Uzay - Outer space

Dünya yüzeyi ile uzay arasındaki arayüz. Karman hattı 100 km (62 mil) arasında bir yükseklikte gösterilmiştir. Atmosferin katmanları ölçekli olarak çizilirken, Uluslararası Uzay İstasyonu gibi içlerindeki nesneler değil.

Dış uzay , Dünya'nın ötesinde ve gök cisimleri arasında var olan genişliktir . Dış uzay tamamen boş değildir ; elektromanyetik radyasyon , manyetik alanlar , nötrinolar , toz ve kozmik ışınların yanı sıra ağırlıklı olarak bir hidrojen ve helyum plazması olan düşük yoğunluklu parçacıklar içeren sert bir vakumdur . Büyük Patlama'dan gelen arka plan radyasyonu tarafından belirlenen dış uzayın temel sıcaklığı 2,7 kelvin'dir (−270,45 °C; −454,81 °F). Galaksiler arasındaki plazma yaklaşık yarısı için hesap düşünülmektedir madde Baryonik (sıradan) bir olan, evrenin sayısı yoğunluğuna az biri hidrojen atomu başına metreküp ve Kelvin milyonlarca sıcaklık. Yerel madde konsantrasyonları yoğunlaşarak yıldızlara ve galaksilere dönüştü . Araştırmalar, çoğu galaksideki kütlenin %90'ının, karanlık madde adı verilen ve diğer maddelerle yerçekimi yoluyla etkileşime giren, ancak elektromanyetik kuvvetler olmayan bilinmeyen bir formda olduğunu göstermektedir . Gözlemler çoğunluğu düşündürmektedir seri enerji olarak gözlemlenebilir evrenin olan karanlık enerji , bir tür elektrikli enerji çok az anlaşılmıştır. Galaksiler arası boşluk, evrenin hacminin çoğunu kaplar , ancak galaksiler ve yıldız sistemleri bile neredeyse tamamen boş alandan oluşur.

Dış uzay, Dünya yüzeyinin üzerinde belirli bir yükseklikte başlamaz. Karman hattı , deniz seviyesinden 100 km (62 mil) arasında bir yükseklik, geleneksel alan anlaşmalara ve uzay kayıt tutmak için dış mekan başlangıcı olarak kullanılır. Uluslararası çerçeve uzay hukuku tarafından kurulmuştur Dış Uzay Antlaşması Bu antlaşma herhangi iddialarını engellemektedir Ekim 1967 10 tarihinde yürürlüğe girmiştir, ulusal egemenlik ve özgürce bütün devletleri izin dış uzayı keşfetmek . BM'nin uzayın barışçıl kullanımları için hazırladığı kararlara rağmen, uydu karşıtı silahlar Dünya yörüngesinde test edildi.

İnsanlar, 20. yüzyılda yüksek irtifa balon uçuşlarının ortaya çıkmasıyla uzayın fiziksel keşfine başladılar . Bu mürettebatlı izledi roket uçuş ve ardından, mürettebatlı Dünya yörüngesine ilk elde, Yuri Gagarin arasında Sovyetler Birliği uzaya almanın yüksek maliyeti 1961 Due, insan uzay uçuşu alçak Dünya yörüngesine ve sınırlı kalmıştır Ay . Öte yandan, uncrewed uzay aracı bilinen tüm ulaşmış gezegenler içinde Güneş Sistemi .

Dış uzay, vakum ve radyasyon tehlikeleri nedeniyle insan keşfi için zorlu bir ortamı temsil eder . Yerçekimsiz aynı zamanda insan üzerinde olumsuz etkisi vardır fizyolojisi hem neden kas atrofisi ve kemik kaybını . Bu sağlık ve çevre sorunlarına ek olarak, insanlar da dahil olmak üzere nesneleri uzaya koymanın ekonomik maliyeti çok yüksektir.

Oluşum ve durum

Bu, bir sanatçının , her zaman aralığında dairesel bölümlerle Evrenin bir hacminin temsil edildiği , uzayın metrik genişlemesi kavramıdır . Solda, başlangıçtaki durumdan hızlı şişirme , ardından sağda gösterilen günümüze kadar daha istikrarlı bir genişleme gösterilmektedir.

Tüm evrenin boyutu bilinmiyor ve kapsamı sonsuz olabilir. Big Bang teorisine göre, çok erken Evren, yaklaşık 13,8 milyar yıl önce hızla genişleyen aşırı sıcak ve yoğun bir durumdu . Yaklaşık 380.000 yıl sonra Evren, protonların ve elektronların birleşip hidrojeni oluşturmasına izin verecek kadar soğumuştu - sözde rekombinasyon dönemi . Bu gerçekleştiğinde, madde ve enerji birbirinden ayrıldı ve fotonların sürekli genişleyen uzayda özgürce seyahat etmesine izin verdi. İlk genişlemenin ardından kalan madde, o zamandan beri yıldızları , galaksileri ve diğer astronomik nesneleri oluşturmak için yerçekimi çöküşüne uğradı ve şimdi dış uzay olarak adlandırılan şeyi oluşturan derin bir boşluk bıraktı. Işığın sonlu bir hızı olduğu için, bu teori aynı zamanda doğrudan gözlemlenebilir evrenin boyutunu da kısıtlar.

Evrenin bugünkü şekli , Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası gibi uydular kullanılarak kozmik mikrodalga arka plan ölçümlerinden belirlendi . Bu gözlemler , gözlemlenebilir evrenin uzaysal geometrisinin " düz " olduğunu, yani bir noktada paralel yollar üzerindeki fotonların, yerel yerçekimi dışında, uzayda gözlemlenebilir evrenin sınırına kadar seyahat ederken paralel kaldıklarını gösterir. Düz Evren, Evrenin ölçülen kütle yoğunluğu ve Evrenin hızlanan genişlemesi ile birleştiğinde , uzayın karanlık enerji olarak adlandırılan sıfır olmayan bir vakum enerjisine sahip olduğunu gösterir .

Tahminler, günümüz Evreninin ortalama enerji yoğunluğunu, karanlık enerji, karanlık madde ve baryonik madde (atomlardan oluşan sıradan madde) dahil olmak üzere metreküp başına 5,9 proton eşdeğerine koyuyor . Atomlar, toplam enerji yoğunluğunun yalnızca %4,6'sını veya dört metreküp başına bir proton yoğunluğunu oluşturur. Evrenin yoğunluğu açıkça tekdüze değildir; galaksilerdeki nispeten yüksek yoğunluktan (gezegenler, yıldızlar ve kara delikler gibi galaksilerdeki yapılardaki çok yüksek yoğunluk dahil) , en azından görünür madde açısından çok daha düşük yoğunluğa sahip geniş boşluklardaki koşullara kadar değişir . Madde ve karanlık maddeden farklı olarak, karanlık enerji galaksilerde yoğunlaşmıyor gibi görünüyor: karanlık enerji Evrendeki kütle enerjisinin çoğunluğunu açıklasa da, karanlık enerjinin etkisi maddeden gelen yerçekiminin etkisinden 5 kat daha küçüktür ve Samanyolu içindeki karanlık madde.

