Что вы знаете о небе над головой? Поговорим о воздушном океане, на дне которого мы с вами живем, и только очень изредка «всплываем» на его поверхность. Но это не точно! Ведь, уже утверждают, что он простирается до Луны.
0
Часть первая. Подъем до линии Теодора фон Кармана. Первые 100 километров.
5–5,5 километров – Осторожно, физиологическая зона атмосферы заканчивается
На высоте 5 тыс. метров и атмосферное давление, и содержание кислорода в воздухе падает вдвое. Без предварительной и долгой акклиматизации вы не выдержите в таких условиях и пары часов.
Но, практически под «потолком» этой отметки, в Андах, на высоте 5 100 метров расположен самый высокогорный город в мире – Ла-Ринконада (Перу).
Нехватка кислорода хорошо «компенсируется» другим химическим элементом – золотом. Золотые рудники привлекают сюда массу людей. В 2012 году население города составило около 50 тыс. человек.
Для справки: 99 % населения планеты проживает до высоты 2 км.
9 километров – «дышите глубже»
9 тыс. метров - предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом. Вершина горы Эверест (Джомолунгма), что в Гималаях, немного не дотягивает до этого показателя. Она находится на высоте 8 848 метров над уровнем моря.
Подъем на Джомолунгму занимает от 2-х месяцев. Из них около месяца уходит на акклиматизацию.
Выше пешком человек подняться не может. А птицы, подняться могут?
10–11 километров – верхний эшелон пернатых
Как высоко летают птицы? Да и что их может заставить подняться на большие высоты? Ответ: Те же самые Гималаи – высочайшая горная система Земли. Через эти горы проходят миграции многих птиц. И понятно, что им приходится перелетать их на больших высотах.
Горные гуси Anser indicus обитают в высокогорных озерах по всей Центральной Азии. На зиму они мигрируют на юг через Гималаи. Это одни из самых высоко летающих птиц. Зафиксирован случай полета горных гусей на высоте 10 175 метров. Они способны пролететь над Гималаями всего за 8 часов. Серый журавль пока на втором месте - зафиксирован перелет через Гималаи на высоте 10 050 метров.
0
Можно ли выше?
Африканский сип, он же гриф Рюппеля живет в саваннах на севере (южнее Сахары) и востоке Африки. В 1973 году зафиксирован случай столкновения птицы с самолетом на высоте 11 277 метров. Правда, не понятно, что заставило птицу так высоко подняться.
10–12 километров – «над погодой»
Здесь заканчивается тропосфера, «погодный» слой (страта) атмосферы, и начинается стратосфера. Граница между ними называется тропопауза (в средних широтах она находится на высоте 10–12 км).
Чтобы был понятен смысл выделения тропосферы в отдельный слой скажем: Практически все погодные явления протекают в тропосфере (нижней части атмосферы), и только отчасти, с некоторой условностью в стратосфере (до 50 километров). Тропопауза это граница подъема обычных облаков.
Прогноз погоды, который вы смотрите по телевизору, касается, прежде всего, тропосферы. В тропосфере сосредоточено более 80 % всей массы атмосферного воздуха. Здесь сосредоточена преобладающая часть водяного пара, образуются облака, формируются атмосферные фронты, развиваются циклоны и антициклоны, происходят многие другие процессы, определяющие погоду и климат.
Все это осталось под нами, а нам еще есть куда подниматься..
12 км – потолок дозвуковых пассажирских авиалайнеров
Чтобы было понятно: сверхзвуковые пассажирские самолеты Ту-144 и «Конкорд» отличаются от простых «Эрбасов» и «Боингов» не только скоростью полет, но и высотой.
Обычные (дозвуковые) пассажирские самолеты летают на высотах 9-12 км. Ту-144 осуществлял полеты на высоте 16000-17000 метров со скоростью 2000 км/ч. Его практический потолок (максимальная высота реального применения летательного аппарата) с двигателем РД-36-51А составлял 20 километров.
20 км – «Ближний космос» начинается
Идеальное место для космического туризма. Вид из иллюминатора почти как на орбите, но спутники здесь еще не летают. Небо от темно-фиолетового до черно-лилового (на больших высотах). Горизонт имеет характерный изгиб.
