Where does outer space start?(English/Turkish)

Where’s the edge of space? What seems like a simple question has an answer with more layers than the Earth’s atmosphere. You might expect that space begins where the atmosphere ends, and that could be true. But, as it turns out, no one can tell exactly where that point is. And the majority of scientists look much closer to home, placing the edge of space well within the bounds of the atmosphere.
The most widely accepted definition of the “edge of space” is 100 kilometers above the Earth’s surface (approximately 62 miles, though the number is often rounded down to 60). That altitude is what’s known as the Kármán Line, named for Hungarian physicist and engineer Theodore von Kármán, who determined that aeronautics would no longer work at that altitude. That is to say, as Paul Newman, Chief Scientist for Earth Sciences at NASA Goddard Space Flight Center, explains, “The Kármán line is defined as the altitude where you can’t fly fast enough to generate lift for an aircraft.” Aside from aeronautics, there’s another difference above and below the Kármán Line. “Below 100 kilometers, gases are well mixed by turbulent motions. Hence, nitrogen is about 78%, and oxygen is about 21%,” explains Newman. “Above 100 kilometers, the gases begin to diffusively separate because of gravity. We refer to this altitude of separation as the homopause, since everything below is homogeneously mixed.”
This 100 kilometer/62 mile altitude is what the Fédération Aéronautique Internationale (FAI), the international governing body of air sports, which covers everything from ballooning to human spaceflight, officially lists as beginning of space. “The commercial space industry seems to be using this as the goal for their tourist flights, too,” notes Dr. Terry D. Oswalt, Chair of the Department of Physical Sciences at Embry-Riddle Aeronautical University. For instance, Jeff Bezos’ Blue Origin recently launched a test of its New Shepard capsule to 65.8 miles, and Sir Richard Branson’s Virgin Galactic promises to take its guests aboard SpaceShipTwo above 62 miles.
While the Kármán line might be closest to an official international designation of the beginning of space, it’s by no means the standard for everyone. “Interestingly, the U.S. signed the FAI agreement establishing 100 kilometers as the definition of where space begins, but it still awards ‘astronaut’ status to anyone who flies above 80 kilometers, or 50 miles—the altitude where the thermosphere begins and the temperature begins to rise with altitude,” says Oswalt. This “astronaut” status applies to both NASA employees and military personnel who have reached that altitude.
There’s also another definition that was established in 2009. Citing data from their Supra-Thermal Ion Imager, researchers from the University of Calgary determined a new edge of space: They claim that 73.3 miles (118 kilometers) is a more accurate mark, as below that line, ions move more calmly, and above it, they move in a frenzy, signifying the difference between the atmosphere and space. But it’s interesting to note that 73.3 miles is nowhere near the technical outer limits of the Earth’s atmosphere, which comprises five different layers—the troposphere, stratosphere, mesosphere, thermosphere, and exosphere—that extend roughly 497 miles above the planet. In fact, scientists don’t even have a clear definition of where the atmosphere ends. It just gets thinner and thinner, until it’s gone.
Then there’s the case of the International Space Station (ISS), which, by the majority of accounts, is certainly in space. It orbits at an altitude of approximately 248.5 miles (400 kilometers), well above the Kármán Line and the University of Calgary mark. With astronauts experiencing microgravity here, you’d think this would certainly mean that 248.5 miles is safe bet for being above the edge of space, right? Well, not quite. The station—which sits in the thermosphere—is in constant free fall toward Earth, and is still impacted by our planet’s gravity and atmosphere. The ISS does slow down as it brushes through the (very thin) air, and requires regular boosts to maintain its altitude.
Astronauts floating inside the ISS are also still experiencing gravity. Their weightlessness is similar to the experience of passengers aboard a parabolic flight, where pilots maneuver a plane through the air in a giant arc. At the top of the arc, passengers experience a few seconds of weightlessness. If you’re falling at the same rate as everything around you (that is, with no air resistance), you feel like you’re floating. If you wanted to reach a point where Earth’s gravity no longer has a hold on you, you’d have to fly out about 21 million kilometers, or 13 million miles. That’s 87 times farther away than the moon.

