Kosmický prostor podle dnes mezinárodně uznávané definice začíná sto kilometrů nad našimi hlavami. Pomyslná čára se někdy nazývá Kármánova hranice podle amerického fyzika maďarského původu Theodore von Kármána. V USA se z něj stal specialista na aerodynamiku nadzvukového letu - a právě proto mu úvahy, kde začíná „vesmír“ (jak všichni kosmickému prostoru říkáme), byly tak blízké.
Pro něj šlo totiž o otázku poměrně praktickou; hranice kosmického prostoru (anglicky „outer space“, tedy prostor „tam venku“) totiž byla místem, kde jejich obor, tedy aerodynamika, končí. Z jeho pohledu by měl vesmír začínat tam, kde atmosféra přestává být použitelná pro letadla. Kármánova hranice je tedy čára, za kterou už letoun udrží potřebný vztlak pouze tehdy, pokud má vyšší rychlost, než je rychlost potřebná k tomu, aby se vymanilo z gravitačního vlivu Země. Jinak řečeno je to výška, ve které se letadla chtě nechtě mění v kosmické lodě. Výpočty pak ukazují, že pro výšky kolem sta kilometrů nad povrchem to bezpečné platí.
Jde o jasnou a pochopitelnou úvahu, jejíž logiku dokáže ocenit každý, a tak je snad až škoda si ji kazit tím, že ve skutečnosti Kármán nikdy žádnou „hranici“ ve sto kilometrech nad Zemí nenavrhl. Podle jeho výpočtu se letadla nemohou udržet už ve výškách mezi 70 a 90 kilometry. Přesnější údaj nejde uvést už proto, že situace v atmosféře se mění podle roční doby, polohy a dalších vlivů.
A co raději ne?
Přesná čára se zdá být podle novějších historických výzkumů spíše dílem právníků, kteří Kármánovy - z dobrých důvodů přibližné - výpočty potřebovali přenést do světa podstatně černobílější právní fikce. Státy se prostě v 60. letech musely dohodnout, kde končí jim vyhrazený vzdušný prostor a začíná všem přístupný vesmír. Sto kilometrů je snadno srozumitelných a zapamatovatelných.
I tak to ne všichni vidí stejně. Například americké letectvo označovalo za astronauty i piloty, kteří se dostanou do výšek nad jinou symbolickou hranici, a to 50 mil, tedy zhruba 80 kilometrů. Týkalo se to například pilotů pokusných letounů X-15 (kterýžto typ se mimochodem dvakrát dostal i nad mezinárodní hranici kosmického prostoru ve výšce 100 kilometrů).
Theodor von Kármán (u mikrofonu) přebírá od prezidenta Kennedyho vyznamenání za „vědecké zásluhy“ (tzv. National Medal of Science) v únoru 1963.
Zbytek světa by americké letectvo možná měl následovat, navrhuje nyní astrofyzik Jonathan McDowell z Harvardovy univerzity v článku pro časopis Acta Astronautica. Imperiální jednotky přitom samozřejmě nechává stranou a novou hranici vesmíru by zřejmě rád viděl ve výšce 80 kilometrů.
Jeho přístup k problému je přitom přímo opačný než Kármánův: McDowell se neptá, kdy se letadla mění v kosmickou loď, ale kdy se kosmická loď změní v kus šrotu řítící se k Zemi. Tedy v jaké výšce začne být odpor vzduchu tak veliký, že satelity už se nedokážou udržet na oběžné dráze.
Vychází přitom ze dvou hlavních argumentů. Jeden je historický a je založen na údajích o oběžných drahách všech umělých družic Země. V nich se najde zhruba 50 strojů (z celkem 43 tisíc), které aktivně fungovaly, i když nejnižší bod jejich dráh byl Zemi blíže než 100 kilometrů. Najdou se i takové, které dokončily oběhy s nejnižší výškou pod 85 kilometrů - a tedy podle dnešní definice opakovaně létaly z vesmíru do poměrně hluboko atmosféry a zase zpět.
Ovšem satelity, které by vícekrát oběhly Zemi s minimální výškou dráhy pod 80 kilometrů, už se v databázích nenajdou. Nabízí se tedy domněnka, že pod touto hranicí už začíná být odpor atmosféry příliš veliký.
Druhý McDowellův argument je teoretický. S pomocí klimatických modelů posledního půlstoletí se pokoušel zjistit, jak vysoko mohla ležet hranice, pod kterou je atmosféra pro satelity příliš hustá. Protože ve hře je řada faktorů, výsledek je podobně přibližný jako ten Kármánův: výška této hranice kolísala podle doby a místa od 66 až 88 kilometrů. Osmdesát kilometrů se zdá McDowellovi jako nejvhodnější kulaté číslo z tohoto rozmezí.
Nejde přitom jen o pedanství. S tím, jak dramaticky stoupá počet a ekonomický význam družic kolem Země, může přibývat požadavků na vyjasnění situace. Zatím je kosmický prostor podivuhodně svobodné místo (i proto, že velmoci jako USA a SSSR si nechtěly nechat mluvit do svých vojenských projektů), ale to by časem mohlo být do jisté míry i na škodu. Vymezit přesně „hranice vesmíru“ by pak mohlo být ještě důležitější než v 60. letech.
Protože ovšem nejspíše půjde v první řadě o vojenské a ekonomické potřeby, těžko se dá čekat, že argumenty zapáleného fanouška vesmírných letů McDowella budou hrát prim. Ale kdo ví, třeba se i harvardských fyzik „své“ hranice dočká. Jen aby nemusel svou hranici nakonec stejně jako Kármán nakonec hledat o pěkných pár kilometrů jinde, než zamýšel.
Do článku jsme doplnili pojem „kosmický prostor“, což je oficiální název pro prostor nad horní hranicí atmosféry.
