Perché definire il confine dello spazio potrebbe essere cruciale per il futuro del volo spaziale

Giovedì mattina, poco dopo le 8 del mattino, i due piloti a bordo dello spaceplane di Virgin Galactic hanno acceso il motore a razzo del veicolo in alto sopra il deserto del Mojave per un totale di 60 secondi, salendo a un’altitudine di 82,7 chilometri. Quando il veicolo ha raggiunto la sua altezza massima, il team Virgin Galactic ha celebrato: avevano finalmente raggiunto lo spazio — un nuovo record per l’azienda.

Almeno, Virgin Galactic sostiene che è andato nello spazio. Ma per molti, non è lì che lo spazio è.,

Ad un certo punto, più in alto si viaggia attraverso il cielo, l’atmosfera densa della Terra inizia a assottigliarsi, lasciando infine il posto al vuoto dello spazio. Ma l’altezza esatta in cui finisce lo spazio aereo e inizia lo spazio esterno non è mai stata del tutto concordata, con molti gruppi diversi che offrono risposte diverse. Ora, un’organizzazione internazionale sta considerando di cambiare la sua definizione per dove lo spazio “inizia”, potenzialmente portando il mondo più vicino a un consenso su un argomento complicato e sorprendentemente teso.,

La World Air Sports Federation — o FAI, per Fédération Aéronautique Internationale — ha annunciato il 30 novembre che sta valutando di modificare la linea Karman — l’altitudine che è considerata il confine con lo spazio. La linea prende il nome da Theodore von Karman, un ingegnere e matematico ungherese che per primo calcolò dove l’atmosfera terrestre diventa troppo sottile per gli aerei per raggiungere il volo. Per decenni, il FAI ha impostato la linea Karman a 100 chilometri, o 62 miglia di altezza., Ma ora l’organizzazione, che è responsabile della catalogazione dei record di volo aereo e spaziale, sta considerando di spostarlo a 80 chilometri, o 50 miglia di altezza.

A breve termine, alterare la definizione per il confine dello spazio sembra irrilevante. Potrebbe cambiare alcune statistiche storiche su chi è stato effettivamente oltre la Terra (e i piloti che hanno appena volato nello spaceplane di Virgin Galactic possono vantarsi di essere astronauti oggi.) Ma avere una definizione legale concordata a livello internazionale per lo spazio potrebbe avere alcune grandi implicazioni per il futuro dell’industria del volo spaziale., Ad esempio, potrebbe complicare quali veicoli consideriamo veicoli spaziali e aerei, cambiando il modo in cui regoliamo questi veicoli in futuro. “Dove si ferma lo spazio aereo di qualcuno? Questo è chiaramente di interesse”, dice a The Verge Jonathan McDowell, astrofisico di Harvard ed esperto di voli spaziali.

Let’s get technical

Il FAI sta valutando un cambiamento grazie alla nuova ricerca presentata da McDowell., Come qualcuno che registra avidamente le statistiche dei voli spaziali, McDowell voleva capire quanti razzi erano effettivamente andati nello spazio e quante persone potevano essere considerate astronauti. E per rispondere veramente a queste domande, doveva sapere dove è iniziato lo spazio. Così ha attraversato l’intera storia del volo spaziale per vedere se poteva fare un lavoro migliore nel definire questo.

Dopo aver pettinato attraverso numerose serie di statistiche orbitali per veicoli spaziali nel corso degli anni, si avvicinò con una stima che dice è più preciso di quello attualmente utilizzato dal FAI: 80 chilometri, più o meno 10 chilometri., In termini facili da capire, questa è l’altitudine più bassa che un satellite può andare e ancora completa le orbite intorno alla Terra. Per rimanere in orbita e raggiungere anche una quota così bassa, il veicolo deve essere in un’orbita ellittica. Questo è uno in cui il veicolo spaziale oscilla lontano dalla Terra la maggior parte del tempo e arriva vicino a 80 chilometri solo per una breve parte del viaggio. In questa configurazione, un veicolo spaziale può rimanere in orbita per giorni o settimane, secondo McDowell.,

McDowell dice che 80 chilometri è il punto in cui la gravità diventa più importante dell’atmosfera. ” Sei nello spazio se puoi fondamentalmente ignorare l’atmosfera”, dice. “E questo non significa che non abbia alcun effetto, ma la gravità è la cosa dominante di cui devi preoccuparti.”

