Waarom het definiëren van de grens van de ruimte cruciaal kan zijn voor de toekomst van de ruimtevlucht

donderdagochtend, net na 8 uur PT, ontstaken de twee piloten aan boord van Virgin Galactic ‘ s ruimtevliegtuig de raketmotor van het voertuig hoog boven de Mojavewoestijn voor een totaal van 60 seconden, oplopend tot een hoogte van 82,7 kilometer. Toen het voertuig zijn maximale hoogte bereikte, vierde het Virgin Galactic team: ze hadden eindelijk de ruimte bereikt — een nieuw record voor het bedrijf.

Virgin Galactic beweert tenminste dat het naar de ruimte ging. Maar voor velen is dat niet waar ruimte is.,

op een gegeven moment, hoe hoger je door de hemel reist, begint de dichte atmosfeer van de aarde te verdunnen, waardoor uiteindelijk plaats wordt gemaakt voor het vacuüm van de ruimte. Maar de exacte hoogte waarop het luchtruim eindigt en de ruimte begint is nooit helemaal overeengekomen, met veel verschillende groepen die verschillende antwoorden bieden. Nu overweegt een internationale organisatie om de definitie van waar de ruimte “begint” te veranderen, waardoor de wereld mogelijk dichter bij een consensus komt over een ingewikkeld en verrassend gespannen onderwerp.,de World Air Sports Federation — of de FAI, voor Fédération Aéronautique Internationale-kondigde op 30 November aan dat het overweegt om de Karman lijn te wijzigen — de hoogte die wordt beschouwd als de grens van de ruimte. De lijn is vernoemd naar Theodore von Karman, een Hongaarse ingenieur en wiskundige die voor het eerst berekende waar de atmosfeer van de aarde te dun wordt voor vliegtuigen om te kunnen vliegen. Decennia lang heeft de FAI de Karman lijn op 100 kilometer, of 62 mijl hoog gezet., Maar nu overweegt de organisatie, die verantwoordelijk is voor het catalogiseren van lucht-en ruimtevluchtgegevens, om het te verplaatsen naar 80 kilometer, of 80 mijl hoog.

Op korte termijn lijkt het wijzigen van de definitie voor de grens van de ruimte onbelangrijk. Het zou kunnen veranderen rond een paar historische statistieken over wie daadwerkelijk is geweest buiten de aarde (en de piloten die net vloog Virgin Galactic ‘ s ruimtevliegtuig kunnen bogen dat ze astronauten vandaag.) Maar het hebben van een internationaal overeengekomen wettelijke definitie van de ruimtevaart kan grote gevolgen hebben voor de toekomst van de ruimtevaartindustrie., Het zou bijvoorbeeld kunnen compliceren welke voertuigen Wij beschouwen als ruimtevaartuigen en vliegtuigen, waardoor de manier waarop we deze voertuigen in de toekomst reguleren, verandert. “Waar stopt iemands luchtruim? Dat is duidelijk van belang,” Jonathan McDowell, een astrofysicus op Harvard en ruimtevaart expert, vertelt The Verge.

Let ‘ s get technical

de FAI overweegt een verandering dankzij nieuw onderzoek gepresenteerd door McDowell., Als iemand die graag ruimtestatistieken registreert, wilde McDowell erachter komen hoeveel raketten er daadwerkelijk naar de ruimte waren gegaan, en hoeveel mensen als astronauten konden worden beschouwd. Om deze vragen echt te beantwoorden, moest hij weten waar de ruimte begon. Hij ging door de hele geschiedenis van de ruimtevaart om te zien of hij dit beter kon definiëren.

na het doorkammen van talrijke sets van omloopstatistieken voor ruimtevaartuigen door de jaren heen, kwam hij met een schatting die volgens hem nauwkeuriger is dan die welke momenteel door de FAI wordt gebruikt: 80 kilometer, plus of min 10 kilometer., In makkelijk te begrijpen termen, Dit is de laagste hoogte een satelliet kan gaan en nog steeds volledige baan rond de aarde. Om in een baan te blijven en ook zo ‘ n lage hoogte te bereiken, moet het voertuig zich in een elliptische baan bevinden. Dat is er een waar het ruimteschip meestal ver weg van de aarde zwaait en bijna 80 kilometer binnen komt voor slechts een kort deel van de reis. In deze configuratie kan een ruimtevaartuig in een baan blijven voor dagen of weken, volgens McDowell.,

