Weltraum oder einfach Raum, ist die Leere, die zwischen Himmelskörpern einschließlich der Erde besteht. Es ist nicht völlig leer, aber besteht aus einem harten Vakuum, das eine niedrige Dichte von Partikeln enthält: vorherrschend ein Plasma von Wasserstoff und Helium, sowie elektromagnetischer Radiation, magnetischen Feldern und neutrinos. Beobachtungen und Theorie weisen darauf hin, dass sie auch dunkle Sache und dunkle Energie enthält. Die Grundlinie-Temperatur, wie gesetzt, durch die Hintergrundradiation verlassen vom Urknall, ist nur 3 Kelvin (K); im Gegensatz können Temperaturen in den Koronen von Sternen mehr als eine Million Kelvin erreichen. Das Plasma mit einer äußerst niedrigen Dichte (weniger als ein Wasserstoffatom pro Kubikmeter) und hohe Temperatur (Millionen von Kelvin) im Raum zwischen Milchstraßen ist für die meisten baryonic (gewöhnliche) Sache im Weltraum verantwortlich; lokale Konzentrationen haben sich in Sterne und Milchstraßen verdichtet. Intergalaktischer Raum nimmt den grössten Teil des Volumens des Weltalls auf, aber sogar Milchstraßen und Sternsysteme bestehen fast völlig aus dem leeren Raum.

Es gibt keine feste Grenze, wo Raum beginnt. Jedoch wird die Linie von Kármán, an einer Höhe des obengenannten Meeresspiegels, als der Anfang des Weltraumes zum Zweck von Raumverträgen und dem Raumfahrtrekordhalten herkömmlich verwendet. Das Fachwerk für das internationale Raumgesetz wurde durch den Weltraum-Vertrag gegründet, der von den Vereinten Nationen 1967 passiert wurde. Dieser Vertrag schließt irgendwelche Ansprüche der nationalen Souveränität aus und erlaubt allen Staaten, Weltraum frei zu erforschen. 1979 hat der Mondvertrag die Oberflächen von Gegenständen wie Planeten, sowie der Augenhöhlenraum um diese Körper, die Rechtsprechung der internationalen Gemeinschaft gemacht. Zusätzliche Entschlossenheiten bezüglich des friedlichen Gebrauches des Weltraumes sind von den Vereinten Nationen entworfen worden, aber diese haben die Aufstellung von Waffen in den Weltraum einschließlich der lebenden Prüfung von Antisatellitenwaffen nicht ausgeschlossen.

Menschen haben die physische Erforschung des Raums während des zwanzigsten Jahrhunderts mit dem Advent von Höhenballon-Flügen begonnen, die von der Entwicklung von einzelnen und Mehrstufenraketenwerfern gefolgt sind. Erdbahn wurde von Yuri Gagarin 1961 erreicht, und unbemannte Raumfahrzeuge haben alle Planeten im Sonnensystem seitdem erreicht. Das Erzielen der Bahn verlangt eine minimale Geschwindigkeit dessen; viel schneller als jedes herkömmliche Flugzeug. Weltraum vertritt eine schwierige Umgebung für die menschliche Erforschung wegen der Doppelgefahren des Vakuums und der Radiation. Mikroernst hat eine schädliche Wirkung auf die menschliche Physiologie, auf Muskelatrophie und Knochen-Verlust hinauslaufend. Bezüglich noch ist Raumfahrt auf die Umgebung des Sonnensystems beschränkt worden; der Rest des Weltraumes bleibt unzugänglich Menschen außer durch die passive Beobachtung mit Fernrohren.

Entdeckung

In 350 v. Chr. hat griechischer Philosoph Aristoteles vorgeschlagen, dass Natur ein Vakuum, ein Grundsatz verabscheut, der bekannt als das Entsetzen vacui geworden ist. Dieses Konzept hat auf das 5. Jahrhundert BCE ontologisches Argument durch den griechischen Philosophen Parmenides gebaut, der die mögliche Existenz einer Leere im Raum bestritten hat. Gestützt auf dieser Idee, dass ein Vakuum im Westen nicht bestehen konnte, wurde es seit vielen Jahrhunderten weit gemeint, dass Raum nicht leer sein konnte. Erst das 17. Jahrhundert hat der französische Philosoph René Descartes behauptet, dass die Gesamtheit des Raums gefüllt werden muss.

Im alten China gab es verschiedene Schulen des Gedankens bezüglich der Natur des Himmels, von denen einige eine Ähnlichkeit mit dem modernen Verstehen haben. Im 2. Jahrhundert CE, Astronom Zhang Heng ist überzeugt geworden, dass Raum unendlich sein muss, sich gut außer dem Mechanismus ausstreckend, der die Sonne und die Sterne unterstützt hat. Die überlebenden Bücher der Schule von Hsüan Yeh haben gesagt, dass der Himmel, "leer und Leere der Substanz grenzenlos war". Ebenfalls schwimmen die "Sonne, der Mond und die Gesellschaft von Sternen im leeren Raum, sich bewegend oder stillstehend".