Çevre

Rastgele dağılmış çeşitli boyutlarda parlak şekillere sahip siyah bir arka plan.  Genellikle beyaz, kırmızı veya mavi tonları vardır.
Bir kısmı , Hubble Ultra Derin Alan derin vakum serpiştirilmiş alanı içeren gökada tipik bir kesitini gösteren resim. Sonlu Verilen ışık hızına , bu görünüm geçmiş kapakları 13 milyar yıl arasında tarihin dış uzayın.

Dış uzay, mükemmel bir boşluğa bilinen en yakın yaklaşımdır . İlk oluşum aşamasından sonra yıldızların, gezegenlerin ve ayların ideal yörüngeleri boyunca serbestçe hareket etmelerine izin veren etkili bir sürtünme yoktur . Galaksiler arası uzayın derin boşluğu, metreküp başına birkaç hidrojen atomu içerdiğinden maddeden yoksun değildir . Karşılaştırıldığında, insanların soluduğu hava metreküp başına yaklaşık 10 25 molekül içerir . Dış uzaydaki maddenin düşük yoğunluğu, elektromanyetik radyasyonun dağılmadan büyük mesafeler kat edebileceği anlamına gelir : Galaksiler arası uzayda bir fotonun ortalama serbest yolu yaklaşık 10 23  km veya 10 milyar ışıkyılıdır. Buna rağmen fotonların toz ve gaz tarafından emilmesi ve saçılması olan sönme , galaktik ve galaksiler arası astronomide önemli bir faktördür .

Yıldızlar, gezegenler ve aylar yerçekimi kuvvetiyle atmosferlerini korurlar . Atmosferlerin açıkça tanımlanmış bir üst sınırı yoktur: atmosferik gazın yoğunluğu, nesneden uzaklaştıkça, uzaydan ayırt edilemez hale gelene kadar kademeli olarak azalır. Dünya'nın atmosferik basıncı , Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği'nin (IUPAC) standart basınç tanımı için 100.000 Pa'ya kıyasla, 100 kilometre (62 mil) yükseklikte yaklaşık 0.032 Pa'ya düşer . Bu yükseklikte üstünde, izotropik gaz basıncı hızla karşılaştırıldığında önemsiz hale radyasyon basıncı gelen Güneş ve dinamik basıncın ait güneş rüzgarı . Termosfer bu aralık içindeki basınç, sıcaklık ve kompozisyon büyük eğime sahiptir, ve büyük ölçüde bağlı olarak değişir hava koşullarına .

Uzayın sıcaklığı , tıpkı Dünya'da olduğu gibi, gazın kinetik aktivitesi ile ölçülür . Dış uzayın radyasyonu, gazın kinetik sıcaklığından farklı bir sıcaklığa sahiptir, bu, gaz ve radyasyonun termodinamik dengede olmadığı anlamına gelir . Gözlemlenebilir evrenin tamamı , kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu (CMB) olarak bilinen Büyük Patlama sırasında yaratılan fotonlarla doludur . (Büyük olasılıkla kozmik nötrino arka planı adı verilen çok sayıda nötrino vardır .) Arka plan radyasyonunun mevcut siyah cisim sıcaklığı yaklaşık 3  K'dir (−270  °C ; -454  °F ). Uzaydaki gaz sıcaklıkları büyük ölçüde değişebilir. Örneğin, Bumerang Bulutsusu'ndaki sıcaklık 1 K iken, güneş koronası 1,2–2,6 milyon K'nin üzerindeki sıcaklıklara ulaşır.

Hemen hemen her gök cismi sınıfının etrafındaki uzayda manyetik alanlar tespit edildi. Sarmal gökadalardaki yıldız oluşumu, küçük ölçekli dinamolar üretebilir ve yaklaşık 5–10 μ G'lik türbülanslı manyetik alan güçleri yaratabilir . Davis-Greenstein etkisi uzun neden toz taneleri zayıf optik sonuçlanan bir gökadanın manyetik alan ile uyumlanmayı polarizasyon . Bu, birkaç yakın galakside sıralı manyetik alanların bulunduğunu göstermek için kullanıldı. Aktif eliptik galaksilerdeki manyeto-hidrodinamik süreçler , karakteristik jetlerini ve radyo loblarını üretir . Termal olmayan radyo kaynakları , manyetik alanların varlığını gösteren en uzak, yüksek z kaynakları arasında bile tespit edilmiştir .

Koruyucu bir atmosfer ve manyetik alanın dışında, kozmik ışınlar olarak bilinen enerjik atom altı parçacıkların uzayından geçişin önünde çok az engel vardır . Bu parçacıklar yaklaşık 10 arasında değişen bir enerjiye sahiptir 6  eV kadar bir uç 10 bulundunuz 20  arasında eV ultra yüksek enerjili kozmik ışınlar . Kozmik ışınların en yüksek akı yaklaşık 10 enerjide meydana 9  , yaklaşık olarak% 87 protonlarla, eV% 12 helyum çekirdeği ve% 1 ağır çekirdekleri. Yüksek enerji aralığında elektronların akışı , protonlarınkinin yalnızca %1'i kadardır. Kozmik ışınlar elektronik bileşenlere zarar verebilir ve uzay yolcuları için sağlık tehdidi oluşturabilir . Don Pettit gibi astronotlara göre uzay, bir ark kaynağı torçunun kokusuna benzer şekilde kıyafetlerine ve ekipmanlarına yapışan yanık/metalik bir kokuya sahiptir .

Biyoloji ve insan vücudu üzerindeki etkisi

Alt yarı, düzensiz beyaz bulutları olan mavi bir gezegeni gösterir.  Üst yarısında beyaz uzay giysili bir adam ve siyah bir arka plana karşı manevra birimi var.
Bir vakumun tehlikeleri nedeniyle, astronotlar, Dünya dışında ve uzay araçlarının dışındayken basınçlı bir uzay giysisi giymelidir .

Zorlu çevreye rağmen, uzun süreler boyunca aşırı uzay koşullarına dayanabilen birkaç yaşam formu bulunmuştur. ESA BIOPAN tesisinde taşınan liken türleri, 2007 yılında on gün boyunca maruziyetten kurtuldu. Arabidopsis thaliana ve Nicotiana tabacum tohumları, 1.5 yıl boyunca uzaya maruz kaldıktan sonra çimlendi. Bir basil subtilis suşu, düşük Dünya yörüngesine veya simüle edilmiş bir Mars ortamına maruz kaldığında 559 gün hayatta kaldı. Lithopanspermia hipotez kayalar başarılı bir şekilde başka yaşanabilir dünya için yaşam formları taşımak olabilir yaşamı barındıran gezegenlerden uzaya atılır düşündürmektedir. Bir varsayım, Güneş Sistemi tarihinin başlarında, potansiyel olarak mikroorganizma taşıyan kayaların Venüs, Dünya ve Mars arasında değiş tokuş edildiği böyle bir senaryonun gerçekleştiğidir .

