Die Kármán-Linie ist die Höhe der Grenze zwischen der Erdatmosphäre und dem Weltraum. Dieser Wert stammt von der Fédération Aéronautique Internationale und ist derselbe Wert, den die NASA verwendet, um die Grenze zwischen der Atmosphäre unseres Planeten und dem Weltraum zu definieren.
Wenn Sie wie ich sind, liegt der höchste Punkt, an dem Sie sich jemals vom Meeresspiegel entfernt haben, bei etwa 30.000 Fuß bis 40.000 Fuß, was der Höhenbereich ist, in dem die meisten Verkehrsflugzeuge fliegen.
Zum Vergleich: Der höchste Berg der Erde ist der Mount Everest mit einer Höhe von 29.029 Fuß, gemessen in Bezug auf den Meeresspiegel.
Die Grenze zwischen der Erde und dem Weltraum ist mit 328.084 Fuß etwa 11 Mal höher als der Mount Everest und auch der höchste Punkt, an dem Sie wahrscheinlich jemals waren. Versuchen Sie, sich das einen Moment lang vorzustellen.
Wenn Sie dieses Bild nicht in Ehrfurcht erstarren lässt, dann vielleicht eine andere Art, darüber nachzudenken. Denken wir einmal darüber nach, wie viel kinetische Energie durch die Schwerkraft in dieser Höhe gewonnen wird. Wenn Sie nämlich aus einer solchen Höhe springen würden, würde das Gravitationsfeld der Erde Ihnen Energie in Form von Bewegung verleihen. Die Schwerkraft würde Sie auf eine gewisse Geschwindigkeit beschleunigen. Daher stellt sich natürlich die Frage: Wenn Sie von der Karman-Linie auf die Erde zurückfallen würden, wie schnell wären Sie dann, wenn Sie auf dem Boden aufschlagen? Wir werden eine Obergrenze für diese Geschwindigkeit berechnen.
Die Fallbeschleunigung auf der Erde beträgt g = 9,8 Meter/Sekunde² oder 21,9 Meilen/Stunde².
Mit Hilfe einer der kinematischen Gleichungen kann man die Geschwindigkeit bestimmen, mit der man auf dem Boden aufschlägt.
d = vt + (1/2)at²
Für den Fall, dass du es selbst ausrechnen willst, ist d die Entfernung, t die Zeit, a die Beschleunigung (in diesem Fall g).
Zuerst musst du die Zeit bestimmen, die du brauchst, um eine Strecke von 328.084 Fuß zu fallen. Du würdest 143 Sekunden oder etwa 2,5 Minuten brauchen. Für jede Stunde würdest du aufgrund der Schwerkraft um 21,9 mph beschleunigen.
Bis du auf dem Boden aufschlägst, würdest du dich mit einer Geschwindigkeit von 3.131 mph bewegen.
Auch bei dieser Berechnung wird der Luftwiderstand, den eine fallende Person erfährt, außer Acht gelassen. Sie werden sich also in Wirklichkeit viel langsamer bewegen, aber das gibt Ihnen einen Eindruck von der Energiemenge, die durch die Schwerkraft in dieser Höhe gewonnen wird.
Wie hoch ist der Weltraum also? Hoch genug, dass man ohne Luftwiderstand eine Geschwindigkeit von 3.131 Meilen pro Stunde erreicht, wenn man von dort springt. Das ist schneller als die Schallgeschwindigkeit von 767 mph. Wenn man diese Geschwindigkeit beibehält, könnte man in weniger als einer Stunde von Los Angeles nach New York reisen.
Wenn man natürlich den Luftwiderstand berücksichtigt, erreicht man eine Endgeschwindigkeit. Diese Berechnung sollte in einem anderen Aufsatz behandelt werden, aber sie ist etwa halb so hoch wie die Geschwindigkeit, die das Modell ohne Luftwiderstand voraussagt. Zum Vergleich: Der Fallschirmspringer Felix Baumgartner hält den Rekord für die Endgeschwindigkeit beim Fallschirmspringen. Er erreichte eine Geschwindigkeit von 834 mph durch einen Sprung aus 128.100 Fuß, etwa 40 % der Höhe der Karman-Linie.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf Things Pondered veröffentlicht, einem Blog über die Schnittstelle von Wissenschaft und Gesellschaft.