“Each of the definitions of the edge of space depends upon what processes in the atmosphere you consider important to the problem at hand,” says Oswalt. “For example, if the place where an airplane can no longer fly is important, then that becomes your definition of where space begins. If the radiation hazard from solar flares and cosmic rays is the factor of concern, then that becomes your altitude of concern. If achieving orbit is important, then your definition might be 160 kilometers, where friction with the atmosphere is low enough to maintain what is called ‘low earth orbit.’”

That means the edge of space is less of a barrier and more of a moving target, changing as we achieve new milestones and achievements in spaceflight. The only question really is, where will we push it next?

Dış Uzay Nereden Başlar?

Dış uzayın başlangıç noktası nerede? Bu, basit bir soru gibi görünse de Dünya’nın atmosferinden bile daha fazla katmana sahip bir yanıtı var. Dış uzayın, atmosferin bittiği yerde başladığını düşünüyorsanız bu doğru olabilir. Ama işin aslı şu ki kimse bu noktanın tam olarak nerede olduğundan emin değil. Bilim insanlarının büyük bir çoğunluğu, dış uzayın sınırını atmosferin bittiği yer olarak tanımlıyor.

Dış uzayın sınırı için kabul görmüş en yaygın tanım deniz seviyesinden 100 kilometre yukarısı. Kármán hattı adı verilen bu sınır, adını aerodinamiğin bu yükseklikten itibaren işlemeyeceğini tespit eden Macar fizikçi ve mühendis Theodore von Kármán’dan alıyor. NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Yer Bilimleri Baş Bilim İnsanı Paul Newman: “Kármán hattı, bir uçağın havada kalmak için gereken hıza ulaşamayacağı yükseklik olarak tanımlanıyor.” diyor. Aerodinamiğin yanı sıra, Kármán hattının yukarısı ve aşağısında farklı olan başka bir şey daha var. Bu sınırın, yani 100 kilometrenin altında gazlar düzensiz hareketlerinden dolayı birbirlerine iyi karışmış durumdalar. Dolayısı ile azot yaklaşık %78, oksijen ise %21 civarında bulunuyor, diyor Newman. “Gazlar 100 kilometrenin üzerindeki yüksekliklerde yerçekiminin azalması nedeniyle dağılmaya başlar. Altındaki her şey homojen bir şekilde karıştığından dolayı biz ayrılmanın gerçekleştiği bu yüksekliği homopause olarak adlandırıyoruz.” Bu 100 kilometrelik yükseklik, uluslararası hava sporları yönetim kuruluşu olan Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI) tarafından resmi olarak dış uzayın başlangıcı kabul ediliyor. Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi Doğa Bilimleri Bölümü Başkanı Dr. Terry D. Oswalt: “Ticari uzay endüstrisinde bu, turist uçuşları için hedef yükseklik olarak kullanılıyor gibi görünüyor.” diyor. Örneğin, yakın zamanda Jeff Bezos’nun Blue Origin’i New Shepard kapsülünü yaklaşık 106 kilometreye çıkaran bir test yaptı ve Sir Richard Branson’un Virgin Galactic’i ise misafirlerini SpaceShipTwo’da yaklaşık 100 kilometre yükseklikte ağırlamayı vaad ediyor.

Kármán hattı, resmi ve uluslararası bir tanım olmaya en yakın aday gibi gözükse de bu herkes için bir standart oluşturduğu anlamına gelmiyor. İlginç bir şekilde ABD, 100 kilometre yüksekliğin dış uzayın başlangıcı olduğunu kabul eden FAI anlaşmasını imzalamış olmasına rağmen, 80 kilometreden yukarıda, termosferin başladığı yerden uçuş yapan herkese astronot ünvanı veriyor, diyor Oswalt. Astronot ünvanı bu yüksekliğe ulaşan hem NASA çalışanları hem de askeri personeller için geçerli.

