Утром в четверг, сразу после 20:00 по тихоокеанскому времени, два пилота на борту космоплана компании Virgin Galactic включили ракетные двигатели своего корабля в общей сложности на 60 секунд, и в тот момент, когда он находился над пустыней Мохаве, они достигли высоты 82,7 километра. Когда этот космический корабль достиг максимальной высоты, члены команды Virgin Galactic поздравили друг друга: они, наконец, достигли космоса, и это был новый рекорд для компании.
По крайней мере, представители Virgin Galactic утверждают, что они достигли космического пространства. Однако многие считают, что в этом месте оно еще не начинается.
В какой-то момент, по мере удаления от Земли, ее атмосфера начинает разряжаться, а затем она уступает место безвоздушному пространству. Однако точная высота, на которой заканчивается воздушное пространство и начинается космическое пространство, так и не была окончательно определена, и различные группы людей предлагают на этот счет разные варианты ответа. Сегодня одна международная организация рассматривает возможность изменения своего определения того, где «начинается» космической пространство, и в результате мир сможет в какой-то момент приблизиться к консенсусу по такой сложной и на удивление спорной теме.
Международная авиационная федерация (World Air Sports Federation или Fédération Aéronautique Internationale) в ноябре нынешнего года объявила о том, что она рассматривает вопрос об изменении линии Кармана (Karman line), то есть той высоты, которая считается границей космического пространства. Эта линия названа в честь Теодора фон Кармана (Theodore von Karman), венгерского инженера и математика, который впервые на основе своих расчетов смог установить, где атмосфера Земли становится слишком разряженной для того, чтобы самолеты могли осуществлять полет. В течение десятилетий Международная авиационная федерация исходила из того, что линия Кармана находится на высоте 100 километров или 62 миль. Однако сегодня эта организация, отвечающая за фиксирование рекордных воздушных и космических полетов, рассматривает вопрос о перенесении ее на высоту 80 километров или 50 миль.
В краткосрочной перспективе изменение определения границ космического пространства кажется не имеющим значительных последствий. Возможно, будут изменены кое-какие статистические данные о том, кто, на самом деле, первым покинул пределы Земли (а пилоты, которые совсем недавно совершили повет на космоплане компании Virgin Galactic, смогут похвастаться тем, что уже стали сегодня астронавтами). Однако достижение международного согласия относительно юридического определения космического пространства может иметь некоторые существенные последствия для будущего космической индустрии. Так, например, это может сделать более сложным вопрос о том, что считать космическим кораблем, а что самолетом, и таким образом изменятся правила регулирования таких летательных аппаратов в будущем.
«Где же заканчивается воздушное пространство какой-то страны? Это, несомненно, представляет интерес», — отметил в беседе с корреспондентом интернет-издания Verge Джонатан Макдауэлл (McDowell), астрофизик из Гарвардского университета и эксперт в области космических полетов.
Международная авиационная ассоциация изучает возможность изменения параметров благодаря новому исследованию, представленному Макдауэллом. Будучи человеком, жадно фиксирующим статистические данные космических полетов, Макдауэлл хотел выяснить, какое количество ракет, на самом деле, достигли космического пространства и сколько людей имеют право считать себя астронавтами. А для того, чтобы дать точный ответ на эти вопросы, он должен был определить, где начинается космическое пространство. Поэтому ему пришлось проштудировать всю историю космонавтики, пытаясь понять, можно ли найти более подходящее определение этим параметрам.
Проанализировав значительный массив орбитальной статистики о космических полетах за большое количество лет, он предложил более точные параметры, чем те, которые в настоящее время используются Международной авиационной ассоциацией, а именно — 80 километров плюс/минус 10 километров. Если использовать понятные термины, то это предельно низкая высота, на которой может оставаться спутник и совершать движение по орбите вокруг Земли. Чтобы оставаться на орбите на столь низкой высоте, этот аппарат должен двигаться по эллиптической орбите. Эта такая орбита, находясь на которой космический аппарат большую часть времени удаляется от Земли, а затем в течение короткого времени приближается к ней на расстояние 80 километров. В такой конфигурации, по словам Макдауэлла, космический аппарат может находиться на орбите в течение нескольких дней или нескольких недель.