Der italienische Wissenschaftler Galileo Galilei hat gewusst, dass Luft Masse hatte und so dem Ernst unterworfen war. 1640 hat er demonstriert, dass eine feststehende Kraft der Bildung eines Vakuums widerstanden ist. Jedoch würde es für seinen Schüler Evangelista Torricelli müssen, einen Apparat zu schaffen, der ein Vakuum 1643 erzeugen würde. Dieses Experiment ist auf das erste Quecksilberbarometer hinausgelaufen und hat eine wissenschaftliche Sensation in Europa geschaffen. Der französische Mathematiker Blaise Pascal hat geschlossen, dass, wenn die Säule von Quecksilber mit dem Flugzeug dann unterstützt wurde, die Säule an der höheren Höhe kürzer sein sollte, wo der Luftdruck niedriger ist. 1648 hat sein Schwager, Florin Périer, das Experiment auf dem Puy-de-Dôme Berg im zentralen Frankreich wiederholt und hat gefunden, dass die Säule durch drei Zoll kürzer war. Diese Abnahme im Druck wurde weiter demonstriert, indem sie einen halb vollen Ballon ein Berg getragen worden ist und er gesehen worden ist, allmählich aufblasen, dann auf den Abstieg deflationieren.

1650 hat deutscher Wissenschaftler Otto von Guericke die erste Vakuumpumpe gebaut: Ein Gerät, das weiter den Grundsatz des Entsetzens vacui widerlegen würde. Er hat richtig bemerkt, dass die Atmosphäre der Erde den Planeten wie eine Schale mit der Dichte umgibt, allmählich sich mit der Höhe neigend. Er hat beschlossen, dass es ein Vakuum zwischen der Erde und dem Mond geben muss.

Zurück im 15. Jahrhundert hat deutscher Theologe Nicolaus Cusanus nachgesonnen, dass das Weltall an einem Zentrum und einem Kreisumfang Mangel gehabt hat. Er hat geglaubt, dass das Weltall, während ziemlich begrenzt, so begrenzt nicht gehalten werden konnte, wie es an irgendwelchen Grenzen Mangel gehabt hat, innerhalb deren es enthalten werden konnte. Diese Ideen haben zu Spekulationen betreffs der unendlichen Dimension des Raums durch den italienischen Philosophen Giordano Bruno im 16. Jahrhundert geführt. Er hat die kopernikanische heliocentric Kosmologie zum Konzept eines unendlichen Weltalls erweitert, das mit einer Substanz gefüllt ist, die er Narkoseäther genannt hat, der Widerstand gegen die Bewegungen von Gestirnen nicht verursacht hat. Englischer Philosoph William Gilbert hat einen ähnlichen Beschluss erreicht, behauptend, dass die Sterne zu uns sichtbar sind, nur weil sie durch einen dünnen Narkoseäther oder eine Leere umgeben werden. Dieses Konzept eines Narkoseäthers ist mit alten griechischen Philosophen einschließlich Aristoteles entstanden, der es als das Medium empfangen hat, durch das sich die Gestirne bewegt haben.

Das Konzept eines mit einem luminiferous Narkoseäther gefüllten Weltalls ist in der Mode unter einigen Wissenschaftlern bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts geblieben. Diese Form des Narkoseäthers wurde als das Medium angesehen, durch das sich Licht fortpflanzen konnte. 1887 hat das Experiment von Michelson-Morley versucht, die Bewegung der Erde durch dieses Medium durch das Suchen nach Änderungen in der Geschwindigkeit des Lichtes abhängig von der Richtung der Bewegung des Planeten zu entdecken. Jedoch hat das ungültige Ergebnis angezeigt, dass etwas mit dem Konzept falsch gewesen ist. Die Idee vom luminiferous Narkoseäther wurde dann aufgegeben. Es wurde durch die Theorie von Albert Einstein der speziellen Relativität ersetzt, die meint, dass die Geschwindigkeit des Lichtes in einem Vakuum eine feste Konstante ist, die der Bewegung oder Bezugssystems des Beobachters unabhängig ist.

Der erste Berufsastronom, um das Konzept eines unendlichen Weltalls zu unterstützen, war der Engländer Thomas Digges 1576. Aber die Skala des Weltalls ist unbekannt bis zum ersten erfolgreichen Maß der Entfernung zu einem nahe gelegenen Stern 1838 durch den deutschen Astronomen Friedrich Bessel geblieben. Er hat gezeigt, dass der Stern 61 Cygni eine Parallaxe von gerade 0.31 arcseconds hatte (im Vergleich zum modernen Wert 0.287&Prime). Das entspricht einer Entfernung von mehr als 10 Lichtjahren. Die Entfernung zur Milchstraße von Andromeda wurde 1923 vom amerikanischen Astronomen Edwin Hubble durch das Messen der Helligkeit von cepheid Variablen in dieser Milchstraße, eine neue von Henrietta Leavitt entdeckte Technik bestimmt. Das hat festgestellt, dass die Milchstraße von Andromeda, und durch die Erweiterung alle Milchstraßen, gut außerhalb der Milchstraße liegt.

Das moderne Konzept des Weltraumes basiert auf der "Urknall"-Kosmologie, zuerst vorgeschlagen 1931 vom belgischen Physiker Georges Lemaître. Diese Theorie meint, dass das erkennbare Weltall aus einer sehr kompakten Form entstanden ist, die dauernde Vergrößerung seitdem erlebt hat. Sache, die im Anschluss an die anfängliche Vergrößerung geblieben ist, hat Gravitationskollaps seitdem erlebt, um Sterne, Milchstraßen und andere astronomische Gegenstände zu schaffen, ein tiefes Vakuum zurücklassend, das bildet, was jetzt Weltraum genannt wird. Da Licht eine begrenzte Geschwindigkeit hat, beschränkt diese Theorie auch die Größe des direkt erkennbaren Weltalls. Das verlässt offen die Frage betreffs, ob das Weltall begrenzt oder unendlich ist.

