航空和航天的“一字之差”，是“一线之隔”？

航空和航天是一回事吗？这是一个很有趣的问题。大家一定发现了“航空”和“航天”这两个词的特点。它们前面都有一个“航”字，指的是飞行；后面的字则不同，一个是“空”，一个是“天”。“空”指的是空气，“天”指的是“太空”。从这两个字入手，我们就可以搞清楚“航空”与“航天”的关系。

我们生活的地球由厚厚的大气层包裹着。大气层是由空气组成的，离地面超过1000千米。正是空气的存在，使得人类借助机械装置像鸟儿那样飞翔的梦想得以实现。这就是“航空”的由来。接着，在“航空”的基础上，向更高的高度飞行，又发展出了“航天”。

图源：Pixabay

人类的生理结构天生是不适合飞行的。没关系，只要有梦想，有创造精神，我们就可以制作“人造翅膀”，一样能飞起来，而且可以飞得更高、更远。大家还记得吗？我先前讲过两对兄弟的故事。240多年前，法国蒙哥尔费兄弟发明了热气球；120多年前，美国莱特兄弟发明了飞机：人类借助航空器，从此可以飞上天空。航空器有两大类：一类是自身轻于空气的，以气球为代表，利用空气产生的浮力升空；另一类是自身重于空气的，以飞机为代表，利用流动空气产生的升力飞行。

从地面向上，随着高度的增加，空气越来越稀薄，各类航空器难以继续飞行。为了飞得更高，需要借助现代火箭，也就是运载火箭。俄国的齐奥尔科夫斯基在1903年，也就是莱特兄弟发明飞机那一年，发表了论文《利用喷气工具研究宇宙空间》，提出了现代火箭的概念和推力计算公式。1926年，美国的戈达德制造出了世界上第一枚液体燃料火箭。1957年，借助运载火箭，苏联实现了第一颗人造卫星升空。1961年，苏联的加加林同样借助运载火箭，乘坐飞船成功进入地球轨道，用108分钟绕地球航行一圈，成为世界上第一位太空人。从此，航天事业开启了新篇章。现在，人类已经发射了数以万计的卫星和数百个深空探测器。

航空和航天事业就是这样一步步发展的。经过百余年的发展，人类的航空、航天事业都取得了巨大的成就，人们研制出了各式各样的航空器和航天器。我们把航空器和航天器合称为飞行器，不同的飞行器在不同的高度工作。

但是，怎样来确定航空与航天的高度分界线呢？科学家冯·卡门经过理论计算，并通过实践验证指出，在地面向上100千米的高度上，空气动力学失效，代之以轨道天体学，也就是说，获得一定速度的飞行器到了这个高度，就不会被地球引力吸下来，而能够形成持续的轨道运行，应该把这个高度定为航空与航天的分界线。这种见解被世界航空航天界采纳了，这条隐形的界线也被叫作“卡门线”。卡门线以下为空气空间，属于各国领空，这里的飞行活动属于“航空”；卡门线以上，尽管还有空气存在，但称为太空，属于自由空间，这里的飞行活动属于“航天”。

供稿单位：重庆市产学研合作促进会

作者：张聚恩，中国航空工业集团科学技术委员会顾问

审核专家：毛弋，重庆市科学传播专家团首席专家，重庆电子工程职业学院教授

声明：除原创内容及特别说明之外，部分图片来源网络，非商业用途，仅作为科普传播素材，版权归原作者所有，若有侵权，请联系删除。