20–22 км – верхняя граница биосферы
Жизнь сюда поднимается ветром. Но это, как правило, только споры и бактерии.
20–25 км – тот самый озоновый слой
Для справки (если вдруг кто-то не знает): озон это газ, состоящий из трехатомных молекул кислорода. Молекулы того кислорода, которым мы дышим, имеют только два атома. Трехатомные молекулы образующегося в результате воздействия ультрафиолетового излучения Солнца на обычный двухатомный кислород.
Озоновый слой появился в атмосфере только 500—600 млн лет назад, когда в ней вследствие фотосинтеза накопилось достаточно кислорода.
25–26 км — максимальная высота реального применения существующих реактивных самолетов
А вот здесь уже практический потолок и для реактивных самолетов военного назначения. Практический потолок стратегического сверхзвукового самолета-разведчика ВВС США Lockheed SR-71 «Blackbird» 25910 метров.
Но это совсем не значит, что самолеты не летают выше. Как же так? Читаем дальше.
30 км - мечта космических туристов: «В космос на воздушном шаре»
Американская компания World View планировала отправлять туристов на высоту около 30 километров. Но не в ракете или самолете, а в капсуле, прикрепленной к воздушному шару размером с футбольное поле. Полет 6 часов, из них 4 на заданной высоте. Напомню, внешне здесь практически космос. Только невесомости нет. Фантастика! Но пока не сложилось.
0
34,4 километров - прилетели на Марс
Шутка, но с долей истины. Этой высоте соответствует среднее давление у поверхности Марса. Парашютные системы посадки на Красную планету, NASA испытывает именно здесь.
Хотя «Аэродинамический надувной замедлитель сверхзвуковой скорости» (Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerators) не сильно похож на привычный нам парашют. Он больше похож на «летающую тарелку». Надувной замедлитель поднимали на воздушном шаре на высоту 36 км, а потом с помощью ракетных двигателей еще до высоты в 55 км. После чего сбрасывали.
37 км - динамический потолок для самолетов
Кроме практического потолка (см. выше) есть еще динамический. Для достижения динамического потолка летательный аппарат разгоняется до максимальной скорости, а затем выполняет маневр с набором высоты (горку).
Рекорд высоты полета для самолетов установлен 21 августа 1977 года летчиком-испытателем Александром Федотовым на МиГ-25 - 37 650 метров.
41 км - почему бы не спрыгнуть с парашютом?
41 425 метров — рекорд высоты стратостата, управляемого одним человеком, а также рекорд высоты прыжка с парашютом. 24 октября 2014 года Алан Юстас, на тот момент один из топ-менеджеров Google, был привязан к воздушному шару и таким образом добрался до стратосферы. От туда и сброшен. Все было добровольно и Алан был в скафандре.
«Естественно» это произошло в городе Розуэлл. Местным жителям так давно на голову ничего не падало.
50–55 км — Все стратосфера закончилась. Дальше только на ракете
Дальше мезосфера. Граница между стратосферой и мезосферой называется стратопауза. Известна мезосфера своими «подкосмическими» серебристыми облаками (75—85 км). Да, космос уже близко.
«Подкосмические» облака
0
Кроме того, мезосфера это «святая инквизиция» для «пришельцев из космоса». Это, то самое место, где сгорают практически все «небесные камни» не сумевшие избежать притяжения нашей планеты. Видите в ночном небе метеор - значит наблюдаете действие очищающего огня мезосферы.
Мезосфера известна еще и тем, что в ней зажигают звезды. Искусственные. Кому и зачем это нужно мы разбираем здесь.
Воздух на такой высоте слишком разрежен, чтобы поддерживать полет самолетов или аэростатов, и в то же время слишком плотен для полетов искусственных спутников. Чтобы изучить этот слой атмосферы, сюда запускают только суборбитальные метеорологические ракеты. 20 сентября 2013 года к мезосфере подобрался (53,7 км) японский метеозонд BS13-08, и это рекорд высоты полета беспилотного газового аэростата.