Dünya atmosferinde nispeten düşük irtifalarda bile koşullar insan vücuduna düşmandır. Atmosferik basınç ile eşleşen irtifa suyun buhar basıncına en insan vücudunun sıcaklığı denir Armstrong çizgisini Amerikan hekim adını, Harry G. Armstrong . Yaklaşık 19.14 km (11.89 mil) yükseklikte yer almaktadır. Armstrong çizgisinin üzerinde veya üstünde, boğazdaki ve akciğerlerdeki sıvılar kaynar. Daha spesifik olarak, tükürük, gözyaşı ve akciğerlerdeki sıvılar gibi maruz kalan vücut sıvıları buharlaşarak uzaklaşır. Dolayısıyla, bu yükseklikte insanın hayatta kalması için bir basınçlı giysi veya basınçlı bir kapsül gerekir.

Uzayda, korumasız bir insanın ani bir şekilde çok düşük basınca maruz kalması , örneğin hızlı bir dekompresyon sırasında, pulmoner barotravmaya , yani göğsün içi ve dışı arasındaki büyük basınç farkı nedeniyle akciğerlerin yırtılmasına neden olabilir . Hastanın hava yolu tamamen açık olsa bile, nefes borusundan hava akışı yırtılmayı önlemek için çok yavaş olabilir. Hızlı dekompresyon kulak zarlarını ve sinüsleri yırtabilir, yumuşak dokularda morarma ve kan sızabilir ve şok oksijen tüketiminde artışa neden olarak hipoksiye neden olabilir .

Hızlı dekompresyonun bir sonucu olarak , kanda çözünen oksijen , kısmi basınç gradyanını eşitlemeye çalışmak için akciğerlere boşalır . Oksijeni giderilmiş kan beyne ulaştığında, insanlar birkaç saniye sonra bilincini kaybeder ve dakikalar içinde hipoksiden ölürler. Basınç 6,3 kPa'nın altına düştüğünde kan ve diğer vücut sıvıları kaynar ve bu duruma ebullizm denir . Buhar, vücudu normal boyutunun iki katına kadar şişirebilir ve dolaşımı yavaşlatabilir, ancak dokular yırtılmayı önleyecek kadar elastik ve gözeneklidir. Ebüllizm, kan damarlarının basınçla tutulmasıyla yavaşlar, bu nedenle bir miktar kan sıvı kalır. Şişme ve ebullizm, basınç giysisi içinde tutularak azaltılabilir . 1960'larda astronotlar için tasarlanmış elastik bir giysi olan Crew Altitude Protection Suit (CAPS), 2 kPa kadar düşük basınçlarda kabarmayı önler. Solunum için yeterli oksijeni sağlamak ve su kaybını önlemek için 8 km'de (5 mil) ek oksijene ihtiyaç duyulurken, 20 km'nin (12 mil) üzerinde basınçlı giysiler ebullizmi önlemek için gereklidir. Çoğu uzay giysisi, Dünya yüzeyindekiyle yaklaşık olarak aynı, yaklaşık 30-39 kPa saf oksijen kullanır. Bu basınç, ebullizmi önlemek için yeterince yüksektir, ancak kanda çözünen nitrojenin buharlaşması, yönetilmezse dekompresyon hastalığına ve gaz embolilerine neden olabilir .

İnsanlar , Dünya yerçekiminde yaşam için evrimleşmiştir ve ağırlıksızlığa maruz kalmanın insan sağlığı üzerinde zararlı etkileri olduğu gösterilmiştir. Başlangıçta, astronotların %50'sinden fazlası uzay tutması yaşar . Bu bulantı ve kusmaya , baş dönmesine , baş ağrısına, uyuşukluğa ve genel halsizliğe neden olabilir. Uzay hastalığının süresi değişir, ancak genellikle 1-3 gün sürer ve sonrasında vücut yeni ortama uyum sağlar. Ağırlıksızlığa daha uzun süre maruz kalmak, kas atrofisine ve iskeletin bozulmasına veya uzay uçuşu osteopenisine neden olur . Bu etkiler bir egzersiz rejimi ile en aza indirilebilir. Diğer etkiler arasında sıvı yeniden dağılımı, kardiyovasküler sistemin yavaşlaması, kırmızı kan hücrelerinin üretiminin azalması , denge bozuklukları ve bağışıklık sisteminin zayıflaması sayılabilir . Daha az semptomlar arasında vücut kütlesi kaybı, burun tıkanıklığı, uyku bozukluğu ve yüzde şişkinlik bulunur.

Uzun süreli uzay yolculuğu sırasında, radyasyon akut bir sağlık tehlikesi oluşturabilir . Yüksek enerjili, iyonlaştırıcı kozmik ışınlara maruz kalmak , yorgunluk, mide bulantısı, kusmanın yanı sıra bağışıklık sisteminde hasara ve beyaz kan hücresi sayısında değişikliklere neden olabilir . Daha uzun süreler boyunca, semptomlar artmış kanser riskinin yanı sıra gözlere , sinir sistemine , akciğerlere ve mide-bağırsak sistemine zarar verir . Üç yıl süren bir gidiş-dönüş Mars görevinde, bir astronotun vücudundaki hücrelerin büyük bir kısmı geçilecek ve yüksek enerjili çekirdekler tarafından potansiyel olarak hasar görecektir. Bu tür parçacıkların enerjisi, bir uzay aracının duvarları tarafından sağlanan kalkanla önemli ölçüde azalır ve su kapları ve diğer engeller tarafından daha da azaltılabilir. Kozmik ışınların kalkan üzerindeki etkisi, mürettebatı etkileyebilecek ek radyasyon üretir. Radyasyon tehlikelerini değerlendirmek ve uygun karşı önlemleri belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Bölgeler

Uzay kısmi bir boşluktur: farklı bölgeleri, çeşitli atmosferler ve içlerinde hakim olan "rüzgarlar" tarafından tanımlanır ve bu rüzgarların, ötesindekilere yol açtığı noktaya kadar uzanır. Geospace, Dünya atmosferinden Dünya'nın manyetik alanının dış alanlarına kadar uzanır ve bunun üzerine gezegenler arası uzayın güneş rüzgarına yol açar. Gezegenler arası boşluk, heliopause'a kadar uzanır, bunun üzerine güneş rüzgarı, yıldızlararası ortamın rüzgarlarına yol açar . Yıldızlararası boşluk daha sonra galaksinin kenarlarına kadar devam eder ve burada galaksiler arası boşluğa dönüşür.

coğrafi mekan

Alt yarısı, düşük aydınlatmada mavi-beyaz gezegendir.  Bulutsu kırmızı flamalar, diskin kolundan yukarıya, siyah gökyüzüne doğru tırmanıyor.  Uzay Mekiği sol kenar boyunca görülebilir.
Aurora australis gelen gözlenen Uzay Mekiği Discovery üzerinde, STS-39 Mayıs 1991 (yörünge irtifa: 260 km)

Geospace , üst atmosfer ve manyetosfer dahil olmak üzere Dünya'ya yakın uzay bölgesidir . Van Allen radyasyon kuşakları Geospace içinde yalan. Geospace dış sınırıdır manyetopoz Dünya'nın magnetosphere ve güneş rüzgarı arasında bir arabirim oluşturan,. İç sınır iyonosferdir . Geospace'in değişken uzay-hava koşulları, Güneş'in ve güneş rüzgarının davranışından etkilenir; Geospace konusu ile yakından bağlantılıdır heliophysics Güneşin -the çalışma ve Güneş Sistemi'nin gezegenleri üzerindeki etkisi.

