Linea di Kármán: differenze tra le versioni

[[File:Atmosphere layers-it.svg|upright|thumb|&nbsp;Strati dell'atmosfera<ref>[{{Cita web|http://www.srh.noaa.gov/srh/jetstream/atmos/layers.htm |NWS JetStream - Layers of the Atmosphere<!-- Titolo generato automaticamente -->].|lingua=en}}</ref> <br /> &nbsp;''(non in scala).'']]

La '''linea di Kármán''' è una linea immaginaria posta ad un'altezza di {{M|100&nbsp;|ul=km}} (330.000&nbsp;{{M|330000|ul=ft}}) sopra il [[livello del mare]] che segna convenzionalmente il confine tra l'[[atmosfera terrestre]] e lo [[Spazio (astronomia)#Spazio interno e spazio esterno|spazio esterno]]. La definizione di questo confine è accettata dalla [[Fédération aéronautiqueAéronautique internationaleInternationale]] (FAI), un organo di standardizzazione internazionale ed un ente certificatore per i record aeronautici ed astronautici.<ref name=":0">{{Cita web|url=https://www.fai.org/page/icare-boundary|titolo=100km altitudine boundary for astronautics|autore=Dr. S. Sanz Fernández de Córdoba|editore=[[Fédération Aéronautique Internationale]]|data=21 giugno 2004|accesso=10 luglio 2018}}</ref>

{{citazione|Dove comincia lo spazio può essere determinato dalla velocità di un veicolo spaziale e la sua altitudine sopra la Terra. Considerate, per esempio, il volo da record del capitano [[Iven Carl Kincheloe Jr.]] a bordo di un aereo sperimentale [[Bell X-2|X-2]]. Kincheloe volò a 2.&nbsp;000 miglia all'ora (3.&nbsp;200 km/h) ad un'altezza di 126.000 {{M|126000|u=ft}} (38.500 {{M|38500|u=m}}) o 24 miglia. A questa altitudine e velocità, la portanza aerodinamica supporta ancora il 98 per cento del [[Forza peso|peso]] dell'aereo, e solo il due per cento è supportato dalla [[forza centrifuga]], detta anche forza di [[Giovanni Keplero|Keplero]], come gli scienziati dello spazio la chiamano. Ma a 300.&nbsp;000 ft (91.&nbsp;440 m) o 57 miglia di altitudine, questa relazione è invertita in quanto non c'è più aria a generare portanza: prevale solo la forza centrifuga. Questo è certamente un confine fisico, dove l'aerodinamica si ferma e l'astronautica comincia, e quindi ho pensato perché non potesse diventare un confine giuridico? Haley l'ha gentilmente chiamato la Linea Giurisdizionale di Kármán. Sotto questa linea lo spazio appartiene a ciascuna nazione. Sopra questo livello ci sarà solo spazio libero.|<ref name=":1">{{Cita pubblicazione|autore=Theodore von Kármán|nome=Theodore|cognome=von Kármán|data=1967|titolo=The Wind and Beyond|p=343|accesso=8 luglio 2018|nome2=Lee|cognome2=Edison}}</ref>|Where space begins can actually be determined by the speed of the space vehicle and its altitude above the earth. Consider, for instance, the record flight of Captain Iven Carl Kincheloe Jr. in an X-2 rocket plane. Kincheloe flew 2000 miles per hour (3,200 km/h) at 126,000 feet (38,500 m), or 24 miles up. At this altitude and speed, aerodynamic lift still carries 98 per cent of the weight of the plane, and only two per cent is carried by centrifugal force, or Kepler Force, as space scientists call it. But at 300,000 feet (91,440 m) or 57 miles up, this relationship is reversed because there is no longer any air to contribute lift: only centrifugal force prevails. This is certainly a physical boundary, where aerodynamics stops and astronautics begins, and so I thought why should it not also be a jurisdictional boundary? Haley has kindly called it the Kármán Jurisdictional Line. Below this line space belongs to each country. Above this level there would be free space.|lingua=en}}

L'atmosfera di un pianeta non finisce bruscamente ad una certa altezza, bensì diventa progressivamente sempre più rarefatta e dispersa allontanandosi dalla superficie del corpo celeste. Inoltre, in base a come i vari strati che formano lo spazio intorno alla Terra sono definiti, e al fatto se questi strati vengano considerati parte o meno dell'atmosfera stessa, la definizione di confine tra atmosfera e spazio può variare considerevolmente: se si vogliono considerare, ad esempio, la [[termosfera]] e l'[[esosfera]] come parte dell'atmosfera e non dello spazio, allora il confine deve essere spostato ad un'altezza di almeno 10 000&nbsp;{{M|10000|u=km}} sopra il livello del mare. La linea di Kármán è quindi una definizione arbitraria basata su una serie di considerazioni fisiche e pratiche (quest'ultime dal punto di vista della tecnologia utilizzata).

Un [[Aeroplano|aereo]] riesce a rimanere in volo a mezz'aria solamente se viaggia costantemente in avanti relativamente all'aria che lo circonda (la [[Velocità verareale|velocità in aria]] non dipende infatti dalla [[Velocità al suolo|velocità rispetto al suolo]]), in maniera tale che le [[Ala (aeronautica)|ali]] possano generare [[portanza]]. Man mano che l'aria diventa più rarefatta, l'aereo deve compensare ciò aumentando la propria velocità al fine di mantenere la portanza necessaria a rimanere in volo.

