Warum die Definition der Weltraumgrenze für die Zukunft der Raumfahrt von entscheidender Bedeutung sein kann

Am Donnerstagmorgen, kurz nach 8 Uhr PT, zündeten die beiden Piloten an Bord des Raumflugzeugs von Virgin Galactic das Raketentriebwerk des Fahrzeugs hoch über der Mojave-Wüste für insgesamt 60 Sekunden und schwebten auf eine Höhe von 82,7 Kilometern. Als das Fahrzeug seine maximale Höhe erreichte, feierte das Virgin Galactic-Team: Sie hatten endlich den Weltraum erreicht — ein neuer Rekord für das Unternehmen.

Zumindest argumentiert Virgin Galactic, dass es in den Weltraum gegangen ist. Aber für viele ist das nicht der Platz.,

Je höher Sie irgendwann durch den Himmel reisen, desto dünner wird die dichte Atmosphäre der Erde und weicht schließlich dem Vakuum des Weltraums. Aber die genaue Höhe, in der der Luftraum endet und der Weltraum beginnt, wurde nie vollständig vereinbart, und viele verschiedene Gruppen gaben unterschiedliche Antworten. Jetzt erwägt eine internationale Organisation, ihre Definition dafür zu ändern, wo der Weltraum „beginnt“, was die Welt möglicherweise einem Konsens über ein kompliziertes und überraschend angespanntes Thema näher bringt.,

Der Weltluftsportverband — oder die FAI für die Fédération Aéronautique Internationale — gab am 30-November bekannt, dass er erwägt, die Karman-Linie zu ändern-die Höhe, die als Grenze zum Weltraum gilt. Die Linie ist nach Theodore von Karman benannt, einem ungarischen Ingenieur und Mathematiker, der zuerst berechnet hat, wo die Erdatmosphäre für Flugzeuge zu dünn wird, um einen Flug zu erreichen. Seit Jahrzehnten hat die FAI die Karman-Linie auf 100 Kilometer oder 62 Meilen hoch gesetzt., Aber jetzt erwägt die Organisation, die für die Katalogisierung von Luft-und Raumfahrtrekorden verantwortlich ist, es auf 80 Kilometer oder 50 Meilen hoch zu bringen.

Kurzfristig scheint die Änderung der Definition für die Raumgrenze inkonsequent zu sein. Es könnte sich um ein paar historische Statistiken darüber ändern, wer tatsächlich jenseits der Erde war (und die Piloten, die gerade Virgin Galactics Raumflugzeug geflogen haben, können sich heute rühmen, Astronauten zu sein.) Aber eine international vereinbarte rechtliche Definition für den Weltraum könnte große Auswirkungen auf die Zukunft der Raumfahrtindustrie haben., Zum Beispiel könnte es komplizieren, welche Fahrzeuge wir für Raumfahrzeuge und Flugzeuge halten, und ändern, wie wir diese Fahrzeuge in Zukunft regulieren. „Wo hört jemandes Luftraum auf? Das ist eindeutig von Interesse“, sagt Jonathan McDowell, Astrophysiker an der Harvard und Raumfahrtexperte, The Verge.

Lassen Sie uns technische

Die FAI erwägt eine Änderung dank neuer Forschung präsentiert von McDowell., Als jemand, der eifrig Raumfahrtstatistiken aufzeichnet, wollte McDowell herausfinden, wie viele Raketen tatsächlich in den Weltraum gegangen waren und wie viele Menschen als Astronauten betrachtet werden konnten. Und um diese Fragen wirklich zu beantworten, musste er wissen, wo der Weltraum begann. Also ging er durch die gesamte Raumfahrtgeschichte, um zu sehen, ob er dies besser definieren könnte.

Nachdem er im Laufe der Jahre zahlreiche Orbitalstatistiken für Raumfahrzeuge durchkämmt hatte, kam er auf eine Schätzung, die seiner Meinung nach präziser ist als die derzeit von der FAI verwendete: 80 Kilometer plus oder minus 10 Kilometer., In leicht verständlichen Begriffen ist dies die niedrigste Höhe, die ein Satellit erreichen kann und dennoch Umlaufbahnen um die Erde absolviert. Um im Orbit zu bleiben und auch eine so geringe Höhe zu erreichen, muss sich das Fahrzeug in einer elliptischen Umlaufbahn befinden. Das ist einer, wo das Raumschiff schwingt weit weg von der Erde die meiste Zeit und kommt in der Nähe von 80 Kilometer für nur einen kurzen Teil der Reise. In dieser Konfiguration kann ein Raumfahrzeug laut McDowell Tage oder Wochen im Orbit bleiben.,