Gün tarafı manyetopozu, güneş-rüzgar basıncı ile sıkıştırılır - Dünya'nın merkezinden güneş altı uzaklığı tipik olarak 10 Dünya yarıçapıdır. Gece tarafında, güneş rüzgar bir oluşturmak üzere manyetosfere uzanan magnetotail bazen fazla 100-200 Toprak yarıçapına dışarı uzanır. Her ayın kabaca dört günü, Ay manyeto kuyruğundan geçerken ay yüzeyi güneş rüzgarından korunur.

Geospace, hareketleri Dünya'nın manyetik alanı tarafından kontrol edilen çok düşük yoğunluklarda elektrik yüklü parçacıklar tarafından doldurulur . Bu plazmalar, güneş rüzgarı tarafından desteklenen fırtına benzeri rahatsızlıkların, elektrik akımlarını Dünya'nın üst atmosferine yönlendirebileceği bir ortam oluşturur. Jeomanyetik fırtınalar , jeouzayın iki bölgesini, radyasyon kuşaklarını ve iyonosferi bozabilir. Bu fırtınalar, uydu elektroniğine kalıcı olarak zarar verebilecek, kısa dalga radyo iletişimine ve GPS konumu ve zamanlamasına müdahale edebilecek enerjik elektron akışlarını arttırır . Manyetik fırtınalar, düşük Dünya yörüngesinde bile astronotlar için bir tehlike olabilir. Ayrıca jeomanyetik kutupları çevreleyen bir ovalde yüksek enlemlerde görülen auroralar yaratırlar .

Her ne kadar dış uzay tanımını karşılasa da, Kármán çizgisinin ilk birkaç yüz kilometre üzerindeki atmosferik yoğunluk , uydular üzerinde önemli bir sürüklenme oluşturmak için hala yeterlidir . Bu bölge, uzay araçları için potansiyel bir tehlike oluşturan, önceki mürettebatlı ve mürettebatsız fırlatmalardan arta kalan malzemeleri içerir. Bu enkazın bir kısmı periyodik olarak Dünya atmosferine yeniden girer.

cislunar uzay

2020'lerde mürettebatlı cislunar seyahati için planlanan uzay istasyonlarından biri olan Lunar Gateway

Dünya'nın yerçekimi , Ay'ı yörüngede ortalama 384.403 km (238.857 mi) uzaklıkta tutar . Dünya atmosferinin dışındaki ve Lagrange noktaları da dahil olmak üzere Ay'ın yörüngesinin hemen ötesine uzanan bölgeye bazen cislunar uzay denir .

Derin uzay , Amerika Birleşik Devletleri hükümeti ve diğerleri tarafından cislunar uzayın ötesindeki herhangi bir bölge olarak tanımlanmaktadır. Telsiz haberleşmesi sorumlu Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (uydular dahil) 5 hakkında zamanlarda mesafeye yani (en derin boşluk başlangıcını tanımlar2 x 10 6  km ).

Dünya'nın yerçekiminin Güneş'ten gelen yerçekimsel bozulmalara karşı baskın kaldığı bölgeye Tepe küresi denir . Bu, Dünya'dan Güneş'e olan ortalama mesafenin kabaca %1'i veya 1.5 milyon km (0.93 milyon mi) kadar bir mesafeye kadar ay-ötesi uzaya uzanır.

gezegenler arası uzay

Sol altta, siyah bir arka plana karşı beyaz bir koma göze çarpıyor.  Bulutsu malzeme yukarıya ve sola doğru akar ve mesafe ile yavaş yavaş kaybolur.
Hale-Bopp kuyruklu yıldızının kuyruğundaki seyrek plazma (mavi) ve toz (beyaz) , sırasıyla güneş radyasyonu ve güneş rüzgarından gelen basınçla şekilleniyor.

Gezegenler arası uzay, Güneş'ten yayılan ve uzaya milyarlarca kilometre boyunca çok ince bir atmosfer ( heliosfer ) oluşturan sürekli bir yüklü parçacık akışı olan güneş rüzgarı ile tanımlanır . Bu rüzgar 5-10 arasında bir parçacık yoğunluğuna sahip proton / cm 3 ve 350-400 km / s (780,000-890,000 mph) bir hızla hareket eder. Gezegenler arası uzay , galaktik ortamın etkisinin Güneş'ten gelen manyetik alan ve parçacık akışı üzerinde hakim olmaya başladığı heliopause'a kadar uzanır . Heliopause'un mesafesi ve gücü, güneş rüzgarının aktivite seviyesine bağlı olarak değişir. Heliopause, düşük enerjili galaktik kozmik ışınları saptırır, bu modülasyon etkisi güneş maksimumu sırasında zirve yapar.

Gezegenler arası uzayın hacmi , Dünya'nın yörünge mesafesinde yaklaşık bir astronomik birimlik bir ortalama serbest yola sahip, neredeyse toplam bir boşluktur . Bu boşluk tamamen boş değildir ve iyonize atom çekirdekleri ve çeşitli atom altı parçacıkları içeren kozmik ışınlarla seyrek olarak doldurulur . Ayrıca mikrodalga spektroskopisi ile bugüne kadar keşfedilen gaz, plazma ve toz, küçük meteorlar ve birkaç düzine organik molekül türü vardır . Gezegenler arası bir toz bulutu, geceleri zodyak ışığı adı verilen soluk bir bant olarak görünür .

Gezegenler arası boşluk, Güneş tarafından üretilen manyetik alanı içerir. Jüpiter, Satürn, Merkür ve Dünya gibi kendi manyetik alanlarına sahip gezegenlerin ürettiği manyetosferler de vardır. Bunlar, güneş rüzgarının etkisiyle, uzun kuyruk gezegenin arkasına doğru uzanan bir gözyaşı damlası şekline yaklaştırılarak şekillendirilir. Bu manyetik alanlar, güneş rüzgarından ve diğer kaynaklardan gelen parçacıkları yakalayabilir ve Van Allen radyasyon kuşakları gibi yüklü parçacıklardan oluşan kuşaklar oluşturabilir. Mars gibi manyetik alanı olmayan gezegenlerin atmosferleri güneş rüzgarı tarafından yavaş yavaş aşınır.

yıldızlararası uzay

Merkezde bir yıldızın etrafını saran kavisli turuncu bir yay ile siyah bir arka plana karşı yamalı turuncu ve mavi bulutsu.
Genç yıldız LL Orionis'in (ortada) manyetosferinin Avcı Bulutsusu akışıyla çarpışması sırasında oluşturduğu yay şoku

Yıldızlararası uzay, bir galaksideki, her yıldızın kuşatılmış plazma üzerindeki etkisinin ötesindeki fiziksel alandır. Yıldızlararası uzayın içeriğine yıldızlararası ortam denir. Yıldızlararası ortamın kütlesinin yaklaşık %70'i yalnız hidrojen atomlarından oluşur; geri kalanın çoğu helyum atomlarından oluşur. Bu, yıldız nükleosenteziyle oluşan eser miktarda daha ağır atomlarla zenginleştirilmiştir . Bu atomlar, yıldız rüzgarları tarafından veya evrimleşmiş yıldızlar, örneğin bir gezegenimsi bulutsunun oluşumu sırasında dış zarflarını dökmeye başladığında yıldızlararası ortama fırlatılır . Bir süpernovanın felaketli patlaması , ortamı daha da zenginleştiren fırlatılan malzemelerden oluşan genişleyen bir şok dalgası üretir . Ortalama yaklaşık 10: yıldızlararası ortamın maddenin yoğunluğu önemli ölçüde değişebilir 6 m başına parçacıklar 3 , ama soğuk moleküler bulutlu 10 tutabilir 8 -10 12 m başına 3 .

