Uzay ile dünya arasındaki mesafe neden 1.000 km değil de 100 km olarak kabul ediliyor?

Kármán Sınırı'nın yaklaşık 100 kilometre olmasının sebebi, Theodore von Kármán'ın astrodinamik kuvvetlerin (yörünge mekaniklerinin) aerodinamik kuvvetleri yendiği sınırın yaklaşık 62 mil, yani 100 kilometre irtifada olması gerektiğini hesaplamasıydı.

Hava araçları, kendilerini aşağı doğru çeken yer çekimi kuvvetine karşın aerodinamik kaldırma kuvveti tarafından havada tutulmaktadır. Ancak yüksek irtifalarda hava yoğunluğu giderek azalmaktadır ve bu da araçların gerekli kaldırma kuvvetini üretebilmek için daha hızlı gitmesi gerektiği anlamına gelmektedir. İşte Theodore von Kármán da buna dayanarak şu soruyu sormuştur: "Hangi irtifada bir uçağı aerodinamik kaldırma kuvveti ile havada tutmak için gereken hız, yörünge hızını aşmaya başlar?" Bir başka deyişle "Aerodinamik kaldırma kuvvetinin artık bir uçağı havada tutamayacağı yükseklik nedir? " Kármán, bu sorunun cevabını 62 mil bulmuştur. Kármán Sınırı'nın geldiği asıl yer burasıdır. Bu noktada bir hava aracını yöneten fiziksel yasalar değişmektedir ve aerodinamik yasalar yerini yörünge mekaniklerine bırakmaktadır.

Öte yandan Jonathan C. McDowell, 1957 yılına kadar uzanan, 43.000 uydudan alınan 90 milyondan fazla yörünge verisini analiz etmiş ve bu analiz sırasında Kármán Sınırı'nın, yani 62 milin, yani 100 kilometrenin altında uçan 50 civarında uydu tespit etmiştir.

Bu uyduların uzayda olduğunu ve her 2 saatte bir uzayda olmadığını mı söyleyeceksin? Bu pek yararlı görünmüyor.

Bununla beraber 50 milin, yani 80 kilometrenin altına inen çoğu uydunun hayatta kalamayacağını görmüştür. Theodore von Kármán'ı referans alarak uzayın sınırını tekrar hesaplamış ve aerodinamik etkilerin bu 80 kilometrelik sınırdan sonra ihmal edilebileceğini görmüştür. Dolayısıyla 100 kilometrelik Kármán Sınırı yerine 80 kilometrelik bu yeni limitin standartlaştırılmasını önermiştir. Bu, aynı zamanda 1950'lerde ABD Hava Kuvvetleri'nin pilotlarına astronot rozeti vermek için kullandığı sınır irtifadır.

McDowell'ın önerisi çeşitli çevreler tarafından ikna edici bulunmuş ve bir nevi "McDowell Limiti" olarak kabul görmüştür.

Peki uzayın başlangıcını belirlemek için neden atmosferin bitiş noktasını dikkate almıyoruz? Bu diğerlerinin aksine daha net bir sonuç vermez miydi? Atmosferin son katmanı olan ekzosfer, 6.200 mil, yani 10.000 kilometreye kadar uzanır. Bu sınırı uzay limiti olarak kabul edersek yaklaşık 400 kilometre irtifadaki Uluslararası Uzay İstasyonu da dahil olmak üzere pek çok Alçak Dünya Yörüngesi'nde (160 ila 1000 kilometre arası) bulunan uzay aracı bu tanım dışarısında kalacak ve aslında uzay aracı olmayacaktır. Bununla birlikte Uluslararası Uzay İstasyonu'nu ziyaret eden hiçbir astronot da astronot sayılmayacaktır. Öte yandan 80 kilometrede sona eren mezosferden sonraki katmanlarda hava yoğunluğu gerçekten çok düşüktür ve pratikte bu bölgeleri uzaya dahil etmemek, daha fazla karışıklıktan başka bir şeye sebep olmayacaktır.