhì)以等離子態(tài)氫為主,密度極低。

由于從大氣層向外層空間是逐漸過(guò)渡的,且對大氣層和外層空間的界定涉及各國領(lǐng)空及主權范圍,因此目前國際上尚無(wú)統一界定,沒(méi)有明確的分界線(xiàn)以區分大氣層和外層空間。


卡門(mén)線(xiàn)是一種相對接受范圍較廣的界定大氣層和外層空間的方法。


卡門(mén)線(xiàn)距地表約100km,該線(xiàn)以我國著(zhù)名科學(xué)家錢(qián)學(xué)森先生的導師馮·卡門(mén)的名字命名??ㄩT(mén)通過(guò)計算認為,在距地表約100km以上,由于大氣過(guò)于稀薄,無(wú)法有效提供航空器飛行所需的升力。換言之,卡門(mén)線(xiàn)可視為航空飛行的最高極限界限,同時(shí)也是航天飛行的最低極限界限。


大氣層及卡門(mén)線(xiàn)的位置,圖中高度數據是約數,不同緯度也不盡相同(來(lái)源:Wikipedia)


飛行物是否能突破“卡門(mén)線(xiàn)”,有沒(méi)有相應的規則?

航天飛行均在卡門(mén)線(xiàn)之上,如我國的空間站軌道高度就在400km以上,遠超卡門(mén)線(xiàn)。


卡門(mén)線(xiàn)以下為航空飛行,不過(guò)當前飛機的飛行高度一般都在20km以下(部分太陽(yáng)能飛機可超過(guò)20km),不會(huì )越過(guò)平流層,遠在卡門(mén)線(xiàn)。


從技術(shù)角度看,飛行器突破大氣層和外層空間的界線(xiàn)早已不是問(wèn)題。但由于該界線(xiàn)的劃定涉及主權問(wèn)題(通常認為外層空間不屬于領(lǐng)空范圍),因而各國意見(jiàn)并不一致。


2005年環(huán)繞地球軌道的太空垃圾(來(lái)源:Wikipedia)


聯(lián)合國和平利用外層空間委員會(huì )曾頒布《關(guān)于各國探索和利用包括月球和其他天體在內外層空間活動(dòng)的原則條約》(又稱(chēng)《外空條約》),該條約于1967年生效,是國際太空法律的基本框架,為外層空間和平利用提供了基本原則,我國于1983年加入該條約。條約規定,外層空間的探索和利用必須基于所有國家的利益進(jìn)行,任何國家不得將月球及其他天體據為己有或者宣示主權。


作者:朱磊 南京航空航天大學(xué)航空宇航推進(jìn)理論與工程博士

審核:鄧曉濤 中國航發(fā)湖南動(dòng)力機械研究所 高級工程師

出品:科普中國

監制:中國科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、中科數創(chuàng )(北京)數字傳媒有限公司


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