Yıldızlararası uzayda, 0.1 μm'lik küçük toz parçacıkları gibi bir dizi molekül bulunur  . Radyo astronomi yoluyla keşfedilen moleküllerin sayısı, yılda yaklaşık dört yeni tür oranında istikrarlı bir şekilde artıyor. Moleküler bulutlar olarak bilinen daha yüksek yoğunluklu maddenin geniş bölgeleri, organik çok atomlu türlerin oluşumu da dahil olmak üzere kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesine izin verir. Bu kimyanın çoğu çarpışmalar tarafından yönlendirilir. Enerjik kozmik ışınlar soğuk, yoğun bulutlara nüfuz eder ve hidrojen ve helyumu iyonize eder, örneğin trihidrojen katyonu ile sonuçlanır . İyonize bir helyum atomu daha sonra nispeten bol miktarda karbon monoksiti bölerek iyonize karbon üretebilir ve bu da organik kimyasal reaksiyonlara yol açabilir.

Yerel yıldızlararası ortam, hem yakınlığı hem de Güneş Sistemi ile etkileşimi açısından ilgi çeken, Güneş'in 100 parsek (pc) içindeki bir uzay bölgesidir  . Bu hacim , yoğun, soğuk bulutların eksikliği ile karakterize edilen , Yerel Kabarcık olarak bilinen bir uzay bölgesi ile neredeyse örtüşmektedir . Bu bir oyuk oluşturur Orion Arm gibi olanlar gibi sınırları boyunca uzanan kalın molekül bulutlar, ile, Samanyolu ait takımyıldızlarının arasında Yılancı ve Toros . (Bu boşluğun sınırına olan gerçek uzaklık, 60 ila 250 adet veya daha fazlası arasında değişir.) Bu hacim yaklaşık 10 4 – 10 5 yıldız içerir ve yerel yıldızlararası gaz, bu yıldızları çevreleyen astrosferleri dengeler ve her kürenin hacmi değişir. yıldızlararası ortamın yerel yoğunluğuna bağlı olarak. Yerel Kabarcık, 7.000 K'ye kadar sıcaklıklara ve 0,5-5 adet yarıçapa sahip düzinelerce sıcak yıldızlararası bulut içerir.

Yıldızlar yeterince yüksek tuhaf hızlarda hareket ettiklerinde, yıldız küreleri yıldızlararası ortamla çarpışırken yay şokları üretebilir . On yıllar boyunca Güneş'in bir yay şoku geçirdiği varsayıldı. 2012 yılında, Yıldızlararası Sınır Gezgini'nden (IBEX) ve NASA'nın Voyager sondalarından alınan veriler, Güneş'in yay şokunun olmadığını gösterdi. Bunun yerine, bu yazarlar, bir ses altı yay dalgasının güneş rüzgarı akışından yıldızlararası ortama geçişi tanımladığını savunuyorlar . Bir yay şoku, sonlandırma şoku ve astropozdan (Güneş Sisteminde heliopause olarak adlandırılır) sonra bir astrosferin üçüncü sınırıdır .

galaksiler arası uzay

Evrenin Yapısı
Evrenin kübik bir bölümünde madde dağılımı. Mavi lif yapıları maddeyi ve aradaki boş bölgeler galaksiler arası ortamın kozmik boşluklarını temsil eder .
Bir yıldız içinde 'i oluşturan bölge Büyük Macellan Bulutu , Dünya'nın belki de en yakın Galaxy Samanyolu'nun

Galaksiler arası boşluk, galaksiler arasındaki fiziksel boşluktur. Galaksilerin büyük ölçekli dağılımına ilişkin araştırmalar, Evrenin, toplam alanın yaklaşık onda birini kaplayan filamentler boyunca uzanan galaksi grupları ve kümeleri ile köpük benzeri bir yapıya sahip olduğunu göstermektedir . Geri kalanlar, çoğunlukla galaksilerden yoksun devasa boşluklar oluşturur. Tipik olarak, bir boşluk (10-40) h −1 Mpc'lik bir mesafeyi kapsar ; burada h , 100 km s −1 Mpc −1 birimlerindeki Hubble sabiti veya boyutsuz Hubble sabitidir .

Galaksiler arasında çevrelenen ve uzanan, galaktik filamentli bir yapıda organize olmuş nadir bir plazma vardır . Bu malzemeye galaksiler arası ortam (IGM) denir. IGM'nin yoğunluğu, Evrenin ortalama yoğunluğunun 5-200 katıdır. Çoğunlukla iyonize hidrojenden oluşur; yani eşit sayıda elektron ve protondan oluşan bir plazma. Gaz boşluklardan arası ortam içine düşerse, 10 sıcaklıklara kadar ısıtılır 5  ila 10 K 7  yeterince yüksek atomları arasındaki çarpışmalar hidrojen çekirdeğinin kaçmasına bağlı elektronları neden olacak kadar enerjiye sahip olacak şekilde olan K; IGM'nin iyonize olmasının nedeni budur. Bu sıcaklıklarda, sıcak-sıcak galaksiler arası ortam (WHIM) olarak adlandırılır. (Plazma karasal standartlara göre çok sıcak olmasına rağmen, astrofizikte 10 5 K genellikle "sıcak" olarak adlandırılır.) Bilgisayar simülasyonları ve gözlemler, Evrendeki atomik maddenin yarısına kadarının bu sıcak-sıcak, seyrekleşmiş durumda var olabileceğini göstermektedir. . Gaz kozmik ipliklerin kesişme Galaxy kümeler halinde whim ait ipliksi yapılarından düştüğünde, 10 sıcaklıkları ulaşan daha fazla ısı olabilir 8  sözde K ve yukarıdaki ortam küme içi (ICM).

dünya yörüngesi

Bir uzay aracı , yerçekiminden kaynaklanan merkezcil ivmesi , hızının yatay bileşeninden kaynaklanan merkezkaç ivmesinden daha az veya ona eşit olduğunda yörüngeye girer . Bir için düşük toprak yörüngesinin , bu hız, 7800 m / s (, 17,400 mil 28.100 km / s) ile ilgilidir; Buna karşılık, şimdiye kadar elde edilen en hızlı pilotlu uçak hızı (uzay aracının yörüngeden çıkmasıyla elde edilen hızlar hariç) 1967'de Kuzey Amerika X-15 tarafından 2.200 m/s (7.900 km/sa; 4.900 mph) idi .

