Determinar exatamente onde o espaço sideral começa não é tão fácil quanto você imagina

A atmosfera da Terra é uma fina faixa de ar composta por cinco camadas principais. Crédito da imagem: NASA

A linha de Kármán é um limite de 100 quilômetros (62 milhas) acima do nível médio do mar que faz fronteira com a atmosfera da Terra e o início do espaço. No entanto, definir exatamente onde o espaço começa pode ser bastante complicado e depende de quem você pergunta. Isso ocorre porque a atmosfera da Terra não termina abruptamente, mas fica cada vez mais fina em altitudes mais altas, o que significa que não há limite superior definitivo. 

A lei internacional afirma que "o espaço sideral deve ser livre para exploração e usado por todos" de acordo com a NOAA. Mas devido a uma variedade de definições de onde o espaço realmente começa e nenhuma lei definitiva que confirme o verdadeiro limite. A porta "onde o espaço começa" foi deixada escancarada, convidando a uma série de interpretações diferentes.

Para a NASA e os militares dos EUA, por exemplo, o espaço começa a uma altitude de 80 quilômetros (cerca de 50 milhas), de acordo com a NOAA. No entanto, para a comunidade internacional, incluindo a Fédération Aéronautique Internationale (FAI), o espaço começa um pouco mais alto, a 100 km, na linha de Kármán.

A TEORIA POR TRÁS DA LINHA KÁRMÁN

Theodore von Karman no Caltech Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Califórnia, EUA, 1950. Crédito da imagem: Heritage Space/Heritage Images via Getty Images

À medida que uma aeronave sobe para uma altitude cada vez mais alta, a densidade do ar circundante fica cada vez mais baixa. Isso significa que o ar da cabine precisa ser pressurizado para permitir que as pessoas respirem, mas isso também afeta a maneira como a aeronave voa. 

A aeronave é mantida no ar por uma força aerodinâmica chamada sustentação, que precisa contrabalançar a força descendente da gravidade. Quanto menor a densidade do ar, mais rápido a aeronave precisa viajar para que suas asas gerem a sustentação necessária.

Mas há uma segunda maneira pela qual viajar em alta velocidade pode neutralizar a gravidade que foi descoberta por Isaac Newton no século 17, muito antes do nascimento da ciência da aerodinâmica. Na verdade, Newton ignorou completamente os efeitos atmosféricos e simplesmente se perguntou o que aconteceria se uma bala de canhão fosse disparada horizontalmente a uma velocidade cada vez mais alta. 

A resposta é que ela viaja cada vez mais longe antes de cair de volta à Terra. Eventualmente, quando atinge a "velocidade orbital", a bala de canhão percorre todo o planeta sem nunca atingir o solo.

Avanço rápido para meados do século 20, quando um engenheiro aeroespacial húngaro-americano chamado Theodore von Kármán fez uma pergunta simples. A que altitude a velocidade necessária para manter uma aeronave no ar através da sustentação aerodinâmica torna-se tão alta que excede a velocidade orbital?

Kármán fez os cálculos necessários e depois arredondou a resposta para aquele número memorável de 100 quilômetros (62 milhas). Esta altitude é agora conhecida como a "linha Kármán" em sua homenagem.

UMA DEFINIÇÃO ALTERNATIVA?

Considerando a controvérsia em torno de se começar a cerca de 80 km (50 milhas) ou 100 km (62 milhas), algumas pessoas perguntam se seria mais fácil definir o espaço apenas como o ponto absoluto em que a atmosfera da Terra termina. Mas essa definição complicaria ainda mais as coisas. 

A linha Kármán é amplamente considerada a "limite do espaço", mas é realmente uma borda interna. A atmosfera da Terra continua muito além. Crédito da imagem: NOAA

Viajar além dos limites da atmosfera da Terra levaria cerca de 10.000 km acima da superfície da Terra até o topo da camada mais alta da atmosfera da Terra, a exosfera. A exosfera marca a borda da nossa atmosfera, então por que não deveria também marcar o início do espaço?

A Estação Espacial Internacional (ISS) orbita a Terra a uma altitude média de 400 quilômetros (248 milhas) e os satélites em órbita baixa da Terra permanecem em altitudes inferiores a 1.000 Km (620 milhas). Com a fronteira espacial nesta nova altura de 10.000 km (6.000 milhas), a maioria de nossas naves espaciais em órbita da Terra não seria mais considerada "nave espacial" e quaisquer visitantes da ISS, por exemplo, não seriam mais chamados de astronautas. 

Esta nova definição apenas confundiria a definição de águas espaciais ainda mais do que as duas definições que temos atualmente de 80 km (50 milhas) e 100 km (62 milhas). Então, por enquanto, elas são nossas melhores opções. 

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RECURSOS ADICIONAIS

Para mais informações sobre o trabalho de Theodore von Kármán e a linha Kármán, confira a biografia da NASA sobre o pioneiro e "Theodore Von Kármán, 1881-1963" por Sidney Goldstein. 

BIBLIOGRAFIA

• NASA. (2019, 2 de outubro). Atmosfera da Terra: Um bolo de várias camadas — mudança climática: Sinais vitais do planeta. NASA. Acesso em 11 de novembro de 2022, de https://climate.nasa.gov/news/2919/earths-atmosphere-a-multi-layered-cake/
• NASA. Atmosfera da Terra. NASA. Acesso em 11 de novembro de 2022, de https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/atmosphere.html
• Tipos de órbitas. ESA. Acesso em 11 de novembro de 2022, de https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Transportation/Types_of_orbits 
• Onde está o espaço? NESDIS. Acesso em 11 de novembro de 2022, de https://www.nesdis.noaa.gov/news/where-space

—Este artigo foi atualizado em 14 de novembro de 2022 pelo editor da Gaia Ciência.

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Referência:

DOBRIJEVIC, Daisy; MAY, Andrew. The Kármán Line: Where does space begin? Space, Nova York, 13, nov. 2022. References. Disponível em: <https://www.space.com/karman-line-where-does-space-begin>. Acesso em: 14, nov. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.