Per avvolgere davvero le nostre teste intorno a questo, dobbiamo capire cosa serve per entrare in orbita, in primo luogo. La cosa più importante è la velocità., All’altitudine della Stazione Spaziale Internazionale (circa 254 miglia / 408 chilometri), i veicoli spaziali si stanno muovendo a più di 17.000 miglia all’ora. Devi andare così veloce per entrare in uno stato costante di rivoluzione intorno al nostro pianeta. Sfortunatamente, la nostra atmosfera è troppo spessa per consentire a un oggetto di orbitare sulla Terra più in basso nel cielo a velocità simili. “Si sarebbe molto rapidamente scoppiare in fiamme, perché si sarebbe cercando di passare attraverso l’aria troppo veloce,” dice McDowell. Questo è ciò che intende per l’atmosfera di essere importante.,

Anche al di sopra di 80 chilometri, l’atmosfera terrestre esiste ancora — è solo super sottile. I satelliti che orbitano molto più in alto di 80 chilometri stanno ancora interagendo con le particelle della nostra atmosfera. L’aria è così sottile che non è dannosa per l’orbita di un veicolo spaziale. “Allora la domanda è: dove tracci un confine dove non sei più nello spazio? È quando non puoi nemmeno immergerti brevemente nell’atmosfera a velocità orbitale e continuare ad andare avanti.”dice McDowell.,

Quindi se questa è la risposta più tecnica, come ha fatto la definizione formale del FAI a finire a 100 chilometri? Karman stesso stabilì il suo limite a 83,8 chilometri nel 1956-tuttavia non stava nemmeno cercando di trovare il confine dello spazio. Stava per lo più cercando di definire quanto in alto un aereo potrebbe volare e ancora raggiungere ascensore., In definitiva questo limite è stato erroneamente interpretato come il confine dello spazio, secondo Thomas Gangale, esperto di diritto spaziale e direttore esecutivo di OPS-Alaska, una rete di ricerca globale. Lui e McDowell suppongono che abbiamo strisciato fino a 100 chilometri perché la gente ha semplicemente iniziato a arrotondare fino a un bel numero facile da ricordare. “Intorno al 1960, il FAI ha deciso di impostare il limite a 100 chilometri, solo allo scopo di record di impostazione voli – che qualsiasi volo al di sopra che sarebbe stato considerato un volo spaziale.”

Tuttavia, non tutti aderiscono alla definizione di spazio del FAI., La US Air Force, per esempio, già imposta il limite a 50 miglia, o circa 80 chilometri, e darà distintivi a qualsiasi del suo personale che volano al di sopra di questa altezza. La NASA fa lo stesso. E mentre la Federal Aviation Administration non ha una definizione ufficiale, di solito dà fuori distintivi astronauta a coloro che sono andati oltre 50 miglia. È qualcosa che potrebbe diventare più definito quando più attori commerciali vanno nello spazio. “I piani per emettere e come emettere le ali degli astronauti sono allo studio”, dice un portavoce della FAA a The Verge.,

La legge spaziale raggiunge nuove vette

Ma mentre diverse organizzazioni hanno le loro definizioni, non esiste un accordo universale. In effetti, gli Stati Uniti sostengono che definire lo spazio attraverso il diritto internazionale non è necessario. In una riunione delle Nazioni Unite tenutasi a Vienna nel 2001, la delegazione statunitense ha detto:

Per quanto riguarda la questione della definizione e della delimitazione dello spazio esterno, abbiamo esaminato attentamente la questione e abbiamo ascoltato le varie dichiarazioni rilasciate in questa sessione., La nostra posizione continua a essere che definire o delimitare lo spazio esterno non è necessario. In assenza di tale definizione non sono sorti problemi giuridici o pratici. Al contrario, i diversi regimi giuridici applicabili in materia di spazio aereo e spazio esterno hanno funzionato bene nei rispettivi ambiti. La mancanza di una definizione o delimitazione dello spazio esterno non ha impedito lo sviluppo di attività in entrambe le sfere.