Bir yörünge elde etmek için, bir uzay aracı , bir yörünge altı uzay uçuşundan daha hızlı seyahat etmelidir . 600 km (370 mil) yükseklikte Dünya yörünge hızına ulaşmak için gereken enerji yaklaşık 36  MJ / kg'dır; bu, yalnızca ilgili yüksekliğe tırmanmak için gereken enerjinin altı katıdır. Yaklaşık 2.000 km'nin (1.200 mi) altında bir yerberi olan uzay aracı , yörünge yüksekliğini azaltan Dünya atmosferinden sürüklenmeye maruz kalır. Yörünge bozulmasının hızı, uydunun kesit alanı ve kütlesinin yanı sıra üst atmosferin hava yoğunluğundaki değişikliklere bağlıdır. Yaklaşık 300 km'nin (190 mil) altında, günlerle ölçülen ömürlerle çürüme daha hızlı hale gelir. Bir uydu 180 km'ye (110 mi) alçaldığında, atmosferde buharlaşmasına sadece saatler kaldı. Kaçış hızı tamamen Dünya'nın yerçekimi alanının serbest çekilmesi için gereken ve gezegenlerarası uzaya hareket 11.200 m / s (40300 km / saat; 25100 mph) hakkındadır.

Sınır

Bir pistte duran tuhaf şekilli kanatlara sahip beyaz bir roket gemisi.
SpaceShipOne , 2004 yılında 100.12 km (62.21 mil) yüksekliğe ulaşan ilk insan özel uzay uçuşunu tamamladı .

Atmosferin yoğunluğu irtifa arttıkça kademeli olarak azaldığından, Dünya'nın atmosferi ile uzay arasında net bir sınır yoktur . Birkaç standart sınır tanımı vardır, yani:

  • Uluslararası Havacılık Federasyonu kurdu karman hattı havacılık ve uzay arasındaki sınır için bir çalışma tanımı olarak, 100 km (62 mil) arasında bir yükseklikte. Bu, Theodore von Kármán'ın hesapladığı gibi, yaklaşık 100 km (62 mil) yükseklikte , bir aracın kendisini desteklemek için atmosferden yeterli aerodinamik kaldırma elde etmek için yörünge hızından daha hızlı hareket etmesi gerektiği için kullanılır .
  • Amerika Birleşik Devletleri, 50 mil (80 km) rakımın üzerinde seyahat eden kişileri astronot olarak tanımlar .
  • NASA'nın Uzay Mekiği, yeniden giriş irtifası (Giriş Arayüzü olarak adlandırılır ) olarak 400.000 fit (122 km, 76 mi) kullandı; bu , atmosferik sürtünmenin fark edilir hale geldiği sınırı kabaca işaretleyerek, iticilerle direksiyondan diğerine geçiş sürecini başlattı. aerodinamik kontrol yüzeyleri ile manevra yapmak.

2009'da bilim adamları, bir Supra-Termal İyon Görüntüleyici (iyonların yönünü ve hızını ölçen bir alet) ile Dünya'nın 118 km (73,3 mil) üzerinde bir sınır oluşturmalarını sağlayan ayrıntılı ölçümler bildirdiler. Sınır, Dünya atmosferinin nispeten yumuşak rüzgarlarından, uzayda 268 m/s'nin (600 mph) oldukça üzerinde hızlara ulaşabilen daha şiddetli yüklü parçacık akışlarına doğru onlarca kilometre boyunca kademeli bir geçişin orta noktasını temsil eder.

Hukuki durum

En üstte, karanlık bir roket mavi bir gökyüzüne karşı parlak bir alev yayıyor.  Altında bir duman sütunu bir donanma gemisini kısmen gizlemektedir.
Amerikan keşif uydusu USA-193'ü yok etmek için kullanılan SM-3 füzesinin 2008 lansmanı

Dış Uzay Antlaşması uluslararası uzay hukuku temel çerçeve sağlar. Ulus devletler tarafından dış uzayın yasal kullanımını kapsar ve uzay , Ay ve diğer gök cisimleri tanımına dahildir . Antlaşma, uzayın tüm ulus devletler için özgür olduğunu ve ulusal egemenlik iddialarına tabi olmadığını belirtir ve uzayı "tüm insanlığın eyaleti" olarak adlandırır. İnsanlığın ortak bir mirası olarak bu statü , itirazsız olmamakla birlikte, tüm uluslar için, özellikle uzay yolculuğu yapmayan uluslar için, dış uzaya erişim ve ortak kullanım hakkını uygulamak için kullanılmıştır. Ayrıca uzayda nükleer silahların geliştirilmesini de yasaklıyor . Anlaşma 1963'te Birleşmiş Milletler Genel Kurulu'ndan geçti ve 1967'de SSCB, Amerika Birleşik Devletleri ve Birleşik Krallık tarafından imzalandı. 2017 itibariyle, 105 devlet taraf anlaşmayı onaylamış veya taraf olmuştur. 25 devlet daha anlaşmayı onaylamadan imzaladı.

1958'den beri uzay, birçok Birleşmiş Milletler kararının konusu olmuştur. Bunlardan 50'den fazlası, uzayın barışçıl kullanımı ve uzayda bir silahlanma yarışını önleme konusunda uluslararası işbirliğiyle ilgili. BM'nin Dış Uzayın Barışçıl Kullanımları Komitesi tarafından dört ek uzay hukuku anlaşması müzakere edildi ve hazırlandı . Yine de, uzayda konvansiyonel silahların konuşlandırılmasına karşı yasal bir yasak bulunmuyor ve uydu karşıtı silahlar ABD, SSCB, Çin ve 2019'da Hindistan tarafından başarıyla test edildi. 1979 Ay Antlaşması , tüm gök cisimlerinin (bu tür cisimlerin etrafındaki yörüngeler dahil) yargı yetkisini uluslararası topluluğa devretti. Anlaşma, şu anda insanlı uzay uçuşu uygulayan hiçbir ülke tarafından onaylanmadı.

1976'da sekiz ekvator devleti ( Ekvador , Kolombiya , Brezilya , Kongo , Zaire , Uganda , Kenya ve Endonezya ) Kolombiya'nın Bogota kentinde bir araya geldi . " Ekvator Ülkelerinin İlk Toplantısı Bildirgesi" veya "Bogota Bildirgesi" ile , her ülkeye karşılık gelen jeosenkron yörünge yolunun bölümünün kontrolünü talep ettiler. Bu iddialar uluslararası kabul görmemektedir.

