🌍 Linia Kármána — gdzie zaczyna się kosmos?

Theodore von Kármán obliczył, że na wysokości ok. 100 km powietrze jest zbyt rzadkie, by pojazd mógł wytworzyć siłę nośną aerodynamiczną bez przekroczenia prędkości orbitalnej. Sprawia to, że 100 km stanowi fizycznie znaczące przejście między lotem a mechaniką orbitalną. FAI przyjęła tę wartość jako oficjalną granicę, choć Stany Zjednoczone i niektóre firmy kosmiczne stosują zamiast tego 80 km (50 mil).

Prędkość orbitalna to prędkość, przy której siła odśrodkowa dokładnie równoważy grawitację, utrzymując satelitę na orbicie kołowej (ok. 7,9 km/s przy powierzchni Ziemi, nieznacznie maleje wraz z wysokością). Linia Kármána to miejsce, w którym prędkość potrzebna do wytworzenia siły nośnej aerodynamicznej zrównuje się z prędkością orbitalną – powyżej niej skrzydła są bezużyteczne, a trajektorię muszą zapewnić rakiety lub mechanika orbitalna.

Traktat o przestrzeni kosmicznej z 1967 roku ustanawia wolność dostępu i brak suwerenności powyżej pewnej wysokości, ale nie definiuje dokładnej granicy. Żaden wiążący traktat międzynarodowy nie określa precyzyjnej wysokości granicy przestrzeni kosmicznej. Definicja FAI wynosząca 100 km jest powszechnie stosowana w praktyce, jednak ta prawna niejednoznaczność ma znaczenie przy wyznaczaniu tras satelitów nad terytorium innych państw oraz przy regulowaniu komercyjnych lotów suborbitalnych.

Na wysokości 100 km ciśnienie powietrza wynosi około 0,032 Pa (3×10⁻⁷ atmosfery), temperatura wynosi około −70°C, a średnia droga swobodna cząsteczek powietrza wynosi ok. 30 cm. Statki kosmiczne doświadczają znikomego oporu, ale satelity na bardzo niskich orbitach (180–200 km) tracą wysokość znacząco. Warstwa D jonosfery, która pochłania fale radiowe HF, zaczyna się mniej więcej na tej wysokości. Meteory zwykle ulegają ablacji na wysokości 80–120 km.

Region od około 50 do 100 km to mezosfera; termosfera zaczyna się na wysokości ok. 80–100 km. Między 80 a 100 km leży mezopauza, najzimniejszy region atmosfery Ziemi (ok. −85°C), gdzie tworzą się obłoki srebrzyste. Tuż powyżej 100 km Międzynarodowa Stacja Kosmiczna krąży na wysokości ok. 400 km, a satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) działają na wysokości ok. 200–2000 km.