Başka bir tanım da 2009 yılında yapıldı. Calgary Üniversitesi’nden araştırmacılar, Supra-Thermal Ion Imager’dan aldıkları verilerle dış uzayın sınırı için yeni bir tanım belirledi: 118 kilometrenin çok daha kesin bir nokta olduğunu iddia ediyorlar. Bu noktanın aşağısında iyonlar daha sakin hareket ederken yukarısında çok daha hızlı hareket ederek atmosfer ve dış uzay arasındaki farkı belirgin kılıyorlar. Ama şunu belirtmek gerekiyor ki atmosfer; içerdiği troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve ekzosferle deniz seviyesinden 800 kilometreye kadar uzanan bir mesafeyi kapsıyor. Bunun yanında 118 kilometre atmosferin teknik sınırlarının pek de yakınında değil. Aslında bilim insanları atmosferin nerede bittiğine dair kesin bir tanım yapamıyorlar. Atmosfer, dış uzaya doğru gittikçe inceliyor ve nihayetinde kayboluyor.

Uluslararası Uzay İstasyonu (UUİ) ise bir diğer aday. UUİ, Kármán hattının ve Calgary Üniversitesi’nin belirlediği çizginin üzerinde, deniz seviyesinden 400 kilometre yukarıda yer alıyor. Astronotların burada yerçekimsiz ortamı deneyimlediklerini göz önüne alırsak 400 kilometre dış uzay sınırı için oldukça mantıklı bir aday gibi görünüyor. Fakat aslına bakarsanız pek de öyle değil. Termosferin içinde yer alan UUİ aslında hala gezegenimizin yerçekiminin ve atmosferinin etkisi altında. Yerçekimsiz ortamın yaşanmasının nedeni istasyonun Dünya’ya doğru serbest düşüşte olması. UUİ, etrafında bulunan incecik havaya sürtündükçe yavaşlıyor ve irtifasını koruyabilmek için motorlarını düzenli olarak çalıştırıyor.

Aslında UUİ’deki astronotlar için yerçekimi hala mevcut olsa da onların deneyimlediği ağırlıksızlık hissi, pilotların uçağa devasa bir yay çizdirmesiyle, yani parabolik uçuş yapmasıyla oluşan his ile aynı. Yayın tepe noktasında yolcular birkaç saniye ağırlıksız hissediyorlar. Eğer etrafınızdaki her şey ile aynı hızla düşüyorsanız ve hiç hava direnci yoksa boşlukta süzülüyor gibi hissedersiniz. Eğer Dünya’nın çekim etkisinin tamamen yok olduğu bir noktaya gitmek istiyorsanız o zaman 21 milyon kilometre uzağa uçmanız gerekiyor. Bu da Ay’dan 87 kat daha uzağa gitmek demek.

Dış uzayın sınırını nasıl tanımladığınız, atmosferde gerçekleşen hangi süreçleri göz önünde bulundurduğunuzla alakalı, diyor Oswalt. Örneğin, sizin için önemli olan bir uçağın artık uçamadığı noktaysa o zaman dış uzayın sınırı için bu tanımı kullanırsınız. Eğer güneş patlamaları ve kozmik ışınlardan kaynaklanan radyasyonu dikkate alıyorsanız o zaman sınırı çizerken bunu göz önünde bulundurursunuz. Fakat önemli olan yörüngeye ulaşmaksa o halde tanımınız sürtünmenin alçak Dünya yörüngesinde kalmanızı sağlayacak kadar düşük olduğu 160 kilometre olmalıdır.

Bu da demek oluyor ki dış uzay hattı belirli bir sınırdan çok biz yeni keşifler yaptıkça ve uzay uçuşu adına yeni başarılara imza attıkça sürekli yer değiştiren bir hedef gibi. Aslında geriye kalan tek soru da şu: Bu sınırı bir sonraki sefer nereye itekleyeceğiz?