Keşif, keşif ve uygulamalar

keşif

MÖ 350'de, Yunan filozof Aristoteles , doğanın boşluktan nefret ettiğini öne sürdü; bu ilke, korku boşluğu olarak bilinir hale geldi . Bu kavram , uzayda bir boşluğun olası varlığını reddeden Yunan filozof Parmenides tarafından MÖ 5. yüzyılda ontolojik bir argüman üzerine inşa edilmiştir . Bir boşluğun olamayacağı fikrinden hareketle, Batı'da uzayın boş olamayacağı yüzyıllar boyunca yaygın olarak kabul edildi. 17. yüzyıla kadar Fransız filozof René Descartes , uzayın tamamının doldurulması gerektiğini savundu.

Gelen eski Çin'de , astronom 2 yüzyıl Zhang Heng uzay Sun ve yıldızları desteklenen mekanizması ötesine uzanan, sonsuz olmalıdır ikna oldu. Hsüan Yeh okulunun günümüze ulaşan kitapları, göklerin sınırsız, "boş ve maddeden yoksun" olduğunu söylüyordu. Aynı şekilde, "güneş, ay ve yıldızlar topluluğu, boş uzayda hareket eder veya hareketsiz durur".

İtalyan bilim adamı Galileo Galilei , havanın kütlesi olduğunu ve dolayısıyla yerçekimine tabi olduğunu biliyordu. 1640'ta yerleşik bir gücün boşluk oluşumuna direndiğini gösterdi. Öğrencisi Evangelista Torricelli'ye 1643'te kısmi bir vakum üretecek bir cihaz yaratmak kalıyordu. Bu deney ilk cıva barometresiyle sonuçlandı ve Avrupa'da bilimsel bir sansasyon yarattı. Fransız matematikçi Blaise Pascal , cıva sütunu hava tarafından destekleniyorsa, hava basıncının daha düşük olduğu yüksek irtifalarda sütunun daha kısa olması gerektiğini düşündü . 1648'de kayınbiraderi Florin Périer, orta Fransa'daki Puy de Dôme dağında deneyi tekrarladı ve sütunun üç inç daha kısa olduğunu buldu. Basınçtaki bu azalma, yarısı dolu bir balonu bir dağa taşıyarak ve yavaş yavaş genişlemesini, ardından alçaldıkça büzüşmesini izleyerek daha da gösterildi.

Bir cam vitrin, bir kaldıraç kollu mekanik bir cihaz ve ayrıca halatları çekmek için bağlı iki metal yarım küre içerir.
Otto von Guericke'nin vakum pompasını göstermek için kullanılan orijinal Magdeburg yarım küreleri (sol altta) (sağda)

1650'de Alman bilim adamı Otto von Guericke ilk vakum pompasını yaptı: korku boşluğu ilkesini daha da çürütecek bir cihaz . Dünya atmosferinin gezegeni bir kabuk gibi çevrelediğini ve yoğunluğun irtifa ile kademeli olarak azaldığını doğru bir şekilde kaydetti . Dünya ile Ay arasında bir boşluk olması gerektiği sonucuna vardı.

15. yüzyılda, Alman ilahiyatçı Nicolaus Cusanus , Evrenin bir merkezi ve çevresi olmadığını öne sürdü . Evrenin, sonsuz olmasa da, içinde tutulabileceği herhangi bir sınırdan yoksun olduğu için sonlu tutulamayacağına inanıyordu. Bu fikirler , 16. yüzyılda İtalyan filozof Giordano Bruno'nun uzayın sonsuz boyutuyla ilgili spekülasyonlarına yol açtı . Kopernikçi güneş merkezli kozmolojiyi , gök cisimlerinin hareketine direnmeyen, eter adını verdiği bir maddeyle dolu sonsuz bir Evren kavramına genişletti . İngiliz filozof William Gilbert , yıldızların yalnızca ince bir eter veya boşlukla çevrili oldukları için bizim için görünür olduğunu savunarak benzer bir sonuca vardı. Bu eter kavramı, onu gök cisimlerinin hareket ettiği bir ortam olarak düşünen Aristoteles de dahil olmak üzere eski Yunan filozoflarından kaynaklanmıştır .

Işıltılı bir eter ile dolu bir Evren kavramı, 20. yüzyılın başlarına kadar bazı bilim adamları arasında desteğini korudu. Bu eter formu, ışığın yayılabileceği ortam olarak görülüyordu. 1887'de Michelson-Morley deneyi , gezegenin hareketinin yönüne bağlı olarak ışık hızındaki değişiklikleri arayarak Dünya'nın bu ortamdaki hareketini tespit etmeye çalıştı . Boş sonucu belirtilen şey konsepti ile yanlıştı. Işıltılı eter fikri daha sonra terk edildi. Bunun yerini Albert Einstein'ın özel görelilik teorisi aldı; bu teori, ışığın boşluktaki hızının, gözlemcinin hareketinden veya referans çerçevesinden bağımsız olarak sabit bir sabit olduğunu kabul etti .

Sonsuz Evren kavramını destekleyen ilk profesyonel astronom , 1576'da İngiliz Thomas Digges'ti . Ancak, 1838'de Alman astronom Friedrich Bessel tarafından yakındaki bir yıldıza olan mesafenin ilk başarılı ölçümüne kadar Evrenin ölçeği bilinmiyordu . 61 Cygni yıldız sisteminin sadece 0.31 yay saniyelik bir paralaksa sahip  olduğunu gösterdi (modern değer olan 0.287″ ile karşılaştırıldığında). Bu, 10 ışıkyılı üzerinde bir mesafeye karşılık gelir . 1917 yılında, Heber Curtis, kaydetti nova eski 100 kat daha uzakta olduğunu düşündürmektedir, ortalama olarak, 10 büyüklükleri galaktik novanın daha sönük edildi sarmal bulutsularda. Andromeda Gökadası'na olan uzaklık , 1923 yılında Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble tarafından o gökadadaki cepheid değişkenlerinin parlaklığı ölçülerek, Henrietta Leavitt tarafından keşfedilen yeni bir teknikle belirlendi . Bu, Andromeda galaksisinin ve buna bağlı olarak tüm galaksilerin Samanyolu'nun oldukça dışında olduğunu ortaya koydu .

Modern uzay kavramı , ilk olarak 1931'de Belçikalı fizikçi Georges Lemaître tarafından önerilen "Big Bang" kozmolojisine dayanmaktadır . Bu teori, evrenin o zamandan beri sürekli genişlemeye uğrayan çok yoğun bir biçimden kaynaklandığını ileri sürer .

Dış uzayın sıcaklığının bilinen en eski tahmini, İsviçreli fizikçi Charles É tarafından yapıldı. Guillaume 1896'da. Arka plan yıldızlarının tahmini radyasyonunu kullanarak, uzayın 5-6 K sıcaklığa ısıtılması gerektiği sonucuna vardı. İngiliz fizikçi Arthur Eddington , 1926'da 3.18 K'lık bir sıcaklık elde etmek için benzer bir hesaplama yaptı. Alman fizikçi Erich Regener , 1933'te 2,8 K'lık bir galaksiler arası sıcaklığı tahmin etmek için kozmik ışınların ölçülen toplam enerjisini kullandı. Amerikalı fizikçiler Ralph Alpher ve Robert Herman , 1948'de uzayın sıcaklığı için 5 K öngördü. yeni Big Bang teorisi. Kozmik mikrodalga arka planının modern ölçümü yaklaşık 2.7K'dır.

