فضا كجاست !!؟

اغلب درباره سفرهای فضایی مطالبی می‌شنویم، اما به راستی مرز بین فضا و زمین كجاست؟ از چه منطقه‌ای باید گذر كنیم تا اسم‌ ما نیز در فهرست پرافتخار فضانوردان ثبت شود؟ این مقاله تلاش دارد تا به این پرسش اولیه پاسخ گوید.

فضای بیرونی [Outer Space]  كه به اختصار فضا نیز نامیده می‌شود، به منطقه‌ای نسبتاً خالی از جهان اطلاق می‌گردد كه بعد از لایه جو اجرام سماوی قرار دارد. بنابراین اگر در ماه زندگی كنیم، پا در ماه و سر در فضا داریم چون این جرم سماوی فاقد جو است اما اوضاع در زمین متفاوت است و برای رسیدن به فضا باید كیلومترها از سطح این جرم سماوی دور شویم.

لایه‌های مختلف جو زمین

در یك تقسیم‌بندی كلی می‌توان جهان هستی را به سه منطقه فضای خاكی، فضای جوی و فضای بیرونی تقسیم كرد. فضای خاكی بخشی از جهان را تشكیل می‌دهد كه مولكولهای جامد با گرد آمدن در كنار هم جرمی سماوی را تشكیل داده باشند. فضای جوی قسمتی از دنیا است كه چگالی مولكولهای گاز در آن به قدری است كه نمی‌توان آن فضا را تهی فرض كرد. جو ناهید، زمین، بهرام یا قسمت اعظم سیاره‌های مشتری گونه مانند مشتری، كیوان و اورانوس از این دسته هستند. اما فضای بیرونی منطقه‌ای است كه علی‌رغم تصور عامه مردم خالی و تهی نمی‌باشد بلكه چگالی مواد در این ناحیه بسیار اندك است. در فضای بیرونی غالباً گاز هیدروژن، یونها، ذرات تشكیل دهنده اتم (الكترونها و پروتنها) و گاهی اوقات غبارهای فضایی یافت می‌شود اما میزان این مواد در گستره عظیم این منطقه چونان كم است كه می‌توان به نسبت فضای خاكی و یا جوی، آنجا را تهی فرض كرد.

زمین از جمله مناطقی در جهان است كه هر سه فضا را در خود دارد. مرز بین فضای خاكی و فضای جوی كاملاً مشخص و معلوم می‌باشد. اما برعكس مرز مشخصی بین فضای جوی و فضای بیرونی وجود ندارد. جو زمین با افزایش ارتفاع رقیق می‌شود و به تدریج جای خود را به فضای بیرونی می‌دهد. از این رو مرزی مجازی برای گذر از فضای جوی به فضای بیرونی تعریف شده است. با توجه به كاربردها و نگاه‌های متفاوت چندین مرز به وجود آمده است.

طبق تعریف فدراسیون بین‌المللی هوانوردی، خط كارمن [Karman Line] در ارتفاع 100 كیلومتری از سطح متوسط دریاها مرز بین هوا و فضا می‌باشد. این تعریف به این دلیل انتخاب شده است كه بعد از این ارتفاع غلظت جو به دلیل افزایش ناگهانی و شدید دما به قدری كاهش می‌یابد كه می‌توان از نیروی پسای ناشی از برخورد مولكولهای جو با شئ پرنده صرف‌نظر كرد. از دیگر سو طبق تعریف رسمی ایالات متحده آمریكا فردی كه قادر باشد در ارتفاعی بیش از 80 كیلومتر از سطح زمین پرواز كند، مفتخر به كسب عنوان فضانوردی خواهد شد. این ارتفاع جایی است كه لایه مزوسفیر [Mesosphere] تمام می‌شود. اما مهندسان طراح هوافضا، هنگام طراحی و یا شبیه‌سازی بازگشت اجرام به جو زمین، گذر از ارتفاع 120 كیلومتری را عبور از مرز فضا به جو می‌شناسند. سرعت بسیار زیاد اجسام در بازگشت به جو دلیل تفاوت دیدگاه این دسته از مهندسان با گروه اول است. در سرعتهای بسیار زیاد، جو رقیق فاصله بین ارتفاع 120 تا 100 كیلومتری، پسای اتمسفری قابل توجهی تولید می‌كند.

فضای بیرونی خود شامل تقسیمات فراوانی است. بخشی از فضای بیرونی كه در داخل منظومه شمسی قرار دارد را فضای بین سیاره‌ای می‌نامند. با گذر از هلیوپاس ( [Heliopause] مرز منظومه شمسی، جاییكه بادهای خورشیدی با بادهای ستاره‌ای كهكشان راه‌شیری برخورد می‌كنند) وارد  قسمتی از فضای بیرونی می‌شویم كه به آن فضای بین ستاره‌ای می‌گویند. در قدم بعدی با گذر از مرز كهكشان راه شیری وارد منطقه بسیار جدیدی و شگفت‌انگیزی می‌شویم كه از آن با فضای بین كهكشانی یاد می‌شود.

عدم وجود جو در فضای بیرونی (یا به عبارت بهتر، غلظت بسیار اندك گاز و ذرات جامد در آن منطقه)، این قسمت از جهان را برای رصد آسمان در تمام گستره طول موج امواج الكترومغناطیسی ایده‌آل ساخته است. فقط در چنین محیطی است كه تلسكوپ فضایی هابل قادر به دریافت امواجی از 14 میلیارد سال پیش می‌گردد. امروزه بیشتر دانش ما از فضا مرهون چنین امكان بدیعی است كه بشر را قادر می‌سازد فارغ از اغتشاشات جو بر موجی كه دریافت می‌كند، وسعت دانش خود را افزایش دهد.

بودن در فضای بیرونی خطرات بی‌شماری برای موجودات زنده به همراه دارد.

اولین خطر برای نوعی از زندگی كه ما می‌شناسیم، عدم وجود اكسیژن است. نوع بشر برای بقا به اكسیژن جو احتیاج مبرم دارد و تنها 7 دقیقه نبود اكسیژن را تحمل می‌كند.

خطر دوم مربوط به فشار بسیار بسیار اندك هواست كه می‌توان آن را صفر فرض كرد. بدن انسان بعد از سالها بودن در شرایط زمین خود را با فشار یك اتمسفری جو زمین مطابقت داده است. به این منظور ما فشار داخلی معادل یك اتمسفر در بدن خود داریم تا همچون یك قوطی خالی در اثر فشار جو زمین له نشویم . در شرایط خلاء این فشار داخلی باعث دردسر خواهد شد. البته موجود زنده‌ای كه شرایط خلاء را تجربه می‌كند در اثر فشار داخلی دچاز از هم‌پاشیدگی نخواهد شد اما اتفاقات ناگوار دیگری برایش روی خواهد داد. برای مثال آب در اندام سطحی مانند چشمها و پوست شروع به جوشیدن و تبخیر می‌كند، مویرگها در اثر فشار داخلی پاره خواهند شد و مرگ دردناكی در انتظار وی خواهد بود.