Der Begriff Weltraum wurde schon in 1842 vom englischen Dichter Dame Emmeline Stuart-Wortley in ihrem Gedicht "Die Jungfrau Moskaus" gebraucht. Der Ausdruck-Weltraum wurde als ein astronomischer Begriff von Alexander von Humboldt 1845 verwendet. Es wurde später in den Schriften von H. G. Wells 1901 verbreitet. Der kürzere Begriff-Raum ist wirklich, zuerst verwendete älter, um das Gebiet außer dem Himmel der Erde im 1667 Verlorenen Paradies von John Milton zu bedeuten.

Umgebung

Weltraum ist die nächste natürliche Annäherung an ein vollkommenes Vakuum. Es hat effektiv keine Reibung, Sternen, Planeten und Monden erlaubend, sich frei entlang ihren idealen Bahnen zu bewegen. Jedoch ist sogar das tiefe Vakuum des intergalaktischen Raums an der Sache nicht leer, weil es einige Wasserstoffatome pro Kubikmeter enthält. Vergleichsweise enthält die Luft, die wir atmen, ungefähr 10 Moleküle pro Kubikmeter. Die spärliche Dichte der Sache im Weltraum bedeutet, dass elektromagnetische Radiation große Entfernungen reisen kann ohne, gestreut zu werden: Der freie Mittelpfad eines Fotons im intergalaktischen Raum ist ungefähr 10 km, oder 10 Milliarden Lichtjahre. Trotz dessen ist Erlöschen, das die Absorption und das Zerstreuen von Fotonen durch Staub und Benzin ist, ein wichtiger Faktor in der galaktischen und intergalaktischen Astronomie.

Sterne, Planeten und Monde behalten ihre Atmosphären durch die Gravitationsanziehungskraft. Atmosphären haben keine klar skizzierte Grenze: Die Dichte von atmosphärischem Benzin nimmt allmählich mit der Entfernung vom Gegenstand ab, bis es nicht zu unterscheidend von der Umgebungsumgebung wird. Der atmosphärische Druck der Erde fällt über den Papa an der Höhe, im Vergleich zu 100 kPA für die Internationale Vereinigung der Reinen und Angewandten Chemie (IUPAC) Definition des Standarddrucks. Außer dieser Höhe wird isotropischer Gasdruck schnell unbedeutend wenn im Vergleich zum Strahlendruck von der Sonne und dem dynamischen Druck des Sonnenwinds. Die Thermosphäre in dieser Reihe hat große Anstiege des Drucks, der Temperatur und der Zusammensetzung, und ändert sich sehr wegen des Raumwetters.

Auf der Erde wird Temperatur in Bezug auf die kinetische Tätigkeit der Umgebungsatmosphäre definiert. Jedoch kann die Temperatur des Vakuums nicht auf diese Weise gemessen werden. Statt dessen wird die Temperatur durch das Maß der Radiation bestimmt. Das ganze erkennbare Weltall wird mit Fotonen gefüllt, die während des Urknalls geschaffen wurden, der als die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation (CMB) bekannt ist. (Dort ist ziemlich wahrscheinlich eine entsprechend Vielzahl von neutrinos hat den kosmischen Neutrino-Hintergrund genannt.) Die aktuelle schwarze Körpertemperatur der Hintergrundradiation ist darüber. Einige Gebiete des Weltraumes können hoch energische Partikeln enthalten, die eine viel höhere Temperatur haben als der CMB wie die Korona der Sonne.

Außerhalb einer Schutzatmosphäre und magnetischen Feldes gibt es wenige Hindernisse für den Durchgang durch den Raum von energischen subatomaren als kosmische Strahlen bekannten Partikeln. Diese Partikeln haben Energien im Intervall von ungefähr 10 eV bis zu äußersten 10 eV von ultraenergiereichen kosmischen Strahlen. Der Maximalfluss von kosmischen Strahlen kommt an Energien von ungefähr 10 eV, mit etwa 87 % Protonen, 12-%-Helium-Kernen und um 1 % schwereren Kernen vor. In der hohen Energiereihe ist der Fluss von Elektronen nur ungefähr 1 % von diesem von Protonen. Kosmische Strahlen können elektronische Bestandteile beschädigen und eine Gesundheitsbedrohung für Raumreisende darstellen.

Wirkung auf menschliche Körper

Gegen den populären Glauben hat eine Person plötzlich zu einem Vakuum ausgestellt, würde Stopp zu Tode nicht explodieren oder davon sterben, Blut zu kochen. Jedoch konnte die plötzliche Aussetzung von sehr dem Tiefdruck, solcher als während einer schnellen Dekompression, Lungenbarotrauma — ein Bruch der Lungen wegen des großen Druck-Differenzials zwischen der Innen- und Außenseite der Brust verursachen. Selbst wenn die Wetterstrecke des Opfers völlig offen ist, kann der Fluss von Luft durch die Luftröhre zu langsam sein, um den Bruch zu verhindern. Schnelle Dekompression kann Trommelfelle und Kurven brechen, das Quetschen und Blut sickern kann in weichen Geweben vorkommen, und Stoß kann eine Zunahme im Sauerstoff-Verbrauch verursachen, der zu Hypoxie führt.