0
80 км — над США начинается космос
На самом деле граница между космосом и атмосферой чистая условность. Да и весь мир, пока, придерживается границы в 100 км. Но для ВВС США граница атмосферы и космоса — 50 миль (80,45 км) над уровнем моря. Преодолевшие эту высоту пилоты получают звание астронавта. То же делает и NASA.
100 км — космос начинается над остальным миром
Это официальная международная граница между атмосферой и космосом рубеж между аэронавтикой и космонавтикой (астронавтикой).
Считается, что на этой высоте атмосфера становится настолько разреженной, что аэродинамическая авиация становится невозможной, так как скорость летательного аппарата, необходимая для создания достаточной подъемной силы, становится больше первой космической скорости. Для достижения еще больших высот необходимо пользоваться средствами космонавтики.
Эту границу вычислил еще американский ученый венгерского происхождения Теодор фон Карман, в честь него она и названа.
Всё примерно так. Только невесомость никак не связана с расстоянием от поверхности Земли и наличием плотной атмосферы. Невесомость на орбитальной станции обеспечивается состоянием постоянного падения на Землю. Но так как у неё есть и горизонтальная скорость (не радиальная к центру тяжести Земли, а как бы в бок), то она постоянно промахивается мимо Земли (успевает пролететь в сторону) и снова, притягиваемая Землёй, продолжает падать на Землю и так всё время.
Именно так на самолётах и моделируют для будущих космонавтов кратковременную невесомость (состояние свободного падения), когда самолёт начинает свободно почти падать вниз, а потом снова взлетает вверх и так успевает сделать несколько сеансов невесомости для будущих космонавтов.
Короче, невесомость - это не отсутствие гравитации, а отсутствие изменения ускорения движения, свободное движение.
Я ж и говорю, что ничего! Слишком мало частиц. Они не могут оказать сколько-нибудь существенного влияния на такое массивное тело, как градусник. (Представьте градусник и 1 молекулу вещества в одном кубометре объёма.))) Поэтому градусник при такой малой концентрации вещества просто бесполезен (его там просто нечему ни нагревать, ни охлаждать). Но температура-то у этой молекулы в 1 кубометре есть! Поэтому температуру вещества в открытом космосе вычисляют аналитически через другие эффекты и проявления взаимодействия этих редких частиц с датчиками приборов.
да нет, я это понял. Вопрос уже был про другое, про то, как себя ведет градусник в космосе. ну спиртовой, или ртутный например. он же не может ничего не показать? А и тогда еще один момент интересен. Молекул нет, значит , по идее, космонавта должен больше волновать перегрев тела, а не замерзание( ну как в фильмах любят показывать) ? Тело ( живое) оно ведь не остывает - ему некуда просто отдать тепло ?
Тепло можно отдать двумя способами:
1) Поверхностный слой молекул тела (твёрдого), жидкости, облака газа и пр.) соприкасается с молекулами окружающей среды (для твёрдого) или того вещества, что подмешали к исходной жидкости, газу. В этом случае горячие молекулы (более быстро двигающиеся) стукаются об более медленные, разгоняют их (разогревают), а сами замедляются (остывают). Постепенно температура всех молекул уравнивается. Наглядный и очень точный физический эксперимент с уравниванием температуры: в одной части стола разместите кучку шаров (холодные молекулы) и запульните в неё шар (горячая молекула). Горячая начнёт очень быстро охлаждаться, встретившись с кучей холодных, а те, в свою очередь, немного разгорячаться.
Т. е. первый способ передать тепло - обменяться кинетической энергией (энергией движения). Это возможно только при соударении частиц вещества в плотной более-менее среде.
2) Частица может из более возбуждённого состояния перейти в менее, а разница энергетических состояний не пропадает, а уходит вместе с появляющимся фотоном (электро-магнитное излучение). Так вот именно электро-магнитное излучение (той же природы, что и свет, что и радиоволны телевидения, радио и сотовых телефонов) в инфракрасном диапазоне и уносит "тепло". На менее возбуждённый атом, испустивший фотон "теплового инфракрасного излучения", налетит другой, от удара первый снова возбудится, но ударивший станет двигаться медленнее (энергия же не откуда не может возникнуть!). Так круг замкнулся. Из шмотка вещества вылетел тепловой фотон, а само вещество таким образом мальца подостыло.