McDowell sagt, dass 80 Kilometer der Punkt sind, an dem die Schwerkraft wichtiger wird als die Atmosphäre. „Sie sind im Weltraum, wenn Sie die Atmosphäre grundsätzlich ignorieren können“, sagt er. „Und das bedeutet nicht, dass es keine Wirkung hat, aber die Schwerkraft ist das Dominierende, worüber man sich Sorgen machen muss.“

Um unsere Köpfe wirklich darum zu wickeln, müssen wir verstehen, was es braucht, um überhaupt in die Umlaufbahn zu kommen. Das Wichtigste ist Geschwindigkeit., Auf der Höhe der Internationalen Raumstation (etwa 254 Meilen / 408 Kilometer) bewegen sich Raumfahrzeuge mit mehr als 17.000 Meilen pro Stunde. Sie müssen so schnell gehen, um in einen ständigen Zustand der Revolution um unseren Planeten zu gelangen. Leider ist unsere Atmosphäre zu dick, damit ein Objekt die Erde mit ähnlichen Geschwindigkeiten tiefer am Himmel umkreisen kann. „Sie würden sehr schnell in Flammen aufgehen, weil Sie versuchen würden, viel zu schnell durch die Luft zu gehen“, sagt McDowell. Das meint er damit, dass die Atmosphäre wichtig ist.,

Auch über 80 Kilometer existiert die Erdatmosphäre noch — sie ist einfach super dünn. Satelliten, die viel höher als 80 Kilometer umkreisen, interagieren immer noch mit den Partikeln aus unserer Atmosphäre. Die Luft ist einfach so dünn, dass sie der Umlaufbahn eines Raumfahrzeugs nicht abträglich ist. „Die Frage ist also, wo zeichnet man eine Grenze, an der man nicht mehr im Weltraum ist? Es ist, wenn Sie nicht einmal kurz mit Orbitalgeschwindigkeit durch die Atmosphäre tauchen und weitermachen können.“sagt McDowell.,

Wenn dies die technischste Antwort ist, wie wurde die formale Definition der FAI auf 100 Kilometer festgelegt? Karman selbst setzte 1956 sein eigenes Limit auf 83,8 Kilometer — versuchte jedoch nicht einmal, die Grenze des Weltraums zu finden. Er versuchte hauptsächlich zu definieren, wie hoch ein Flugzeug fliegen und trotzdem Auftrieb erreichen konnte., Letztendlich wurde diese Grenze als die Grenze des Weltraums falsch interpretiert, so Thomas Gangale, Experte für Weltraumrecht und Executive Director von OPS-Alaska, einem globalen Forschungsnetzwerk. Er und McDowell nehmen an, dass wir bis zu 100 Kilometer gekrochen sind, weil die Leute einfach angefangen haben, sich auf eine schöne, leicht zu merkende Zahl zu runden. „Um 1960 beschloss die FAI, das Limit auf 100 Kilometer festzulegen, nur um Flüge aufzeichnen zu können — dass jeder Flug darüber als Raumfahrt angesehen würde.“

Nicht jeder hält sich jedoch an die Definition des Raums durch die FAI., Die US Air Force zum Beispiel legt das Limit bereits auf 50 Meilen oder ungefähr 80 Kilometer fest und wird jedem ihrer Mitarbeiter, die über diese Höhe fliegen, Abzeichen verleihen. Die NASA macht dasselbe. Und während die Federal Aviation Administration keine offizielle Definition hat, gibt sie normalerweise Astronautenabzeichen an diejenigen aus, die über 50 Meilen gegangen sind. Es ist etwas, das mehr definiert werden kann, wenn mehr kommerzielle Akteure in den Weltraum gehen. „Pläne zur Ausgabe und Ausgabe von Astronautenflügeln werden geprüft“, sagt ein FAA-Sprecher The Verge.,

Das Weltraumgesetz erreicht neue Höhen

Aber während verschiedene Organisationen ihre eigenen Definitionen haben, gibt es keine universelle Vereinbarung. In der Tat behaupten die USA, dass die Definition von Raum durch internationales Recht einfach nicht notwendig ist. Bei einem Treffen der Vereinten Nationen in Wien im Jahr 2001 hatte die US-Delegation Folgendes zu sagen:

In Bezug auf die Frage der Definition und Abgrenzung des Weltraums haben wir dieses Thema sorgfältig geprüft und uns die verschiedenen Erklärungen angehört, die auf dieser Sitzung abgegeben wurden., Unsere Position ist weiterhin, dass die Definition oder Abgrenzung des Weltraums nicht notwendig ist. In Ermangelung einer solchen Definition sind keine rechtlichen oder praktischen Probleme aufgetreten. Im Gegenteil, die unterschiedlichen rechtlichen Regelungen in Bezug auf den Luftraum und den Weltraum haben in ihren jeweiligen Bereichen gut funktioniert. Das Fehlen einer Definition oder Abgrenzung des Weltraums hat die Entwicklung von Aktivitäten in beiden Bereichen nicht behindert.