Demzufolge der schnellen Dekompression würde sich jeder im Blut aufgelöste Sauerstoff in die Lungen leeren, um zu versuchen, den teilweisen Druck-Anstieg gleichzumachen. Sobald das deoxygenated Blut das Gehirn erreicht hat, werden Menschen und Tiere Bewusstsein nach ein paar Sekunden verlieren und an Hypoxie innerhalb von Minuten sterben. Blut und andere Körperflüssigkeiten kochen, wenn der Druck unter 6.3 kPa fällt, und diese Bedingung ebullism genannt wird. Der Dampf kann bloat der Körper zu zweimal seiner normalen Größe und Umlauf verlangsamen, aber Gewebe sind elastisch und porös genug, um Bruch zu verhindern. Ebullism wird durch die Druck-Eindämmung des Geäders verlangsamt, so bleibt ein Blut Flüssigkeit. Die Schwellung und ebullism kann durch die Eindämmung in einer Flugklage reduziert werden. Pendelastronauten halten ein tailliertes elastisches Kleidungsstück hat Crew Altitude Protection Suit (CAPS) genannt, die ebullism am Druck mindestens 2 kPa verhindert. Raumanzüge sind erforderlich an, genug Sauerstoff für das Atmen zur Verfügung zu stellen und Wasserverlust zu verhindern, während oben sie notwendig sind, um ebullism zu verhindern. Die meisten Raumanzüge verwenden ungefähr 30-39 kPa von reinem Sauerstoff, über dasselbe als auf der Oberfläche der Erde. Dieser Druck ist hoch genug, um ebullism zu verhindern, aber die Eindampfung des Bluts konnte noch Dekompressionskrankheit und Gasembolien wenn nicht geführt verursachen.

Weil Menschen für das Leben im Erdernst optimiert werden, wie man gezeigt hat, hat die Aussetzung von der Schwerelosigkeit schädliche Effekten auf die Gesundheit gehabt. Am Anfang erfahren mehr als 50 % von Astronauten Raumreisekrankheit. Das kann Brechreiz und das Erbrechen, die Gleichgewichtsstörung, das Kopfweh, die Schlafsucht und das gesamte Unbehagen verursachen. Die Dauer der Raumkrankheit ändert sich, aber es dauert normalerweise seit 1-3 Tagen, nach denen sich der Körper an die neue Umgebung anpasst. Die längere Begriff-Aussetzung von der Schwerelosigkeit läuft auf Muskelatrophie und Verfall des Skelettes oder spaceflight osteopenia hinaus. Diese Effekten können durch eine Regierung der Übung minimiert werden. Andere Effekten schließen flüssige Neuverteilung, das Verlangsamen des kardiovaskulären Systems ein, hat Produktion von roten Blutzellen, Gleichgewicht-Unordnungen und einer Schwächung des Immunsystems vermindert. Kleinere Symptome schließen Verlust von Körpermasse, Nasenverkehrsstauung, Schlaf-Störung und Aufgeblähtheit des Gesichtes ein.

Für die lange Dauer-Raumfahrt kann Radiation ein akutes Gesundheitsrisiko aufstellen.

Die Aussetzung von Strahlenquellen wie energiereiche, in Ionen zerfallende kosmische Strahlen kann auf Erschöpfung, Brechreiz, das Erbrechen hinauslaufen, sowie zum Immunsystem und den Änderungen zur Leukozyt-Zählung beschädigen. Über längere Dauern schließen Symptome eine Zunahme in der Gefahr des Krebses, plus der Schaden an den Augen, dem Nervensystem, den Lungen und der gastrointestinal Fläche ein. Auf einer Rückfahrmission von Mars, die drei Jahre dauert, würde fast der komplette Körper durch hohe Energiekerne überquert, von denen jeder Ionisationsschaden Zellen verursachen kann. Glücklich werden die meisten solche Partikeln durch die Abschirmung bedeutsam verdünnt, die durch die Aluminiumwände eines Raumfahrzeugs zur Verfügung gestellt ist, und können weiter durch Wasserbehälter und andere Barrieren verringert werden. Jedoch erzeugt der Einfluss der kosmischen Strahlen nach der Abschirmung zusätzliche Radiation, die die Mannschaft betreffen kann. Weitere Forschung wird erforderlich sein, um die Strahlenrisikos zu bewerten und passende Gegenmaßnahmen zu bestimmen.

Grenze

Es gibt keine klare Grenze zwischen der Atmosphäre und Raum der Erde, weil die Dichte der Atmosphäre allmählich abnimmt, als die Höhe zunimmt. Es gibt mehrere Standardgrenzbenennungen nämlich:

• Der Fédération Aéronautique Internationale hat die Linie von Kármán an einer Höhe als eine Arbeitsdefinition für die Grenze zwischen Luftfahrt und Raumfahrt gegründet. Das wird verwendet, weil an einer Höhe grob, weil Theodore von Kármán gerechnet hat, ein Fahrzeug schneller würde reisen müssen als Augenhöhlengeschwindigkeit, um genügend aerodynamisches Heben von der Atmosphäre abzuleiten, um sich zu unterstützen.
• Die Vereinigten Staaten benennen Leute, die über einer Höhe als Astronauten reisen.
• Der Flugleitungsgebrauch der NASA als ihre Wiedereintritt-Höhe (hat die Zugang-Schnittstelle genannt), der grob die Grenze kennzeichnet, wo atmosphärische Schinderei bemerkenswert (abhängig von ballistischem Koeffizienten des Fahrzeugs), so Hauptpendelbusse wird, um davon umzuschalten, mit Trägerraketen zum Manövrieren mit Luftoberflächen zu steuern.

