卡门线:太空起跑线
哪里是天空?哪里是太空?自古以来,天空与太空没有分界线,困扰着许多科学家。冯,卡门用科学方法确定了天空与太空的分界线,并科学地定义了天空与太空、航空与航天的概念。从此,卡门线被誉为太空起跑线。
1881年5月11日,冯.卡门出身于当时奥何帝国的一个匈牙利犹太家庭。他毕业于布达佩斯皇家理工综合大学,是德国格丁根大学哲学博上。
冯。卡门做过普朗特的助手,后任亚琛航空学院院长,主持空气动力学研究。1930年赴美曾任加利福尼亚大学古根海姆航空研究所所长,并创建了美国航空科学院、北大西洋条约国家航空研究与发展咨询部、冯.卡门流体动力学研究院。
冯.卡门的科学贡献很多,其中一项便是定义基于空气动力学和空间动力学的卡门]线。
对天空与太空,地球物理学家没有明确的界限,而航空学家和航天学家都需要确定天空的终点或太空的起点,因此关于天空与太空的争论由来已久。可天空与太空的分界不但是科学问题,还关系到领空、国家主权、法律等国家利益问题,连联合国都感到十分头痛。
冯.卡门从空气动力学的角度定义天空的意义。他首先进行海拔高度计算,认为航空器进人100千米高度的空间,地球大气层的空气变得太薄,没有任何航空器能在此高度从大气中获得足够的自身气动升力,进入高速飞行。此外,由于大气温度和太阳辐射的突然增加和互动,航空器也不可能实现航空飞行。可见,海拔100千米高度为航空器的极限。冯.卡门又从空间动力学的角度定义太空的意义。他用轨道速度、轨道高度以及物理关系定义太空和太空宇航:海拔100千米高度是航空器的最高极限,也是航天器飞行的最低极限,所以天空与太空的分界线应该以海拔100千米为30小标准。
位于瑞士日内瓦的国际航空联合会支持冯.卡门的科学论证,并以冯.卡门的名字命名天空与太空分界线以及太空的起点线为一卡门线。卡门线的定义受到全世界大多数国家和科学家的赞同,解析了许多航空航天领域的复杂疑问,但也受到许多中小国家的反对。卡门线,还定义了航空与航天的概念:航空天空飞行,在地球海拔100千米以下空间的飞行活动,所有在天空飞行的飞行器称为航空器;航天一太空运行,超过地球海拔100千米以上空间的太空运行,所有在太空飞行的飞行器称为航天器。
冯.卡门的老师是德国物理学家、力学家普朗特。冯.卡门自己也桃李满天下:世界上几百位著名火箭专家都是他的学生,其中包括中国航天之父钱学森。早在1960年,美国喷气推进实验室主任皮克林便说:“如果没有冯.卡门,我们就不会有一个航空航天科学。”