近几天,几名大学生用氢气球将玩具熊送上28000米高空的视频刷爆全网,很多网友不仅感叹这是“理工生的优雅浪漫”。点赞学子们的航天梦之余,有一些网友则产生了一些质疑,比如:玩具熊有没有进太空、会不会影响客机航线及正常飞行……
玩具熊被送上28000米的高空(来源:视频截图)
玩具熊上升的过程中有没有可能影响客机航线及正常飞行?
几名大学生表示,遵守了所有规章制度,高度仅仅处于平流层,不是太空。
从地表向上,大气层大致可分为对流层、平流层、中间层、增温层(又称热层)和外气层(又称散逸层),其中平流层距离地面约10~50千米,因此,若该玩具熊飞升至28千米(28000米)高,的确是抵达了平流层。
由于对流层存在天气和气流变化,民航客机为实现安全和省油的目的,巡航高度一般在10km左右,大致位于平流层底部。
从理论上来讲,玩具熊上升过程中达到并越过了民航客机的巡航高度,可能会影响客机正常飞行。客机巡航速度可达每小时800km以上,如果撞上机身或发动机,会造成很大损伤,影响飞行安全。
我国于2022年颁布的《运输机场净空保护管理办法》中就规定,禁止在机场周围55公里范围的净空保护区域内放飞影响飞行安全的无人驾驶的自由气球、系留气球和其他物体。
不过,随着我国通用航空产业的蓬勃发展,对空域尤其是1000米以下的低空空域逐步放开,相关审批手续也走向简化,在不影响航空飞行安全的空域开展飞行活动会更加方便。
此外,该生学校已发布声明:已咨询当地气象部门、航空管理局等相关机构,有专业人员指导,学校已尽注意提醒义务,请勿随意模仿。
细心的朋友会发现,学生重点强调了玩具熊并没有进入太空,那么,从小对“太空”这个词耳熟能详的你有没有想过,太空是从哪里开始界定的呢?
太空是从多高开始?有没有明确的分界线?
太空是外太空的简称,即外层空间(或宇宙空间),对地球而言,主要指地球大气层之外的虚空区域。这一区域的物质以等离子态氢为主,密度极低。
由于从大气层向外层空间是逐渐过渡的,且对大气层和外层空间的界定涉及各国领空及主权范围,因此目前国际上尚无统一界定,没有明确的分界线以区分大气层和外层空间。
太空中遥远星球系统的日出3D渲染(来源:图虫创意)
卡门线是一种相对接受范围较广的界定大气层和外层空间的方法。
卡门线距地表约100km,该线以我国著名科学家钱学森先生的导师冯·卡门的名字命名。卡门通过计算认为,在距地表约100km以上,由于大气过于稀薄,无法有效提供航空器飞行所需的升力。换言之,卡门线可视为航空飞行的最高极限界限,同时也是航天飞行的最低极限界限。
大气层及卡门线的位置,图中高度数据是约数,不同纬度也不尽相同(来源:Wikipedia)
飞行物是否能突破“卡门线”,有没有相应的规则?
航天飞行均在卡门线之上,如我国的空间站轨道高度就在400km以上,远超卡门线。
卡门线以下为航空飞行,不过当前飞机的飞行高度一般都在20km以下(部分太阳能飞机可超过20km),不会越过平流层,远在卡门线之下。
从技术角度看,飞行器突破大气层和外层空间的界线早已不是问题。但由于该界线的划定涉及主权问题(通常认为外层空间不属于领空范围),因而各国意见并不一致。
2005年环绕地球轨道的太空垃圾(来源:Wikipedia)
联合国和平利用外层空间委员会曾颁布《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(又称《外空条约》),该条约于1967年生效,是国际太空法律的基本框架,为外层空间和平利用提供了基本原则,我国于1983年加入该条约。该条约规定,外层空间的探索和利用必须基于所有国家的利益进行,任何国家不得将月球及其他天体据为己有或者宣示主权。
作者:朱磊 南京航空航天大学航空宇航推进理论与工程博士
审核:邓晓涛 中国航发湖南动力机械研究所 高级工程师
出品:科普中国
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