McDowell zegt dat 80 kilometer het punt is waarop zwaartekracht belangrijker wordt dan de atmosfeer. “Je bent in de ruimte als je in principe de atmosfeer kunt negeren,” zegt hij. “En dat betekent niet dat het geen effect heeft, maar zwaartekracht is het dominante ding waar je je zorgen over moet maken.”

om dit echt te begrijpen, moeten we begrijpen wat er nodig is om in een baan om de aarde te komen. Het belangrijkste is snelheid., Op de hoogte van het International Space Station (ongeveer 254 mijl / 408 kilometer), ruimtevaartuigen bewegen met meer dan 17.000 mijl per uur. Je moet zo snel gaan om in een constante staat van revolutie rond onze planeet te komen. Helaas is onze atmosfeer te dik om een object met dezelfde snelheid lager in de lucht om de aarde te laten draaien. “Je zou heel snel in vlammen opgaan, omdat je veel te snel door de lucht zou proberen te gaan”, zegt McDowell. Dat bedoelt hij met de sfeer die belangrijk is.,

zelfs boven 80 kilometer bestaat de atmosfeer van de aarde nog steeds — het is gewoon super dun. Satellieten die een baan hebben van meer dan 80 kilometer … werken nog steeds samen met de deeltjes uit onze atmosfeer. De lucht is zo dun dat het niet schadelijk is voor de baan van een ruimteschip. “Dus dan is de vraag, waar teken je een grens waar je niet langer in de ruimte bent? Het is wanneer je niet eens even door de atmosfeer kunt duiken met baansnelheid en door kunt gaan.”zegt McDowell.,

als dit het meest technische antwoord is, hoe kwam de formele definitie van de FAI dan op 100 kilometer? Karman zelf stelde in 1956 zijn eigen limiet op 83,8 kilometer, maar hij probeerde niet eens de grens van de ruimte te vinden. Hij probeerde vooral te bepalen hoe hoog een vliegtuig kon vliegen en toch een lift kon bereiken., Uiteindelijk werd deze grens verkeerd geïnterpreteerd als de grens van de ruimte, volgens Thomas Gangale, een expert op het gebied van ruimterecht en uitvoerend directeur van OPS-Alaska, een wereldwijd onderzoeksnetwerk. Hij en McDowell veronderstellen dat we tot 100 kilometer besluipen omdat mensen gewoon naar een makkelijk te onthouden nummer begonnen af te ronden. “Rond 1960, de FAI besloten om de limiet op 100 kilometer, alleen met het doel van record setting vluchten — dat elke vlucht boven die zou worden beschouwd als een ruimtevlucht.”

echter, niet iedereen houdt zich aan de FAI definitie van ruimte., De Amerikaanse luchtmacht, bijvoorbeeld, stelt de limiet al op 50 mijl, of ongeveer 80 kilometer, en zal badges geven aan elk van zijn personeel dat boven deze hoogte vliegt. NASA doet hetzelfde. En hoewel de Federal Aviation Administration geen officiële definitie heeft, geeft het meestal astronaut badges aan degenen die boven de 50 mijl zijn gegaan. Het is iets dat meer gedefinieerd kan worden als meer commerciële actoren naar de ruimte gaan. “Plannen om uit te geven en hoe te geven astronaut vleugels zijn in overweging,” een FAA woordvoerder vertelt The Verge.,

Ruimtewet bereikt nieuwe hoogten

maar hoewel verschillende organisaties hun eigen definities hebben, is er geen universele overeenstemming. In feite, de VS stelt dat het definiëren van de ruimte door middel van internationaal recht gewoon niet nodig is. Tijdens een bijeenkomst van de Verenigde Naties in Wenen in 2001 had de Amerikaanse delegatie het volgende te zeggen:

met betrekking tot de kwestie van de definitie en afbakening van de ruimte hebben we deze kwestie zorgvuldig bestudeerd en hebben we geluisterd naar de verschillende verklaringen die tijdens deze zitting zijn afgelegd., Ons standpunt blijft dat het definiëren of afbakenen van de ruimte niet nodig is. Zonder een dergelijke definitie zijn er geen juridische of praktische problemen ontstaan. Integendeel, de verschillende rechtsstelsels die van toepassing zijn op het luchtruim en de ruimte hebben op hun respectieve gebieden goed gefunctioneerd. Het ontbreken van een definitie of afbakening van de ruimte heeft de ontwikkeling van activiteiten op beide gebieden niet belemmerd.