Электро-магнитной излучение распространяется само по себе в вакууме и уносит тепло.
Именно через излучение тепловое (а не конвекцией - соударениями частиц при перемешивании вещества) в вакууме можно излучать тепло. Так там вещи и остывают. Солнце 50 % своей энергии выдаёт в виде теплового инфракрасного. Лампа накаливания --- почти всю электроэнергию переводит не в свет (электро-магнитное излучение более высокой частоты, чем тепловое инфракрасное), а именно в тепло.
Кстати, в домах тепло не от того, что воздух обтекает батарею, нагревается и потом мы его тёплоту ошушаем (т. е. конвекционный нагрев), а именно благодаря излучению инфракрасному от стен.
Проверить легко:
Зимой в мороз открываем в нагретом доме все окна и за минуту весь воздух заменяется на очень морозный. Закрываем окна, но в доме тепло. )) (Стены-то не успели за минуту остать и продолжают пускать во все стороны лучи тепла.)
Можно и наоборот: в стылый сарай заносим тепловую пушку и она за минуту конвекционным способом нагревает весь воздух и тепло становится. Но, стоит выключить пушку и через пару минут эта жара превращается в лютый трындец. )) (Стены-то не успели нагреться. И конвекционным уже способом быстро всё тепло от молекул воздуха вобрали в себя.)
Градусник в космосе будет показывать свою собственную температуру! (Нет же значительных масс вещества, которые могли его разогреть или охладить.) В тени он постепенно будет остывать (через излучение, способ 2) и продолжать показывать своё остывание. На солнце градусник вполне может начать нагреваться (тем же излучением Солнца) и показывать эту свою собственную повышающуюся температуру.
А космонавт в скафандре, как единая система, так же, как и градусник, может и начать охлаждаться в тени, и начать нагреваться на Солнце. Поэтому там у них климат-контроль БУДЬ ЗДОРОВ! )) Иначе, капец... 8 часов не продержаться за бортом, да ещё что-то осмысленное делать руками и башкой.
У них трубки вдоль всего тела проложены...
Вблизи Солнца нагреться не вопрос. Большая проблема --- охладиться при надобности (прохладного ветерка-то нет)!!! Ну, а этому посвящены целые трактаты! Есть даже капельные системы (с потерей нагреваемого хладагента). Такие на дальний перелёт не подойдут. Закончится бачок охлаждайки и чё?
В основном стараются лучистой энергией тепло отдать, т. е. способ 2 (электро-магнитное излучение в инфракрасном диапазоне волн), как наши стены, как наше Солнце... Радиатор за борт и вперёд. ))
Пишите об Алане, а на фото Феликс. Феликс достиг сверхзвука в прыжке и подымался в капсуле, на фото это он. Рекорд скорости за ним.
Алан сверхзвука не достиг из-за стабилизирующего парашюта и был подвешен под шаром без капсулы. Рекорд высоты и расстояния в свободном падении он побил.
Спасибо за статейку, теперь я всем мужикам возле гаража своими знаниями нос утру. Недавно так бутылку водки выиграл в споре, о том что гравитация на Марсе вдвое меньше чем на Земле.
Спасибо фишкам.
Х.з. почему люди вечно путают элементарные понятия. Невесомости не будет нигде без свободного падения, но это не дает оснований заявлять, что невесомости нет вообще нигде.
Невесомость - отсутствие веса.
Вес - сила, с которой тело действует на опору или подвес в гравитационном поле.
Исходя из этого, любое тело, лишенное опоры, находится в состоянии невесомости. А куда оно при этом падает, на Землю, Луну, Солнце, не суть важно.
Орла, как мне рассказывали, затянуло на 12 тыс. восходящими потоками. Если это тот случай, когда он лупанул в остекленение кабины.
Меня всегда порожает - бескрайнее небо, но нет, надо встретится двум одиночествам.
Всё примерно так. Только невесомость никак не связана с расстоянием от поверхности Земли и наличием плотной атмосферы. Невесомость на орбитальной станции обеспечивается состоянием постоянного падения на Землю. Но так как у неё есть и горизонтальная скорость (не радиальная к центру тяжести Земли, а как бы в бок), то она постоянно промахивается мимо Земли (успевает пролететь в сторону) и снова, притягиваемая Землёй, продолжает падать на Землю и так всё время.