2009 haben Wissenschaftler an der Universität Calgarys berichtet, dass ausführlich berichtete Maße mit einem Instrument den Supra-thermischen Ion Imager genannt haben (ein Instrument, das die Richtung und Geschwindigkeit von Ionen misst), der ihnen erlaubt hat, eine Grenze an der obengenannten Erde zu gründen. Die Grenze vertritt den Mittelpunkt eines allmählichen Übergangs mehr als Zehnen von Kilometern von den relativ Lüftchen der Atmosphäre der Erde zu den gewaltsameren Flüssen von beladenen Partikeln im Raum, der Geschwindigkeiten gut erreichen kann.

Rechtliche Stellung

Der Weltraum-Vertrag stellt das grundlegende Fachwerk für das internationale Raumgesetz zur Verfügung. Es bedeckt den gesetzlichen Gebrauch des Weltraumes durch Nationsstaaten, und schließt in seine Definition des Weltraumes den Mond und die anderen Himmelskörper ein. Der Vertrag stellt fest, dass Weltraum für alle Nationsstaaten frei ist zu erforschen und Ansprüchen der nationalen Souveränität nicht unterworfen ist. Es verbietet auch die Aufstellung von Kernwaffen im Weltraum. Der Vertrag wurde von den Vereinten Nationen Generalversammlung 1963 passiert und 1967 durch die UDSSR, die Vereinigten Staaten von Amerika und das Vereinigte Königreich unterzeichnet. Bezüglich am 1. Januar 2008 des Vertrags ist durch 98 Staaten bestätigt und durch zusätzliche 27 Staaten unterzeichnet worden.

1958 beginnend, ist Weltraum das Thema von vielfachen Entschlossenheiten durch die Vereinten Nationen Generalversammlung gewesen. Dieser sind mehr als 50 bezüglich der internationalen Zusammenarbeit im friedlichen Gebrauch des Weltraumes und Verhindern eines Wettrüstens im Raum gewesen. Vier zusätzliche Raumgesetzverträge sind verhandelt und vom Komitee der Vereinten Nationen auf dem Friedlichen Gebrauch des Weltraumes entworfen worden. Und doch, dort bleibt kein gesetzliches Verbot gegen das Entfalten herkömmlicher Waffen im Raum, und Antisatellitenwaffen sind durch die Vereinigten Staaten, die UDSSR und China erfolgreich geprüft worden. Der 1979-Mondvertrag hat die Rechtsprechung aller Gestirne (einschließlich der Bahnen um solche Körper) zur internationalen Gemeinschaft gedreht. Jedoch ist dieser Vertrag von keiner Nation bestätigt worden, dass zurzeit Methoden spaceflight besetzt haben.

1976 haben sich acht äquatoriale Staaten (Ecuador, Kolumbien, Brasilien, der Kongo, Zaire, Uganda, Kenia und Indonesien) in Bogotá, Kolumbien getroffen. Sie haben die "Behauptung der Ersten Sitzung von Äquatorialen Ländern," auch bekannt als "die Bogotá Behauptung" gemacht, wo sie einen Anspruch erhoben haben, das Segment des geosyncronous Augenhöhlenpfads entsprechend jedem Land zu kontrollieren. Diese Ansprüche werden nicht international akzeptiert.

Raum gegen die Bahn

Ein Raumfahrzeug geht in Bahn ein, wenn es genug horizontale Geschwindigkeit für seine zentripetale Beschleunigung wegen des Ernstes hat, um weniger zu sein, als oder gleich der Schleuderbeschleunigung wegen des horizontalen Bestandteils seiner Geschwindigkeit. Für eine niedrige Erdbahn ist diese Geschwindigkeit darüber; im Vergleich war die schnellste Flugzeug-Geschwindigkeit jemals erreicht (Geschwindigkeiten ausschließend, die durch das deorbiting Raumfahrzeug erreicht sind), 1967 durch den nordamerikanischen X-15.

Um eine Bahn zu erreichen, muss ein Raumfahrzeug schneller reisen als ein Subaugenhöhlenspaceflight. Die Energie, die erforderlich ist, Erdaugenhöhlengeschwindigkeit an einer Höhe dessen zu erreichen, ist ungefähr 36 MJ/kg, der sechsmal die Energie ist, musste bloß auf die entsprechende Höhe klettern. Raumfahrzeuge mit einer Erdnähe unten darüber sind unterworfen, um von der atmosphärischen Erde zu schleifen, der die Augenhöhlenhöhe veranlassen wird abzunehmen. Die Rate des Augenhöhlenzerfalls hängt von der Querschnittsfläche und Masse des Satelliten, sowie Schwankungen in der Luftdichte der oberen Atmosphäre ab. Unten über wird Zerfall schneller mit in den Tagen gemessenen Lebenszeiten. Sobald ein Satellit dazu hinuntersteigt, wird er anfangen, in der Atmosphäre auszubrennen. Die Flucht-Geschwindigkeit, die erforderlich ist, frei vom Schwerefeld der Erde zusammen zu ziehen und in interplanetarischen Raum umzuziehen, ist darüber.

Der Ernst der Erde streckt weit vorbei am Strahlenriemen von Van Allen aus und behält den Mond in der Bahn in einer durchschnittlichen Entfernung dessen. Das Gebiet des Raums, wo der Ernst eines Planeten dazu neigt, die Bewegung von Gegenständen in Gegenwart von anderen Stören-Körpern zu beherrschen (wie ein anderer Planet) ist als der Bereich von Hill bekannt. Für die Erde hat dieser Bereich einen Radius ungefähr.