de waarheid is dat het definiëren van ruimte de internationale relaties en regelgeving wat troebeler zou kunnen maken., Als er een internationaal overeengekomen vaste lijn is voor waar de ruimte begint, dan kunnen andere landen Vuil roepen als de VS op een superhoge hoogte boven een buitenlands grondgebied vliegt, maar onder de ruimtelijn. Technisch gezien kan de VS door het luchtruim van een ander land vliegen. Zoals het nu is, is er niets dat de VS ervan weerhoudt dat te doen. “Ze willen het ongedefinieerd houden, vooral omdat het Amerikaanse leger denkt dat het hen de flexibiliteit geeft om dingen op elke hoogte te doen”, zegt Gangale. “Je kunt geen wet overtreden die niet bestaat.,”

uiteindelijk kan het instellen van een lijn landen helpen om uit te vinden welke soorten wetten van toepassing moeten zijn op elk gebied van de hemel: de wetten voor vliegtuigen of de wetten voor ruimtevaartuigen. Maar het wordt nog ingewikkelder als je bedenkt dat er een grote kloof is tussen waar het hoogste vliegtuig kan gaan en waar ruimtevaartuigen kunnen gaan. De hoogste ballonnen kunnen slechts ongeveer 50 kilometer of 31 mijl hoog zijn, en de meeste vliegtuigen werken veel lager dan dat. Dus in werkelijkheid is er ongeveer een 18-mijl zone tussen het hoogste waar een vliegtuig kan gaan en waar de ruimte begint., Dus moeten de wetten voor vliegtuigen van toepassing zijn op deze regio?

dit “grijze gebied” van de hemel wordt in werkelijkheid alleen gebruikt door ruimtevaartuigen — ofwel naar de ruimte gaan of het verlaten. Plus, sommige ruimtevaartuigen kunnen zelfs lager vliegen dan dit grijze gebied om terug te keren naar de aarde. De Space Shuttle, bijvoorbeeld, vloog zo laag als 34 kilometer over Cuba ‘ s beperkte luchtruim toen het terugkeerde uit de ruimte, volgens Gangale. Dat is waarom Gangale stelt dat een ruimtevaartuig moet worden gedefinieerd door waar het moet gaan. “Elke vlucht die opstijgen met de bedoeling om hoogte te bereiken moet worden gedekt door de ruimtewet,” zegt hij., “Het is echt de bedoeling van een vlucht die bepaalt welk wettelijk regime van toepassing is.”

Gangale gelooft dat het nu tijd is om te definiëren wat ruimte werkelijk is, omdat steeds meer commerciële bedrijven ambitieuze plannen hebben om naar de ruimte te gaan. En sommigen van hen moeten misschien over delen van de aarde vliegen die misschien ook onder de ruimtelijn liggen. Sierra Nevada Corporation werkt aan een klein gevleugelde voertuig dat terug naar de aarde glijdt zoals de spaceshuttle deed., Het is mogelijk dat toekomstige bedrijven willen eventuele juridische problemen die zich kunnen voordoen als ze moeten laag vliegen over een ander land op de weg terug naar huis uit de ruimte te vermijden. En ze willen misschien weten welke wetten van toepassing zijn in het geval er een soort van ongeluk in de lucht is. “Op de lange termijn, als we zien meer commerciële activiteiten in die hoogten, vooral het opstaan in een baan om de aarde en terug te komen, deze particuliere bedrijven gaan willen de rechtszekerheid die zou worden geboden door het hebben van een ingestelde hoogte of limiet,” zegt Gangale.

het lijkt erop dat de VS geen haast heeft., Maar voor het geval meer entiteiten een verlangen naar een duidelijke definitie uiten, heeft Gangale een ontwerpverdrag geschreven dat de Verenigde Naties indien nodig kunnen aannemen. En gezien de interesse in zijn werk, denkt hij dat een duidelijke definitie snel moet gebeuren. “Naarmate de ruimtevaart meer en meer gecommercialiseerd wordt, denk ik dat het idee dat we geen definitie nodig hebben steeds minder houdbaar wordt.,”