Dış uzay terimi , 1842'de İngiliz şair Lady Emmeline Stuart-Wortley tarafından "Moskova'nın Kızı" adlı şiirinde kullanıldı. İfadesi uzaydan tarafından bir astronomik bir terim olarak kullanılmıştır Alexander von Humboldt Daha sonra yazılarında popüler oldu 1845 yılında HG Wells 1901 kısa vadeli de uzay eski, ilk Dünya'nın Gökyüzünün ötesinde bölgeyi anlamında kullanılmaktadır John Milton ' s Kayıp Cennet 1667 yılında.

Keşif ve uygulama

Bütün Dünya'nın bir insan tarafından alınan ilk görüntü, muhtemelen tarafından fotoğraflandı William Anders arasında Apollo 8 . Güney yukarı; Güney Amerika ortada.

İnsanlık tarihinin çoğu için, uzay, Dünya yüzeyinden yapılan gözlemlerle keşfedildi - başlangıçta çıplak gözle ve daha sonra teleskopla. Güvenilir roket teknolojisinden önce, insanların uzaya en yakın olduğu şey balon uçuşlarıydı. 1935 yılında, US Explorer II mürettebatlı balon uçuşu 22 km (14 mil) yüksekliğe ulaştı. Bu, 1942'de Alman A-4 roketinin üçüncü fırlatılışının yaklaşık 80 km (50 mil) yüksekliğe tırmandığı zaman büyük ölçüde aşıldı . 1957'de, mürettebatsız uydu Sputnik 1 , bir Rus R-7 roketi tarafından fırlatıldı ve 215-939 kilometre (134-583 mil) yükseklikte Dünya yörüngesine ulaştı. Bunu 1961'de Yuri Gagarin'in Vostok 1'de yörüngeye gönderildiği ilk insanlı uzay uçuşu izledi . Alçak Dünya yörüngesinden kaçan ilk insanlar , 1968'de ay yörüngesine ulaşan ve Dünya'dan maksimum 377.349 km (234.474 mi) mesafeye ulaşan ABD Apollo 8'de bulunan Frank Borman , Jim Lovell ve William Anders'dı.

Kaçış hızına ulaşan ilk uzay aracı , 1959'da Ay'ın yanından geçişini gerçekleştiren Sovyet Luna 1'di. 1961'de Venera 1 , ilk gezegen sondası oldu. Güneş rüzgarının varlığını ortaya çıkardı ve Venüs'e ulaşmadan önce temas kaybedilmesine rağmen , Venüs'ün ilk uçuşunu gerçekleştirdi . İlk başarılı gezegen görevi, 1962 yılında Mariner 2 tarafından Venüs'ün uçuşuydu . Mars'ın ilk uçuşu 1964'te Mariner 4 tarafından yapıldı. O zamandan beri, mürettebatsız uzay araçları Güneş Sistemi'nin her bir gezegenini, aylarını ve birçok küçük gezegen ve kuyruklu yıldızı başarıyla inceledi . Uzayın keşfi ve Dünya'nın gözlemlenmesi için temel bir araç olmaya devam ediyorlar. Ağustos 2012'de Voyager 1 , Güneş Sistemi'nden ayrılan ve yıldızlararası uzaya giren ilk insan yapımı nesne oldu .

Havanın olmaması, uzayı elektromanyetik spektrumun tüm dalga boylarında astronomi için ideal bir yer haline getirir . Bu, Hubble Uzay Teleskobu tarafından geri gönderilen ve 13 milyar yıldan daha uzun bir süre öncesinden -neredeyse Büyük Patlama zamanına kadar- ışığın gözlemlenmesini sağlayan muhteşem resimlerle kanıtlanmıştır . Uzaydaki her konum bir teleskop için ideal değildir. İnterplanetary burçlara toz gibi gezegenlerin gibi soluk kaynaklarının salımını maskeleyebilir yakın kızılötesi radyasyon, bir dağınık yayar. Kızılötesi bir teleskopu tozun ötesine taşımak etkinliğini arttırır. Aynı şekilde, böyle bir site Daedalus'un krateri üzerindeki Ay'ın uzak tarafında bir kamufle edebilen radyo teleskop gelen radyo frekansı paraziti Toprak tabanlı gözlem engelliyor.

Dünya yörüngesindeki mürettebatsız uzay aracı, modern uygarlığın temel bir teknolojisidir. Bunlar doğrudan izlenmesini sağlayan hava koşulları röle, uzun menzilli iletişim , televizyon gibi bir araç sağlayan hassas navigasyon ve izin uzaktan algılama Dünya'nın. İkinci rol, tarım için toprak nemini izleme, mevsimlik kar paketlerinden su çıkışının tahmini, bitki ve ağaçlardaki hastalıkların tespiti ve askeri faaliyetlerin gözetimi dahil olmak üzere çok çeşitli amaçlara hizmet eder .

Alanın derin boşluğu, onu ultra temiz yüzeyler gerektirenler gibi belirli endüstriyel işlemler için çekici bir ortam haline getirebilir. Gibi asteroit madenciliği , uzay imalat acil dönüş çok az umudu ile büyük bir mali yatırım gerektirir. Toplam maliyette önemli bir faktör, kütleyi Dünya yörüngesine yerleştirmenin yüksek maliyetidir: 2006 tahminine göre (o zamandan beri enflasyona izin veren) kg başına 8.000-26.000 $. Uzaya erişim maliyeti 2013'ten bu yana düştü. Falcon 9 gibi kısmen yeniden kullanılabilir roketler , uzaya erişimi kilogram başına 3500 doların altına düşürdü. Bu yeni roketlerle uzaya malzeme göndermenin maliyeti birçok endüstri için aşırı derecede yüksek olmaya devam ediyor. Bu sorunu ele almak için önerilen kavramlar arasında, tamamen yeniden kullanılabilir fırlatma sistemleri , roketsiz uzay fırlatma , momentum değişim ipleri ve uzay asansörleri yer alıyor .

Bir insan mürettebat için yıldızlararası yolculuk şu anda yalnızca teorik bir olasılık olarak kalmaktadır. En yakın yıldızlara olan mesafeler, yeni teknolojik gelişmeler ve birkaç on yıl sürecek yolculuklar için mürettebatı güvenli bir şekilde sürdürme yeteneği gerektireceği anlamına geliyor. Örneğin, Daedalus Projesi tarafından desteklenen bir uzay aracı önerilen çalışma, füzyon ve döteryum ve helyum-3 , "yakın" ulaşması 36 yıl daha sürecek Alfa Centauri sistemini. Önerilen diğer yıldızlararası tahrik sistemleri arasında hafif yelkenler , ramjetler ve ışınla çalışan tahrik bulunur . Daha gelişmiş tahrik sistemleri, antimaddeyi yakıt olarak kullanabilir ve potansiyel olarak göreli hızlara ulaşabilir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

alıntılar

Kaynaklar

Dış bağlantılar