Именно так на самолётах и моделируют для будущих космонавтов кратковременную невесомость (состояние свободного падения), когда самолёт начинает свободно почти падать вниз, а потом снова взлетает вверх и так успевает сделать несколько сеансов невесомости для будущих космонавтов.
Короче, невесомость - это не отсутствие гравитации, а отсутствие изменения ускорения движения, свободное движение.
а что там с температурой по мере подьема ?
Я ж и говорю, что ничего! Слишком мало частиц. Они не могут оказать сколько-нибудь существенного влияния на такое массивное тело, как градусник. (Представьте градусник и 1 молекулу вещества в одном кубометре объёма.))) Поэтому градусник при такой малой концентрации вещества просто бесполезен (его там просто нечему ни нагревать, ни охлаждать). Но температура-то у этой молекулы в 1 кубометре есть! Поэтому температуру вещества в открытом космосе вычисляют аналитически через другие эффекты и проявления взаимодействия этих редких частиц с датчиками приборов.
да нет, я это понял. Вопрос уже был про другое, про то, как себя ведет градусник в космосе. ну спиртовой, или ртутный например. он же не может ничего не показать? А и тогда еще один момент интересен. Молекул нет, значит , по идее, космонавта должен больше волновать перегрев тела, а не замерзание( ну как в фильмах любят показывать) ? Тело ( живое) оно ведь не остывает - ему некуда просто отдать тепло ?
Тепло можно отдать двумя способами:
1) Поверхностный слой молекул тела (твёрдого), жидкости, облака газа и пр.) соприкасается с молекулами окружающей среды (для твёрдого) или того вещества, что подмешали к исходной жидкости, газу. В этом случае горячие молекулы (более быстро двигающиеся) стукаются об более медленные, разгоняют их (разогревают), а сами замедляются (остывают). Постепенно температура всех молекул уравнивается. Наглядный и очень точный физический эксперимент с уравниванием температуры: в одной части стола разместите кучку шаров (холодные молекулы) и запульните в неё шар (горячая молекула). Горячая начнёт очень быстро охлаждаться, встретившись с кучей холодных, а те, в свою очередь, немного разгорячаться.
Т. е. первый способ передать тепло - обменяться кинетической энергией (энергией движения). Это возможно только при соударении частиц вещества в плотной более-менее среде.
2) Частица может из более возбуждённого состояния перейти в менее, а разница энергетических состояний не пропадает, а уходит вместе с появляющимся фотоном (электро-магнитное излучение). Так вот именно электро-магнитное излучение (той же природы, что и свет, что и радиоволны телевидения, радио и сотовых телефонов) в инфракрасном диапазоне и уносит "тепло". На менее возбуждённый атом, испустивший фотон "теплового инфракрасного излучения", налетит другой, от удара первый снова возбудится, но ударивший станет двигаться медленнее (энергия же не откуда не может возникнуть!). Так круг замкнулся. Из шмотка вещества вылетел тепловой фотон, а само вещество таким образом мальца подостыло.
Электро-магнитной излучение распространяется само по себе в вакууме и уносит тепло.
Именно через излучение тепловое (а не конвекцией - соударениями частиц при перемешивании вещества) в вакууме можно излучать тепло. Так там вещи и остывают. Солнце 50 % своей энергии выдаёт в виде теплового инфракрасного. Лампа накаливания --- почти всю электроэнергию переводит не в свет (электро-магнитное излучение более высокой частоты, чем тепловое инфракрасное), а именно в тепло.
Кстати, в домах тепло не от того, что воздух обтекает батарею, нагревается и потом мы его тёплоту ошушаем (т. е. конвекционный нагрев), а именно благодаря излучению инфракрасному от стен.
Проверить легко:
Зимой в мороз открываем в нагретом доме все окна и за минуту весь воздух заменяется на очень морозный. Закрываем окна, но в доме тепло. )) (Стены-то не успели за минуту остать и продолжают пускать во все стороны лучи тепла.)