Gebiete

Raum ist ein teilweises Vakuum: Seine verschiedenen Gebiete werden durch die verschiedenen Atmosphären und "Winde" definiert, die innerhalb ihrer vorherrschen, und sich bis zu den Punkt ausstrecken, an dem jene Winde zu denjenigen darüber hinaus nachgeben. Geospace streckt sich von der Atmosphäre der Erde bis die Außenreichweite des magnetischen Feldes der Erde aus, woraufhin es zum Sonnenwind des interplanetarischen Raums nachgibt. Interplanetarischer Raum streckt sich bis zu den heliopause aus, woraufhin der Sonnenwind zu den Winden des interstellaren Mediums nachgibt. Interstellarer Raum geht dann zu den Rändern der Milchstraße weiter, wo es in die intergalaktische Leere verwelkt.

Geospace

Geospace ist das Gebiet des Weltraumes in der Nähe von der Erde. Geospace schließt das obere Gebiet der Atmosphäre, sowie den magnetosphere ein. Die Außengrenze von geospace ist der magnetopause, der eine Schnittstelle zwischen dem magnetosphere des Planeten und dem Sonnenwind bildet. Die innere Grenze ist die Ionosphäre. Wechselweise ist geospace das Gebiet des Raums zwischen der oberen Atmosphäre der Erde und der äußersten Reichweite des magnetischen Feldes der Erde. Als die physikalischen Eigenschaften und das Verhalten des erdnahen Raums wird durch das Verhalten der Sonne und des Raumwetters betroffen, das Feld dessen wird mit heliophysics verkettet; die Studie der Sonne und seines Einflusses auf die Sonnensystemplaneten.

Das Volumen von durch den magnetopause definiertem geospace wird in der Richtung auf die Sonne durch den Druck des Sonnenwinds zusammengepresst, ihm eine typische Subsonnenentfernung von 10 Erdradien vom gebend

Zentrum des Planeten. Jedoch kann sich der Schwanz äußer bis zu mehr als 100-200 Erdradien ausstrecken. Der Strahlenriemen von Van Allen liegt innerhalb des geospace. Das Gebiet zwischen der Atmosphäre der Erde und dem Mond wird manchmal Cis-Mondraum genannt. Der Mond führt geospace ungefähr vier Tage jeden Monat durch, während deren Zeit die Oberfläche vor dem Sonnenwind beschirmt wird.

Geospace wird durch elektrisch beladene Partikeln an sehr niedrigen Dichten bevölkert, von denen die Bewegungen vom magnetischen Feld der Erde kontrolliert werden. Diese plasmas bilden ein Medium, von dem sturmähnliche durch den Sonnenwind angetriebene Störungen elektrische Ströme in die obere Atmosphäre der Erde steuern können. Während Geomagnetic-Stürme können zwei Gebiete von geospace, den Strahlenriemen und der Ionosphäre, stark gestört werden. Diese Stürme vergrößern Flüsse von energischen Elektronen, die Satellitenelektronik dauerhaft beschädigen können, Fernmeldewesen und GPS Technologien störend, und auch eine Gefahr für Astronauten sogar in der niedrigen Erdbahn sein können. Sie schaffen auch in der Nähe von den magnetischen Polen gesehene Aurora.

Obwohl es die Definition des Weltraumes entspricht, ist die atmosphärische Dichte innerhalb der ersten um Hundert Kilometer über der Linie von Kármán noch genügend, bedeutende Schinderei auf Satelliten zu erzeugen. Die meisten künstlichen Satelliten funktionieren in diesem Gebiet der niedrigen Erdbahn und müssen ihre Motoren alle wenigen Tage anzünden, um Bahn aufrechtzuerhalten. Dieses Gebiet enthält Material verlassen von vorherigen besetzten und unbemannten Starts, die eine potenzielle Gefahr für das Raumfahrzeug sind. Etwas von diesem Schutt geht in die Atmosphäre der Erde regelmäßig wiederein. Die Schinderei hier ist niedrig genug, dass sie durch den Strahlendruck auf Sonnensegel, ein vorgeschlagenes Antrieb-System für das interplanetarische Reisen theoretisch überwunden werden konnte.

Interplanetarisch

Interplanetarischer Raum, der Raum um die Sonne und Planeten des Sonnensystems, ist das Gebiet, das durch das interplanetarische Medium beherrscht ist, das sich bis zu den heliopause ausstreckt, wo der Einfluss der galaktischen Umgebung anfängt, über das magnetische Feld und den Partikel-Fluss von der Sonne zu herrschen. Interplanetarischer Raum wird durch den Sonnenwind, einen dauernden Strom von beladenen Partikeln definiert, die von der Sonne ausgehen, die eine sehr feine Atmosphäre (der heliosphere) für Milliarden von Meilen in den Raum schafft. Dieser Wind hat eine Partikel-Dichte von 5-10 Protonen/Cm und bewegt sich an einer Geschwindigkeit dessen. Die Entfernung und Kraft des heliopause ändern sich abhängig vom Beschäftigungsgrad des Sonnenwinds. Die Entdeckung seit 1995 extrasolar Planeten bedeutet, dass andere Sterne ihre eigenen interplanetarischen Medien besitzen müssen.