La verità è che definire lo spazio potrebbe rendere le relazioni e le normative internazionali un po ‘ più oscure., Se c’è una linea continua concordata a livello internazionale per dove inizia lo spazio, allora altri paesi potrebbero piangere fallo se gli Stati Uniti volano ad altissima quota sopra un territorio straniero, ma al di sotto della linea spaziale. Tecnicamente, gli Stati Uniti potrebbero volare attraverso lo spazio aereo di un altro paese. Così com’è, non c’è nulla che impedisca agli Stati Uniti di farlo. “Vogliono mantenerlo indefinito, principalmente perché l’esercito americano ritiene che dia loro la flessibilità di fare le cose a qualsiasi altitudine”, afferma Gangale. “Non si può infrangere una legge che non esiste.,”

In definitiva, stabilire una linea potrebbe aiutare i paesi a analizzare quali tipi di leggi dovrebbero applicarsi a ciascuna area del cielo: le leggi per gli aerei o le leggi per i veicoli spaziali. Ma le cose diventano ancora più complicate se si considera il fatto che c’è un grande divario tra dove può andare l’aereo più alto e dove può andare il veicolo spaziale. I palloni più alti possono raggiungere solo circa 50 chilometri o 31 miglia di altezza, e la maggior parte degli aerei operano molto più basso di quello. Quindi, in realtà, c’è circa una zona di 18 miglia tra il più alto che un aereo può andare e dove inizia lo spazio., Quindi le leggi per gli aeromobili dovrebbero applicarsi a questa regione?

Questa “zona grigia” del cielo è in realtà utilizzata solo dai veicoli spaziali — o andando nello spazio o lasciandolo. Inoltre, alcuni veicoli spaziali possono volare anche più in basso di questa zona grigia per tornare sulla Terra. Lo Space Shuttle, per esempio, usato per volare a partire da 34 chilometri sopra lo spazio aereo limitato di Cuba quando è tornato dallo spazio, secondo Gangale. Ecco perché Gangale sostiene che un veicolo spaziale dovrebbe essere definito da dove è destinato ad andare. “Qualsiasi volo che decolla con l’intenzione di raggiungere l’altitudine dovrebbe essere coperto dalla legge spaziale”, dice., “È davvero l’intenzione di un volo che decide quale regime legale si applica.”

Gangale ritiene che ora è il momento di definire ciò che lo spazio è veramente, perché sempre più aziende commerciali hanno piani ambiziosi per andare nello spazio. E alcuni di loro potrebbero aver bisogno di sorvolare parti della Terra che potrebbero essere anche al di sotto della linea spaziale. Sierra Nevada Corporation sta lavorando su un piccolo veicolo alato che scivola di nuovo sulla Terra come lo Space Shuttle ha fatto., È possibile che le future aziende vogliano evitare qualsiasi problema legale che potrebbe sorgere se devono volare basso su un altro paese sulla via del ritorno dallo spazio. E potrebbero voler sapere quali leggi si applicano nel caso in cui ci sia una sorta di contrattempo nell’aria. ” A lungo termine, mentre vediamo più operazioni commerciali in quelle altitudini, specialmente salendo in orbita e tornando, queste società private vorranno la certezza del diritto che sarebbe fornita avendo un’altitudine o un limite prestabilito”, afferma Gangale.

Sembra che gli Stati Uniti non abbiano fretta, però., Ma nel caso in cui più entità esprimano il desiderio di una definizione chiara, Gangale ha scritto una bozza di convenzione che le Nazioni Unite possono adottare se necessario. E dato l’interesse per il suo lavoro, pensa che avere una definizione chiara possa accadere presto. “Mentre il volo spaziale diventa sempre più commercializzato, penso che questa idea che non abbiamo bisogno di una definizione diventi sempre meno sostenibile.,”