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大气层和太空之间的“卡门线”(答读者问)

2018-04-11

环球时报 2018-04-11
关键词:湍流超声速卡门

编辑同志:

有报道称,俄罗斯反对重新制定大气层和太空之间的“卡门线”。请介绍一下“卡门线”。

天津读者 赵挥

“卡门线”是国际航空联合会(国际的航空航天标准制定、记录保存的机构)定义的地球大气层和外太空的界线,高度为海平面以上100千米,卡门线外即为太空,太空卫星从线外进入大气层会被烧毁。

此线得名自匈牙利裔美国工程师、物理学家,主要致力于航空和航天工程的西奥多·冯·卡门。他被誉为“航空航天时代的科学奇才”,对于20世纪流体力学、空气动力学理论与应用的发展,尤其是在超声速和高超声速气流表征方面,以及亚声速与超声速航空、航天器的设计,产生了重大影响,也曾是中国空气动力学家钱学森的导师。

他首先确定距离地面100千米高度的大气太过稀薄,难以产生足够支持航空飞行的升力。因此,为了到达更高的高度,必须使用航天器,卡门线的确定为航空和航天的发展提供了空间。卡门线大致在湍流层顶附近。因湍流层顶以上空气与燃料混合程度不佳,在湍流层顶以上需要将燃料与空气混合的热机将无法正常运作。据测量,中间层温度最低的地方,即中间层层顶(中间层与热层的分界线),大致分布在海拔85千米至100千米处,故卡门线可以被视作为正好处在或接近热层的底端。

实际上,太空和地球大气层并没有明确的边界,因为大气随着海拔增加而逐渐变薄。假设大气层温度固定,大气压会从海平面随着高度增加而减少至零为止。目前,根据国际社会达成的共识,承认一国对其地面至“卡门线”以下高度的空间为其领空,国家对其拥有完全的、排他的主权。在领空以外空间的是太空,其为公共空间,不属于任何国家。▲

(柳玉鹏)

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