Die Wahrheit ist, dass die Definition des Raums die internationalen Beziehungen und Vorschriften etwas trüber machen könnte., Wenn es eine international vereinbarte durchgezogene Linie gibt, wo der Weltraum beginnt, dann könnten andere Länder foul schreien, wenn die USA in einer superhohen Höhe über einem fremden Territorium, aber unter der Weltraumlinie fliegen. Technisch gesehen könnten die USA durch den Luftraum eines anderen Landes fliegen. So wie es ist, gibt es nichts, was die USA davon abhält, das zu tun. „Sie wollen es undefiniert halten, vor allem, weil das US-Militär das Gefühl hat, dass es ihnen die Flexibilität gibt, Dinge in jeder Höhe zu tun“, sagt Gangale. „Du kannst kein Gesetz brechen, das nicht existiert.,“

Letztendlich könnte das Festlegen einer Linie den Ländern helfen, herauszufinden, welche Arten von Gesetzen für jeden Bereich des Himmels gelten sollten: die Gesetze für Flugzeuge oder die Gesetze für Raumfahrzeuge. Aber die Dinge werden noch komplizierter, wenn man bedenkt, dass es eine große Lücke zwischen dem höchsten Flugzeug und dem Raumschiff gibt. Die höchsten Ballons können nur etwa 50 Kilometer oder 31 Meilen hoch erreichen, und die meisten Flugzeuge arbeiten viel niedriger. In Wirklichkeit gibt es also ungefähr eine 18-Meilen-Zone zwischen dem höchsten, den ein Flugzeug erreichen kann und wo der Weltraum beginnt., Sollten also Gesetze für Flugzeuge für diese Region gelten?

Diese „Grauzone“ des Himmels wird wirklich nur von Raumfahrzeugen genutzt — entweder in den Weltraum gehen oder ihn verlassen. Außerdem fliegen einige Raumfahrzeuge möglicherweise noch tiefer als diese Grauzone, um zur Erde zurückzukehren. Das Space Shuttle zum Beispiel flog laut Gangale so niedrig wie 34 Kilometer über Kubas eingeschränkten Luftraum, als es aus dem Weltraum zurückkehrte. Deshalb argumentiert Gangale, dass ein Raumschiff definiert werden sollte, wohin es gehen soll. „Jeder Flug, der mit der Absicht startet, die Höhe zu erreichen, sollte durch das Weltraumgesetz abgedeckt sein“, sagt er., „Es ist wirklich die Absicht eines Fluges, der entscheidet, welche gesetzliche Regelung gilt.“

Gangale glaubt, dass es jetzt an der Zeit ist, zu definieren, was Weltraum wirklich ist, denn immer mehr kommerzielle Unternehmen haben ehrgeizige Pläne, in den Weltraum zu gehen. Und einige von ihnen müssen möglicherweise auch über Teile der Erde fliegen, die sich möglicherweise unterhalb der Weltraumlinie befinden. Die Sierra Nevada Corporation arbeitet an einem kleinen geflügelten Fahrzeug, das wie das Space Shuttle zur Erde zurückfliegt., Es ist möglich, dass zukünftige Unternehmen rechtliche Probleme vermeiden möchten, die auftreten könnten, wenn sie auf dem Heimweg aus dem Weltraum tief über ein anderes Land fliegen müssen. Und sie möchten vielleicht wissen, welche Gesetze gelten, falls ein Missgeschick in der Luft liegt. „Auf lange Sicht werden diese privaten Unternehmen die Rechtssicherheit wollen, die durch eine festgelegte Höhe oder ein bestimmtes Limit gegeben wäre, wenn wir mehr kommerzielle Operationen in diesen Höhen sehen, insbesondere wenn sie in die Umlaufbahn aufsteigen und zurückkommen“, sagt Gangale.

Es scheint, dass die USA es nicht eilig haben., Falls jedoch mehr Organisationen den Wunsch nach einer klaren Definition äußern, hat Gangale einen Entwurf eines Übereinkommens verfasst, den die Vereinten Nationen bei Bedarf annehmen können. Und angesichts des Interesses an seiner Arbeit denkt er, dass eine klare Definition bald passieren muss. „Da die Raumfahrt immer kommerzialisierter wird, denke ich, dass diese Idee, die wir nicht brauchen, immer weniger haltbar wird.,“