Kármán-Linie

Schichten der Atmosphäre.[1] (nicht maßstabsgetreu)

Die Kármán-Linie ist eine gedachte Grenze in einer Höhe von 100 km über dem Meeresspiegel, die dazu genutzt wird, um die Luftfahrt von der Raumfahrt zu unterscheiden. Sie dient daher als Definition für eine theoretische Abgrenzung der Erdatmosphäre zum freien Weltraum, was bedeutet, dass ab ungefähr dieser Höhe die Atmosphäre nicht mehr genutzt werden kann, um nennenswerten dynamischen Auftrieb bei einem Flugobjekt zu erzeugen.
Die USAF (United States Air Force) definiert die Linie bei 80 km (50 mi). Kármáns errechneter Wert liegt bei 83,6 km (51,9 mi).

Festgelegt wurde sie von der Fédération Aéronautique Internationale (FAI) und benannt zu Ehren des Luftfahrttechnikers Theodore von Kármán, der entscheidend an ihrer Definition mitwirkte. Sie dient im Wesentlichen der Klassifikation von Flugleistungen, da diese in den beiden Bereichen unterhalb und oberhalb von ihr nicht vergleichbar sind. So wurde sie beispielsweise bei der Auslobung des X-Prize für den ersten privat finanzierten Weltraumflug als Kriterium verwendet.

Die im Zweiten Weltkrieg eingesetzte deutsche A4 („V2“) mit der Bezeichnung MW 18014 war als ballistische Artillerierakete großer Reichweite konzipiert und das erste von Menschen konstruierte Objekt, das die Kármán-Linie durchstieß.

Hintergrund

Anfang der 1950er wollte von Kármán die Luftfahrt von der Raumfahrt unterscheiden können. Dafür benötigte er eine Definition und korrespondierte deshalb mit zahlreichen führenden Wissenschaftlern aus diesen zwei Bereichen. Die Idee bei der Erstellung einer Grenze war, dass ein Flugobjekt, je höher es steigt, immer höhere Geschwindigkeiten benötigt, um durch die aerodynamischen Kräfte kontrolliert fliegen zu können. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit bzw. Höhe ist die Zentrifugalkraft größer als die aerodynamischen Kräfte. Die Luftfahrt ist damit bedeutungslos. Dafür wurden zahlreiche Berechnungen durchgeführt, die ergaben, dass die Grenze bei einer Höhe von circa 100 Kilometer gesetzt werden kann. Von Kármán schlug die gerundete Höhe von 100 Kilometer vor, die von den anderen Wissenschaftlern akzeptiert wurde und relativ nah an den berechneten Ergebnissen liegt.[2]

Während die Auslegung der FAI bei 100 km liegt, gibt es auch andere Definitionen. So verliehen die Streitkräfte der Vereinigten Staaten das Astronautenabzeichen ab einer ebenfalls in den 1950er-Jahren vom National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) festgelegten Flughöhe von 50 Meilen (etwa 80 km). Dieser Definition liegt die Annahme zugrunde, dass für die aerodynamische Steuerung eines Luftfahrzeugs ein dynamischer Druck auf die Steuerflächen von mindestens 1 lbF/ft² (47,88 Pa) nötig ist.

Völkerrechtlich relevant für die Abgrenzung des der Lufthoheit unterliegenden Luftraumes vom hoheitsfreien Weltraum ist keine dieser Definitionen. Diese behalten sich die Staaten bislang vor. Allgemein wird dazu bisher eine funktionale Abgrenzung angenommen, abhängig von der durchgeführten Aktivität statt von der genauen Höhe.[3]

Weblinks

Literatur

  • Jonathan C. McDowell: The edge of space: Revisiting the Karman Line. Acta Astronautica, Volume 151, Oktober 2018, S. 668–677 (abstract).

Einzelnachweise

  1. ↑ Peeling Back the Layers of the Atmosphere (englisch). NOAA National Environmental Satellite, Data, and Information Service (NESDIS), 22. Februar 2016. Abgerufen am 3. September 2018.
  2. ↑ Dr. S. Sanz Fernández de Córdoba: 100km Altitude Boundary for Astronautics. Fédération Aéronautique Internationale, 25. Mai 2012, abgerufen am 3. September 2018 (englisch).
  3. ↑ Space Environment and Orbital Mechanics. United States Army, archiviert vom Original am 2. September 2016; abgerufen am 3. September 2018.

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