Das Volumen des interplanetarischen Raums ist ein fast ganzes Vakuum mit einem freien Mittelpfad von ungefähr einer astronomischer Einheit in der Augenhöhlenentfernung der Erde. Jedoch ist dieser Raum nicht völlig leer, und wird mit kosmischen Strahlen wenig gefüllt, die ionisierte Atomkerne und verschiedene subatomare Partikeln einschließen. Dort ist auch, Plasma und Staub, kleine Meteore und mehrere Dutzende Typen von organischen Molekülen entdeckt bis heute durch die Mikrowellenspektroskopie Gas-.

Interplanetarischer Raum enthält das magnetische durch die Sonne erzeugte Feld. Es gibt auch magnetospheres erzeugt durch Planeten wie Jupiter, Saturn, Quecksilber und die Erde, die ihre eigenen magnetischen Felder haben. Diese werden durch den Einfluss des Sonnenwinds in die Annäherung einer Träne-Gestalt mit dem langen Schwanz gestaltet, der sich äußer hinter dem Planeten ausstreckt. Diese magnetischen Felder können Partikeln vom Sonnenwind und den anderen Quellen fangen, Riemen von magnetischen Partikeln wie der Strahlenriemen von Van Allen schaffend. Planeten ohne magnetische Felder, wie Mars, ließen ihre Atmosphären allmählich durch den Sonnenwind wegfressen.

Interstellar

Interstellarer Raum ist der physische Raum innerhalb einer Milchstraße, die nicht durch Sterne oder ihre planetarischen Systeme besetzt ist. Das interstellare Medium wohnt — definitionsgemäß — im interstellaren Raum. Die durchschnittliche Dichte der Sache in diesem Gebiet ist ungefähr 10 Partikeln pro M, aber das ändert sich von einem niedrigen von ungefähr 10-10 in Gebieten der spärlichen Sache bis zu ungefähr 10-10 im dunklen Nebelfleck. Gebiete der Sternbildung können 10-10 Partikeln pro M erreichen. Fast 70 % dieser Masse bestehen aus einsamen Wasserstoffatomen. Das wird mit Helium-Atomen sowie Spur-Beträgen von schwereren durch stellaren nucleosynthesis gebildeten Atomen bereichert. Diese Atome können ins interstellare Medium durch Sternwinde vertrieben werden, oder wenn entwickelte Sterne beginnen, ihre Außenumschläge solcher als während der Bildung eines planetarischen Nebelflecks zu verschütten. Die erschütternde Explosion einer Supernova wird eine dehnbare Stoß-Welle erzeugen, die aus vertriebenen Materialien, sowie galaktischen kosmischen Strahlen besteht. Mehrere Moleküle bestehen im interstellaren Raum, wie winzig, 0.1 μm-Staub-Partikeln kann.

Das lokale interstellare Medium ist ein Gebiet des Raums innerhalb von 100 parsecs (pc) von der Sonne, die von Interesse sowohl für seine Nähe als auch für seine Wechselwirkung mit dem Sonnensystem ist. Dieses Volumen fällt fast mit einem Gebiet des Raums zusammen, der als die Lokale Luftblase bekannt ist, die durch einen Mangel an dichten, kalten Wolken charakterisiert wird. Es bildet eine Höhle im Orion Arm der Milchstraße-Milchstraße mit dichten molekularen Wolken, die entlang den Grenzen, wie diejenigen in den Konstellationen von Ophiuchus und Taurus liegen. (Die wirkliche Entfernung zur Grenze dieser Höhle ändert sich von 60 bis 250 pc oder mehr.) Enthält dieses Volumen ungefähr 10-10 Sterne, und das lokale interstellare Benzin gleicht die astrospheres aus, die diese Sterne mit dem Volumen jedes Bereichs umgeben, der sich abhängig von der lokalen Dichte des interstellaren Mediums ändert. Die Lokale Luftblase enthält Dutzende von warmen interstellaren Wolken mit Temperaturen von bis zu 7,000 K und Radien von 0.5-5 pc.

Intergalaktisch

Intergalaktischer Raum ist der physische Raum zwischen Milchstraßen. Die riesigen Räume zwischen Milchstraße-Trauben werden die Leere genannt. Gegenwärtige Schätzungen stellen die durchschnittliche Energiedichte des Weltalls an der Entsprechung von 5.9 Protonen pro Kubikmeter, einschließlich der dunklen Energie, dunklen Sache, und gewöhnlich, baryonic Sache oder Atome. Die Atome sind für nur 4.6 % der Gesamtenergie-Dichte oder einer Dichte eines Protons pro vier Kubikmeter verantwortlich. Die Dichte des Weltalls ist klar jedoch nicht gleichförmig; es erstreckt sich von der relativ hohen Speicherdichte in Milchstraßen — einschließlich der sehr hohen Speicherdichte in Strukturen innerhalb von Milchstraßen, wie Planeten, Sterne und schwarze Löcher — zu Bedingungen in der riesengroßen Leere, die viel niedrigere Dichte mindestens in Bezug auf die sichtbare Sache hat.

