Espacio exterior

El espacio exterior o espacio vacío también simplemente llamado espacio, se refiere a las regiones relativamente vacías del universo fuera de lasatmósferas de los cuerpos celestes. Se usa espacio exterior para distinguirlo del espacio aéreo (y las zonas terrestres). El espacio exterior no está completamente vacío de materia (i.e. un vacío perfecto) sino que contiene una baja densidad de partículas, predominantemente gas hidrógeno, así como radiación electromagnética. Aunque se supone que el espacio exterior ocupa prácticamente todo el volumen del universo y durante mucho tiempo se consideró prácticamente vacío, o repleto de una sustancia llamada éter, hoy sabemos que contiene de hecho la mayor parte de la materia del universo. Esta materia está formada por radiación electromagnética, partículas cósmicas, neutrinos sin masa e incluso formas de materia no bien conocidas como la materia oscura y la energía oscura. De hecho en el universo cada uno de estos componentes contribuye al total de la materia, según estimaciones, en la siguiente proporción: Materia condensada fría (0,03%), materia estelar (0,5%), neutrinos (partículas sin masa, 0,3%), materia oscura (25%) y energía oscura (75%). La naturaleza física de estas últimas es aún apenas conocida. Sólo se conocen algunas de sus propiedades por los efectos gravitatorios que imprimen en el período de revolución de las galaxias, por un lado, y en la expansión acelerada del universo o inflación cósmica, por otro.

Límite de la Tierra 

No hay un límite claro entre la atmósfera terrestre y el espacio ya que la densidad de la atmósfera decrece gradualmente a medida que la altitudaumenta. No obstante, la Fédération Aéronautique Internationale ha establecido la línea Karman a una altitud de 100 km como una definición de trabajo para el límite entre la atmósfera y el espacio. Esto se usa porque, como Theodore von Karman calculó, por encima de una altitud de unos 100 km, un vehículo tendría que viajar más rápido que la velocidad orbital para poder obtener suficiente sustentación aerodinámica desde la atmósfera para sostenerse él mismo. Los Estados Unidos designa a la gente que viaja por encima de una altitud de 80 km como astronautas. Durante la reentrada atmosférica, 120 km marca el límite donde arrastre atmosférico se convierte en perceptible.

Sistema Solar 

El espacio exterior dentro del Sistema Solar es llamado espacio interplanetario, que pasa por encima del espacio interestelar en la heliopausa. El vacíodel espacio exterior no es realmente vacío; está escasamente lleno de varias docenas de moléculas orgánicas descubiertas hasta ahora porespectroscopia de microondas. Según la Teoría del Big Bang, la radiación de los cuerpos negros de 2,7 K quedó del 'big bang' y el origen del universo, y los rayos cósmicos, que incluyen núcleos atómicos ionizados y varias partículas subatómicas. También hay gas, plasma, polvo, pequeños meteoros y material dejado de lanzamientos previos tripulados y no tripulados que son un riesgo potencial para las naves espaciales. Alguna de esta basura espacial vuelve a entrar en la atmósfera periódicamente.

La ausencia de aire convierte al espacio exterior y a la superficie de la Luna en lugares ideales para la astronomía en todas las longitudes de onda delespectro electromagnético, como evidenció el Telescopio espacial Hubble con las espectaculares imágenes enviadas, permitiendo observar luz de unos 14 000 millones de años de antigüedad, casi del Big Bang. Las imágenes y otros datos de vehículos espaciales no tripulados han proporcionado información incalculable sobre los planetas, asteroides y cometas en nuestro sistema solar.

Variación de presión 

Trasladandose desde el nivel del mar hasta el espacio exterior se produce una diferencia de presión de unos 15 psi, equivalente a salir a la superficie desde una profundidad bajo el agua de unos 10 m.

Vacío 

Contrario a la creencia popular, una persona expuesta de repente al vacío no explotaría, moriría de frío o por su propia sangre hirviendo, pero tardaría poco tiempo en morir de asfixia (anoxia). El vapor de agua comenzaría a hervir desde las áreas expuestas como la córnea del ojo y junto con eloxígeno, desde las membranas dentro de los pulmones. [1].

Satélites 

Hay muchos satélites artificiales orbitando la Tierra, incluyendo satélites de comunicaciones geosíncronos a 35.786 km sobre el nivel del mar en el ecuador. Sus órbitas nunca se "deterioran" porque casi no hay materia allí para ejercer arrastre por fricción. Hay también una creciente dependencia de satélites que permiten el Sistema de posicionamiento global(GPS), para usos militares y civiles. Una idea equivocada común es que la gente en órbita están fuera de la gravedad de la Tierra porque están obviamente "flotando". Ellos están flotando porque están en "caída libre": la fuerza de la gravedad y su velocidad linear está creando una fuerza centrípeta interior que no les permite volar fuera del espacio. La gravedad de la Tierra alcanza más allá del cinturón de Van Allen y mantiene la Luna en órbita a una distancia media de 384 403 km. La gravedad de todos los cuerpos celestes tiende a cero con la inversa del cuadrado de la distancia.

Hitos en el camino hacia el espacio 

• Nivel del mar - 100 kPa (1 atm; 1 bar; 760 mm Hg) de presión atmosférica.
• 4,6 km - La Administración Federal de Aviación de Estados Unidos exige oxígeno suplementario para los pilotos y pasajeros de aviones.
• 5,0 km - 50 kPa de presión atmosférica.
• 5,3 km - Hay media atmósfera de la Tierra por debajo de esta altitud.
• 8,0 km - Zona de la muerte para los escaladores humanos.
• 8,8 km - Cima del Monte Everest, la montaña más alta de la Tierra (26 kPa).
• 16 km - Cabina presurizada o traje presurizado requeridos.
• 18 km - Límite entre la troposfera y la estratosfera.
• 20 km - Agua a temperatura ambiente hierve sin un recipiente presurizado. (La noción popular de que los fluidos del cuerpo comenzarían a hervir en este punto es falsa porque el cuerpo genera suficiente presión interna para evitarlo).
• 24 km - Los sistemas normales de presurización de los aviones ya no funcionan.
• 32 km - Los turborreactores ya no funcionan.
• 34,7 km - Récord de altitud para vuelo de globo aerostático tripulado.
• 45 km - Los estatorreactores ya no funcionan.
• 50 km - Límite entre la estratosfera y la mesosfera
• 80 km - Límite entre la mesosfera y la termosfera. Definición estadounidense de vuelo espacial.
• 100 km - Línea Karman, define el límite del espacio exterior según la Fédération Aéronautique Internationale. Superficies aerodinámicas ineficaces debido a la baja densidad atmosférica. La velocidad de ascenso generalmente supera a la velocidad orbital. Turbopausa.
• 120 km - Primer arrastre atmosférico perceptible durante la reentrada desde la órbita.
• 200 km - Órbita más baja posible con estabilidad a corto plazo (estable durante pocos días).
• 307 km - Órbita de la misión STS-1.
• 350 km - Órbita más baja posible con estabilidad a largo plazo (estable durante varios años).
• 360 km - Órbita media de la ISS, aunque varía debido al arrastre atmosférico y empujes periódicos.
• 390 km - Órbita de la misión Mir.
• 440 km - Órbita de la misión Skylab.
• 587 km - Órbita de la STS-103 / HST.
• 690 km - Límite entre la termosfera y la exosfera.
• 780 km - Órbita del Iridium.
• 20.200 km - Órbita del GPS.
• 35.786 km - Altura de la órbita geoestacionaria.
• 62.377 km - La gravedad lunar supera a la de la Tierra en el Apollo 8.
• 363.104 km - Perigeo lunar.