La quantità di portanza necessaria al sostentamento dell'aereo, in ogni istante, può essere calcolata tramite l'equazione seguente:<ref>{{Cita web|url = https://www.wolframalpha.com/input/?i=lift+force+equation|titolo = Lift Coefficient|accesso= 10 luglio 2018|sito= Wolfram Alpha Computational Knowledge Engine|editore= Wolfram Alpha LLC}}</ref><ref>{{Cita web|url = https://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/lifteq.html|titolo=The Lift Equation|data=12 giugno 2014|accesso=10 luglio 2018|sito=Glenn Research Center|editore=[[NASA|National Aeronautics and Space Administration]]|curatore=Benson}}</ref>

* c_L è il [[Portanza|coefficiente di portanza]]<ref>{{Cita web|url=https://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/liftco.html|titolo=The Lift Coefficient|autore=[[Glenn Research Center]]|accesso=10 luglio 2018}}</ref>

Un [[veicolo spaziale]] può rimanere in [[orbita]] nello spazio solo se la sua [[Forza centrifuga|componente centrifuga]] del movimento intorno alla Terra è sufficiente a bilanciare la [[ForzaInterazione di gravitàgravitazionale|forza gravità]] che la attira verso il basso. Se questa rallenta, l'attrazione gravitazionale farà gradualmente abbassare la sua [[altitudine]]. La velocità che permette alla navicella di rimanere in orbita viene detta [[velocità orbitale]], e varia al variare dell'altezza dell'orbita. La [[Stazione Spaziale Internazionale]], in [[Orbita terrestre bassa|orbita bassa]] attorno alla Terra, possiede una velocità orbitale di circa 27 000&nbsp;{{M|27000|u=km/h}}, ovvero {{M|7,5&nbsp;|u=km/s}}.

Sopra i {{M|100&nbsp;|u=km}}, la densità dell'aria è circa 1/2.200.000{{M|2200000}} la densità della superficie.<ref>{{cita web|url=https://tpsx.arc.nasa.gov/cgi-perl/alt.pl|titolo=Thermal Protection Systems Expert and

* g è l'[[Accelerazione di gravità|accelerazione gravitazionale]] a quell'altezza (in base alla [[legge di gravitazione universale]])

Nonostante il valore calcolato per la linea non sia esattamente 100&nbsp;km, Kármán propose di designare proprio un'altezza di {{M|100&nbsp;|u=km}} come confine con lo spazio perché il numero intero è più semplice da ricordare; inoltre bisogna tenere in considerazione che l'altezza varia leggermente in base alla variazione di certi parametri. Un comitato internazionale raccomandò la linea dei {{M|100&nbsp;|u=km}} al [[Fédération aéronautiqueAéronautique internationaleInternationale|FAI]] e, dopo l'adozione, divenne largamente accettata come confine tra l'atmosfera e lo spazio esterno per molti scopi. Tuttavia, non c'è ancora nessuna definizione legale internazionale che definisce in maniera univoca ed incontrovertibile la demarcazione tra lo [[spazio aereo]] di una nazione e lo spazio esterno (regolato dal [[Trattato sullo spazio extra-atmosferico]] dell'[[Organizzazione delle Nazioni Unite|ONU]]).<ref>{{Cita pubblicazione|url=http://www.unoosa.org/documents/pdf/copuos/stsc/2016/tech-06E.pdf|titolo=International Space Governance|autore=Tommaso Sgobba – IAASS Executive Director|editore=[[International Association for Advanced Space Safety]]|p=3|data=16 febbraio 2016|accesso=10 luglio 2018}}</ref><ref>{{Cita libro|autore=Boleslaw Adam Boczek|titolo=International Law: A Dictionary|url=https://archive.org/details/internationallib00stue|annooriginale=2005|editore=Scarecrow Press|p=[https://archive.org/details/internationallib00stue/page/239 239]|citazione=The issue whether it is possible or useful to establish a legal boundary between airspace and outer space has been debated in the doctrine for quite a long time. . . . no agreement exists on a fixed airspace – outer space boundary . . .}}</ref>

Un'altra definizione proposta nelle discussioni di legge internazionale definisce il confine tra l'atmosfera e lo spazio come il più basso [[Apside#Apsidi della Terra|perigeo]] ottenibile da un veicolo spaziale orbitante la Terra, senza però specificare alcuna altitudine. A causa dell'[[AttritoResistenza aerodinamicofluidodinamica|attrito atmosferico]], la più bassa altitudine alla quale un oggetto in [[orbita circolare]] può completare almeno una [[Moto di rivoluzione|rivoluzione]] completa senza propulsione è di circa 150&nbsp;km, mentre lo stesso oggetto può mantenere un'[[orbita ellittica]] con un perigeo basso fino a circa 130&nbsp;km senza propulsione.<ref>{{Cita libro|autore=Boleslaw Adam Boczek|titolo=International Law: A Dictionary|url=https://archive.org/details/internationallib00stue|annooriginale=2005|editore=Scarecrow Press|p=[https://archive.org/details/internationallib00stue/page/239 239]|citazione=Proposal concerning the upper limit of national airspace are base on various scientific and technological criteria. . .the lowest safe altitude for orbiting artificial satellites (about 100km).}}</ref> Si tenga conto che ad altitudini superiori approssimativamente a 160&nbsp;km il cielo è completamente nero.