Можно и наоборот: в стылый сарай заносим тепловую пушку и она за минуту конвекционным способом нагревает весь воздух и тепло становится. Но, стоит выключить пушку и через пару минут эта жара превращается в лютый трындец. )) (Стены-то не успели нагреться. И конвекционным уже способом быстро всё тепло от молекул воздуха вобрали в себя.)
Как-то так...
Градусник в космосе будет показывать свою собственную температуру! (Нет же значительных масс вещества, которые могли его разогреть или охладить.) В тени он постепенно будет остывать (через излучение, способ 2) и продолжать показывать своё остывание. На солнце градусник вполне может начать нагреваться (тем же излучением Солнца) и показывать эту свою собственную повышающуюся температуру.
А космонавт в скафандре, как единая система, так же, как и градусник, может и начать охлаждаться в тени, и начать нагреваться на Солнце. Поэтому там у них климат-контроль БУДЬ ЗДОРОВ! )) Иначе, капец... 8 часов не продержаться за бортом, да ещё что-то осмысленное делать руками и башкой.
У них трубки вдоль всего тела проложены...
Вблизи Солнца нагреться не вопрос. Большая проблема --- охладиться при надобности (прохладного ветерка-то нет)!!! Ну, а этому посвящены целые трактаты! Есть даже капельные системы (с потерей нагреваемого хладагента). Такие на дальний перелёт не подойдут. Закончится бачок охлаждайки и чё?
В основном стараются лучистой энергией тепло отдать, т. е. способ 2 (электро-магнитное излучение в инфракрасном диапазоне волн), как наши стены, как наше Солнце... Радиатор за борт и вперёд. ))
Пишите об Алане, а на фото Феликс. Феликс достиг сверхзвука в прыжке и подымался в капсуле, на фото это он. Рекорд скорости за ним.
Алан сверхзвука не достиг из-за стабилизирующего парашюта и был подвешен под шаром без капсулы. Рекорд высоты и расстояния в свободном падении он побил.
Ну и так далее по тексту еще ряд замечаний
А где можно узнать как меняется вес от высоты???
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ускорение_свободного_паденияhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Ускорение_свободного_падения
Почти никак!
Обратно пропорционально квадрату расстояния, вроде...
Спасибо за статейку, теперь я всем мужикам возле гаража своими знаниями нос утру. Недавно так бутылку водки выиграл в споре, о том что гравитация на Марсе вдвое меньше чем на Земле.
Спасибо фишкам.
В 3 минуты не уложился. Пойду тренировать скорость чтения
"Напомню, внешне здесь практически космос. Только невесомости нет."
наверно, открою глаза афтору. невесомости нигде нет.
Х.з. почему люди вечно путают элементарные понятия. Невесомости не будет нигде без свободного падения, но это не дает оснований заявлять, что невесомости нет вообще нигде.
Невесомость - отсутствие веса.
Вес - сила, с которой тело действует на опору или подвес в гравитационном поле.
Исходя из этого, любое тело, лишенное опоры, находится в состоянии невесомости. А куда оно при этом падает, на Землю, Луну, Солнце, не суть важно.
Да хоть с табуретки, какая разница?
а с унитаза подойдет?
Выше написал по этому же поводу развёрнутее.
Кстати, насчёт Марса. Желающие могут на него отправиться (правда, в цифровом виде, но это уже мелочи). Все на Марс!
https://mars.nasa.gov/participate/send-your-name/mars2020/https://mars.nasa.gov/participate/send-your-name/mars2020/
А кормить в полете будут?
А как же!? Вкуснейшее аккумуляторное питание.
Тогда норм, я погнал. Счастливо оставаться!
Таки плюс
Орла, как мне рассказывали, затянуло на 12 тыс. восходящими потоками. Если это тот случай, когда он лупанул в остекленение кабины.
Меня всегда порожает - бескрайнее небо, но нет, надо встретится двум одиночествам.
И не такое бывает
https://ru.wikipedia.org/wiki/Дерево_Тенереhttps://ru.wikipedia.org/wiki/Дерево_Тенере
Но животину жальче:
А, как правильно пишется стратосрат или сратостат?
Пишите дирижопль