【ちょっと大人の気象学:地球と宇宙の境目】どこまで行けば宇宙旅行なの?

お天気っと?

日本政府は航空自衛隊を「航空宇宙自衛隊」に改称する方向で調整に入ったそうです。中国やロシアが人工衛星を攻撃する兵器を開発するなど、宇宙利用に対する脅威が増しているからと言うのがその理由です。とうとう宇宙も防衛しなければならない時代になってしまうようです。でも、宇宙を軍事目的で利用してはいけません。人類の平和利用のみにしてもらいたいと切に願いますね。

1年以上前になりますが、2018年9月にはファッション通販サイト「ZOZOTOWN(ゾゾタウン)」スタートトゥデイの前澤社長(現在は退社)が月旅行に行くと発表もありましたね。

そこで気になるのが「宇宙旅行」ってどこまで行くの?そもそも、どこまでが地球でどこからが宇宙なのかと言うことではないでしょうか。

しょうたろうです。

気になる事がらや時には脱線したような事がらなど、お天気にまつわる疑問を探って行きたいと思います。

「ちょっと大人の気象学」

お楽しみに(^^)

どこからが宇宙なのか

結論から言いましょう。「地球と宇宙の境目は様々ある」が答え。

「便宜上、ここまでが地球でここからが宇宙としましょう。」と言う定義が沢山あるのです。その理由として、地球から離れていくと徐々に空気が薄くなり、また重力の影響も段々と小さくなっていくためです。無段階に徐々に変わっていくためにはっきりした境目がないのです。

「それじゃ、答えにならない!」と思いますよね。なので、沢山ある定義の中でも「これなら納得」という代表的な3つをご紹介します。

①10,000Km

下記の図の通り、上空10,000Kmまでが地球の重力の影響範囲で、700Km~10,000Kmを外気圏と呼び、それ以上が宇宙(空間)になります。大気圏を力学的な性質によって区分したものになります。

(地球大気の鉛直構造)出典:ウィキペディア

②700Km

衛星が浮いている辺りまで。地球大気の鉛直構造の熱圏の上部までを地球、外気圏からは宇宙と定義しています。理由は外気圏では重力の影響がほとんどなく分子が宇宙空間に飛んでいくからです。

(宇宙ステーション)

③100Km

国際航空連盟が定めたもので「カーマンライン」と呼ばれています。このラインを超えた先が宇宙空間、この高度以下は地球の大気圏と定義されました。この高度に達したものが宇宙飛行を行ったと認定されます。NASAやJAXSAもこの高度を採用しています。

(天の川)

どこからが宇宙なのか、定義によって色々でしたね。カーマンライン以上なら宇宙に行ったと認定されますが、宇宙はまだまだ先にあるような気がします。

対流圏と航空機

お天気が変わるのは、対流圏を循環する大気があるからです。地球を周るこの「大気の大循環(*)」によって地上に高気圧や低気圧が出来たりします。上の図「地球大気の鉛直構造」にもありますが、平均18kmと言われています。また、上空を飛ぶ航空機は高度10kmを飛んでいます。

仮に地球の直径を1mとすると、対流圏は1.4mmしかありません。薄ーい大気の中で台風が襲来して被害を及ぼしたり、積乱雲によって大雨になったりしているのです。航空機は地上から0.8mm上空を飛んでいることになります。

イメージはこんな↓感じです。

(1mの地球上の大気の厚さと上空を飛ぶ航空機)

ちなみに、二酸化炭素によってオゾン層が破壊されていることが「地球温暖化(*)」の原因となっていると言われています。そのオゾン層は50km上空の「成層圏」に存在します。

オゾン層は太陽からの有害な紫外線の多くを吸収し、地上の生命を守るを役割を果たしているのですが、破壊されてしまうと大変なことになりますね。1mの地球では4mmしかないのですから。

*:これらは次回以降の「ちょっと大人の気象学」で探求しましょう。

北朝鮮のミサイル

北朝鮮がまた、ミサイルを打ち上げそうな気配を漂わせていますね。2017年には一度ICBM(大陸間弾道ミサイル)の発射実験が行われました。ロフテッド軌道で高度4,000km以上まで打ち上げられ、1,000km先の日本海に着水したと伝えられました。

4,000km以上の上空に打ち上げられ、1,000km先に落ちるとはこんな↓感じです。

(ロフテッド軌道で上空4,000Kmまで飛んで1,000Km先に落ちたイメージ図)

(北朝鮮から約1,000Km飛んで日本の排他的経済水域(EEZ)内に落下したイメージ図)

まとめ

  • 宇宙と地球の境目は色々(な説が)ある
  • 代表的な境目は10,000km,700km,100km
  • 100kmはカーマンラインと呼ばれNASAやJAXSAではこれが境目
  • なので、100kmを越えれば「宇宙旅行」
  • 地球を1mと仮定すると対流圏は1.4mm
  • 飛行機は0.8mm上空を飛ぶ
  • 地球を守るオゾン層はたったの4mm

将来、月や火星に簡単に行けるようになれば是非行って見たいです。なので、軍事利用に宇宙が使われないように願うばかりです。大切な地球はもちろんのこと宇宙も守る必要がありますね。

宇宙に行ってみたくなったら是非、空を見上げてみてください。将来行けるでしょう。きっと。


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