Világűr

Az égitestek közötti légüres térséget világűrnek nevezzük. A Föld légköre és a világűr között nincs éles határ. A legáltalánosabban elfogadott határvonal a Nemzetközi Asztronautikai Szövetség által meghatározott 100 kilométeres magasság (a Kármán-vonal), de a funkcionalizmus hívei szerint a világűr ott kezdődik, ahol már létezhet orbitális mozgás. Az Amerikai Egyesült Államokban – éppen emiatt a funkcionalista nézet miatt – a 80 km magasságig eljutott pilótákat már asztronautáknak nevezik és a világűrt megjárt egyénként jegyzik be őket. Az űreszközök visszatérésekor 120 km magasságtól válik jelentőssé a légkör fékező hatása, a visszaúton tehát itt ér véget a világűr. A világűr területi felosztása földközpontú: bolygónktól kifelé induló térségekre osztjuk a teret az alacsony Föld körüli pályától az univerzum határáig.

Az atmoszférahatárai
Neve ellenére a világűr nem teljesen üres. Apró porszemcsék, molekulák és atomok formájában itt is van anyag, de sűrűsége olyan kicsi, amilyet a legjobb földi laboratóriumokban sem lehet előállítani. A világűrt 2,7 K hőmérsékletű kozmikus háttérsugárzás tölti be, amely az ősrobbanás egyik fontos következménye.
A világűr felfedezése 1957. október 4-én indult a Szputnyik–1 felbocsátásával, és azóta is töretlenül halad. A holdraszállás az Apollo-programban, a víz felfedezése a Marson, esetleg a heliopauzát elérő Voyager szondák kiemelkedő eredmények voltak, de mellettük számos más, az űr megismerését szolgáló, kevésbé látványos program is futott. Ezek a programok ötven év alatt több tudást adtak kezünkbe a világegyetemről, mint amennyit az előző több ezer évben tanultunk róla.

A világűr tökéletesen más, mint megszokott, mindennapi környezetünk. Legfőbb különlegessége a szinte teljes vákuum. Bár a közgondolkodásban az űr a tökéletes vákuum szinonimája, azért a kozmoszban sem tökéletesen üres: még az intergalaktikus térben is van köbméterenként néhány hidrogénatom. (Összehasonlításképpen: a földi légkör, 5,148×10¹⁸ kg össztömegéből adódóan, a tengerszinten köbcentiméterenként 10¹⁹ atomot tartalmaz.)
A világűr határa nem éles, hisz a definícióban szereplő légkör kiterjedése nem határozható meg egzaktul. Egy égitest légköri gázainak sűrűsége az égitesttől távolodva szigorúan monoton csökken, így például a Föld fölött 100 kilométerrel még mindig 1 Pa a nyomás. Ezen a vonalon túl a légköri nyomás a Nap sugárnyomása és a napszél dinamikus nyomása mellett elhanyagolhatóvá válik. A légkör és a világűr határvidékét – azt a térrészt, ahol a légköri gázok sűrűsége a „szokásos”, köbméterenként néhány atomra csökken – termoszférának vagy ionoszférának is nevezik: ebben a fő környezeti hatás már az úgynevezett űridőjárás.
Érdekes módon a szintén ebben a határsávban – az űrhajózásban használt terminus szerint az alacsony Föld körüli pályán (Low Earth Orbit) – mozgó űreszközökre mégis komolyan hat az előbb jelentéktelennek minősített gáz. A műholdakat és a hosszabb ideig odafenn keringő űrállomásokat jelentősen fékezi a légkör felső része – ez egészen odáig fajulhat, hogy az űreszköz elveszti orbitális sebességét, és a sűrű légkörbe visszasüllyedve elég, roncsai esetleg a Föld felszínéig is eljuthatnak. Éppen ezért az alacsony Föld körüli pályán keringő űreszközök pályán tartásához időről időre pályakorrekciókra van szükség: az eszköz pálya menti sebességét növelve meg kell emelni a keringés magasságát.
A világűr nagy részében uralkodó hőmérséklet 2,7 K, azaz −270 °C. Ez a világűrt kitöltő kozmikus háttérsugárzás hatása, és az ősrobbanás mára fennmaradt nyomának, elektromágneses „visszhangjának” tekinthető. Ettől az értéktől régiónként eltérő hőmérséklet is mérhető, ahol az anyagsűrűség nagyobb.
A világűr körülményeit az ember védőöltözet nélkül nem képes elviselni, azok számára halálosak. Az ilyen környezetbe kerülő emberre többféle veszély leselkedik: a rendkívül alacsony hőmérsékleten megfagyhat, a gyakorlatilag nulla nyomáson a testnedvei felforrhatnak, a levegő hiánya miatt megfulladhat. A halál legvalószínűbb oka ez utóbbi: a tüdőben levő és a külső nyomás azonnal ki akar egyenlítődni, ezért a levegő rögtön kiáramlik a tüdőből, majd a vérben kötött oxigén is igyekszik kiválni a tüdőben, hogy ez is kiáramoljon a környezetbe, végül az oxigén nélkül maradt szervek felmondják a szolgálatot, még mielőtt bekövetkezne a fagyhalál, vagy elforrnának a testnedvek.