Wenn es

umgibt und sich zwischen Milchstraßen streckt, gibt es ein rarefied Plasma, das in einer kosmischen filamentary Struktur organisiert wird. Dieses Material wird das intergalaktische Medium (IGM) genannt. Die Dichte des IGM ist 5-200mal die durchschnittliche Dichte des Weltalls. Es besteht größtenteils aus ionisiertem Wasserstoff; d. h. ein Plasma, das aus gleichen Anzahlen von Elektronen und Protonen besteht. Als Benzin ins intergalaktische Medium von der Leere fällt, heizt es bis zu Temperaturen von 10 K zu 10 K, der hoch genug ist, so dass Kollisionen zwischen Atomen genug Energie haben, die bestimmten Elektronen zu veranlassen, den Wasserstoffkernen zu entfliehen; das ist, warum der IGM ionisiert wird. Bei diesen Temperaturen wird es das warm-heiße intergalaktische Medium (WHIM) genannt. (Obwohl das Benzin nach Landstandards sehr heiß ist, 10 K wird häufig "warm" in der Astrophysik genannt.) Computersimulationen und Beobachtungen zeigen an, dass bis zu Hälfte der Atomsache im Weltall darin warm-heiß, rarefied Staat bestehen könnte. Wenn Benzin von den filamentary Strukturen der LAUNE in die Milchstraße-Trauben an den Kreuzungen der kosmischen Glühfäden fällt, kann es noch mehr anheizen, Temperaturen von 10 K und oben im so genannten Intratraube-Medium erreichend.

Erforschung und Anwendungen

Für die Mehrheit der menschlichen Geschichte wurde Raum durch die entfernte Beobachtung erforscht; am Anfang mit dem Auge ohne Unterstützung und dann mit dem Fernrohr. Vor dem Advent der zuverlässigen Rakete-Technologie war das nächste, dass Menschen zum Erreichen des Weltraumes gekommen waren, durch den Gebrauch von Ballon-Flügen. 1935 hatte der amerikanische Forscher II besetzter Ballon-Flug eine Höhe dessen erreicht. Das wurde 1942 außerordentlich überschritten, als der dritte Start der deutschen a-4 Rakete auf eine Höhe ungefähr geklettert ist. 1957 war der unbemannte Satellitensputnik 1 Start durch eine russische r-7 Rakete, Erdbahn an einer Höhe dessen erreichend. Dem wurde vom ersten menschlichen spaceflight 1961 gefolgt, als Yuri Gagarin in die Bahn auf Vostok 1 gesandt wurde. Die ersten Menschen, um Erdbahn zu entkommen, waren Frank Borman, Jim Lovell und William Anders 1968 Apollo an Bord 8, der Mondbahn erreicht hat und eine maximale Entfernung von der Erde erreicht hat.

Um die anderen Planeten zu erforschen, muss ein Raumfahrzeug zuerst Flucht-Geschwindigkeit erreichen, die ihm erlauben wird, außer der Erdbahn zu reisen. Das erste Raumfahrzeug, um diese Leistung zu vollbringen, war der sowjetische Luna 1, der eine Luftparade des Monds 1959 durchgeführt hat. 1961 ist Venera 1 die erste planetarische Untersuchung geworden. Es hat die Anwesenheit des Sonnenwinds offenbart und hat die erste Luftparade des Planeten Venus durchgeführt, obwohl Kontakt vor dem Erreichen von Venus verloren wurde. Die erste erfolgreiche planetarische Mission war der Seemann 2 Luftparade von Venus 1962. Das erste Raumfahrzeug, um eine Luftparade des Mars durchzuführen, war Seemann 4, der den Planeten 1964 erreicht hat. Seit dieser Zeit haben unbemannte Raumfahrzeuge jeden der Planeten des Sonnensystems, ebenso ihre Monde und viele geringe Planeten und Kometen erfolgreich untersucht. Sie bleiben ein grundsätzliches Werkzeug für die Erforschung des Weltraumes, sowie Beobachtung der Erde.

Die Abwesenheit von Luft macht Weltraum (und die Oberfläche des Monds) ideale Positionen für die Astronomie an allen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums, wie gezeigt, durch die sensationellen durch das Hubble Raumfernrohr zurückgesendeten Bilder, Licht von vor ungefähr 13.7 Milliarden Jahren — fast zur Zeit des Urknalls erlaubend —, beobachtet zu werden. Jedoch ist nicht jede Position im Raum für ein Fernrohr ideal. Der interplanetarische Tierkreisstaub strahlt eine weitschweifige Nah-Infrarotradiation aus, die die Emission von schwachen Quellen wie Extrasolar-Planeten maskieren kann. Das Heraustreiben eines Infrarotfernrohrs vorbei am Staub wird die Wirksamkeit des Instrumentes vergrößern. Ebenfalls konnte eine Seite wie der Krater Daedalus auf der weiten Seite des Monds ein Radiofernrohr vor der Radiofrequenzeinmischung beschirmen, die Erdbeobachtungen behindert.

Das tiefe Vakuum des Raums konnte es eine attraktive Umgebung für bestimmte Industrieprozesse, wie diejenigen machen, die ultrasaubere Oberflächen verlangen.

Siehe auch

• Die Position der Erde im Weltall
• Menschlicher Vorposten
• Interplanetarisches Internet
• Raumfahrtbehörde
• Raum und Überleben

Raumwissenschaft

• Raumstation
• Raumtechnologie
• Zeitachse von Kenntnissen über das interstellare und intergalaktische Medium
• Zeitachse der Sonnensystemerforschung
• Zeitachse von spaceflight

Bibliografie

• Zeichen: Diese Quelle gibt einen Wert von Molekülen pro Kubikmeter.
• Zeichen: Ein Lichtjahr ist ungefähr 10 km.

Links

• Intergalaktischer Raum, Naturgeschichte, Febr 1998
• Newscientist Raum
• space.com