Макдауэлл считает, что 80 километров — это именно та точка, где гравитация становится более важной, чем атмосфера. «Вы находитесь в космическом пространстве, если вы, по сути, имеете возможность игнорировать атмосферу, — говорит он. — Это не означает, что она уже никак не воздействует, однако гравитация становится доминирующим фактором, который вы должны учитывать».
Нам следует, прежде всего, понять, что нужно сделать в первую очередь для того, чтобы оказаться на орбите. Самое главное — это скорость. На той высоте, на которой находится Международная космическая станция (около 254 милей/408 километров), космический аппарат движется со скоростью более 28 тысяч километров в час (более 17 тысяч миль в час). Необходимо иметь такую скорость для того, чтобы оставаться на постоянной орбите вращения вокруг нашей планеты. К сожалению, наша атмосфера слишком плотная, и она не позволяет объекту, двигающемуся с такой же скоростью, находиться на меньшей высоте. «Вы очень быстро сгорите, если попытаетесь пройти через атмосферу слишком быстро», — говорит Макдауэлл. Вот почему он считает атмосферу важной.
Но даже на высоте свыше 80 километров земная атмосфера все еще существует — она просто крайне разряжена. Спутники, которые летают на высоте более 80 километров, все еще продолжают взаимодействовать с частицами из нашей атмосферы. Просто воздух настолько разряжен, что уже не в состоянии влиять на орбиту космического аппарата. «И тогда возникает вопрос: А где же мы проводим границу, которая говорит нам, что мы уже за пределами космического пространства? Это именно та высота, на которой вы не можете, сохраняя орбитальную скорость, опуститься даже на короткое время и продолжить движение», — подчеркивает Макдауэлл.
А если это наиболее технический ответ, то каким образом официальное определение Международной авиационной федерации устанавливается на высоте 100 километров? Сам Карман в 1956 году установил свой собственный предел на высоте 83,8 километра — однако он даже не пытался найти границу космического пространства. В основном, он хотел определить, на какую высоту может подняться самолет, продолжая использовать подъемную силу. В конечном счете, этот предел был неверно истолкован как граница космического пространства, считает Томас Гэнгейл (Thomas Gangale), эксперт в области космического законодательства и исполнительный директор глобальной исследовательской сети OPS-Alaska. Он и Макдауэлл полагают, что мы добрались до 100 километров просто потому, что люди стали округлять эту величину для облегчения запоминания. «Примерно в 1960 году Международная авиационная ассоциация решила установить границу на высоте 100 километров, и сделано это было просто для фиксации рекордных полетов — то есть, любой полет на большей высоте стал считаться космическим».
Однако не все признают определение космического пространства, предложенное Международной авиационной федерацией. Так, например, Военно-воздушные силы США уже установили этот показатель на уровне 50 миль, или примерно 80 километров, и они выдают соответствующие значки всем своим сотрудникам, преодолевшим эту высоту. То же самое делает НАСА. Хотя Федеральная авиационная администрация (Federal Aviation Administration) не имеет своего официального определения, она, как правило, выдает соответствующие значки астронавтов тем людям, которые находились на высоте свыше 80 километров (50 миль). Эти показатели, вероятно, будут определяться более точно по мере того, как все больше коммерческих игроков будут направляться в космос. «Планы относительно выдачи «крыльев» астронавтов в настоящее время находятся на рассмотрении», — отметил сотрудник Федеральной авиационной администрации в беседе с корреспондентом веб-сайта Verge.
В то время как различные организации имеют свои собственные определения, универсального соглашения на этот счет не существует. На самом деле, Соединенные Штаты утверждают, что определение космического пространства с помощью международного права просто не является необходимым. На встрече под эгидой ООН в Вене в 2001 году представитель делегации Соединенные Штатов заявил: «Принимая во внимание вопрос об определении и делимитации космического пространства, мы внимательно изучили эту проблему и выслушали многочисленные выступления, сделанные на этом заседании. Наша позиция продолжает оставаться следующей: определение или делимитация космического пространства не являются необходимым. Не возникает никаких юридических или практических проблем в связи с отсутствием подобного определения. Наоборот, различные юридические режимы, применяемые в отношении воздушного пространства и космического пространства, хорошо работают в соответствующих областях. Отсутствие определения или делимитации космического пространства не мешает дальнейшей работе ни в одной из названных сфер».
КонтекстDie Welt: что делает космос с мозгом астронавтовDie Welt05.11.2018Economist: Почему Америка все еще использует корабли «Союз»?The Economist16.10.2018Big Think: Почему МКС все еще важнаBig Think05.09.2018Ars Technica: Единственная женщина-космонавт в России может никогда не полететь в космосArs Technica22.08.2018
Действительно, определение космического пространства может сделать международные отношения и регулирование немного более туманным. Если будет существовать международное соглашение по поводу точной линии начала космического пространства, то тогда другие страны могут выразить протест, если американские самолеты будут летать на очень большой высоте над территорией иностранного государства, а эта высота окажется ниже границы космического пространства. С технической точки зрения, Соединенные Штаты могут пролетать через воздушное пространство другой страны. В настоящее время ничто не может помешать Соединенным Штатам сделать это. «Они не хотят никакого определения в первую очередь потому, что, по мнению американских военных, подобная ситуация обеспечивает соответствующую гибкость и предоставляет возможность совершать действия на любой высоте, — отмечает Гэнгдейл. — Нельзя нарушить несуществующий закон».
В конечном счете, установление определенной линии может помочь странам сделать вывод о том, какие типы законов следует применять к каждой из этих частей неба — законы для самолетов, или законы для космических аппаратов. Однако эта проблема становится еще более сложной, если учитывать тот факт, что существует большой разрыв между предельной высотой для самолетов и высотами, доступными для космических аппаратов. Воздушный шар может подняться на высоту около 50 километров, или 31 мили, тогда как большинство самолетов летают на значительно меньшей высоте. В действительности, существует примерно 29-километровая (18-мильная зона) между предельной высотой для самолетов и началом космического пространства. И должно ли в отношении этой зоны применяться законодательство для самолетов?
Эта «серая зона» в небе, действительно, используется только космическими аппаратами — либо в тот момент, когда они направляются в космическое пространство, либо когда покидают его. Кроме того, некоторые космические аппараты могут находиться даже ниже этого уровня при возвращении на Землю. Космический челнок, например, пролетал на высоте всего 34 километра над подпадающим под ограничения воздушным пространством Кубы, когда возвращался из космоса, отмечает Гэнгейл. Вот почему, по его мнению, космический аппарат должен определяться тем, какую высоту он будет использовать. «Любой аппарат, поднимающийся до высоты (80 километров), должен подпадать под действие закона о космосе, — отмечает Гэндейл. — На самом деле, как раз цели полета и определяют применяемый по отношению к нему юридический режим».
Гэнгейл считает, что настало время определить, что же, собственно, является космосом, поскольку все больше коммерческих компаний имеют амбициозные планы относительно полетов в космосе. А некоторым из них нужно будет пролетать в разных частях планеты на такой высоте, которая расположена ниже границы космоса. Компания Sierra Nevada Corporation работает над созданием небольшого аппарата с крыльями, который будет при возвращении на Землю планировать, как это делал космический шаттл. Возможно, компании в будущем не захотят сталкиваться с какими бы то ни было юридическими проблемами, которые могут возникнуть в том случае, если нужно будет пролететь на низкой высоте над территорией другой страны при возвращении из космоса. И они, возможно, захотят знать, какие законы могут применяться в том случае каких-либо происшествий в воздухе. «В долгосрочной перспективе по мере увеличения коммерческих операций на этих высотах, особенно при выходе на околоземную орбиту или при возвращении на Землю, эти частные компании захотят узнать о действующих законах относительно установленных высот или ограничений», — подчеркивает Гэнгейл.
Однако Соединенные Штаты, похоже, никуда не торопятся. Но в том случае, если все большее количество участников подобной деятельности выразят желание относительно необходимости более точного определения, то на этот случай Гэнгейл уже составил проект конвенции, которую ООН в случае необходимости может принять. С учетом интереса, проявленного в отношении его работы, Гэнгейл считает, что уже в скором времени мы можем получить более ясное определение. «На май взгляд, по мере того как полеты в космос приобретают все более и более коммерческий характер, идея относительно того, что такое определение нам не нужно, становится все менее и менее убедительной».
Источник: