Tudja-e, hol fog bizonyosan felforrni a vére?

A vadászgépek általában a troposzféra és a sztratoszféra közötti átmeneti zónában, az úgynevezett tropopauzában repülnek, de több típus szolgálati magassága a sztratoszférában van

Az atmoszféra alsó, legsűrűbb légrétegét, a troposzférát követő sztratoszféra nemcsak amiatt különleges, hogy e légrétegben – szemben a troposzférával – a hőmérséklet-csökkenés nem egyenletes, de itt található az Armstrong-vonal is, az a magassági szint, ahol a víz és a vér egyaránt felforr.

A magas légkör kutatásának atyja fedezte fel a sztratoszférát

Léon Teisserenc de Bort francia meteorológus (1855–1913) nevéhez fűződik a magas légköri kutatások kezdete; De Bort alkalmazott először hidrogénnel töltött ballonokat az atmoszféra addig elérhetetlen részének vizsgálatához.

A vadászgépek általában a troposzféra és a sztratoszféra közötti átmeneti zónában, az úgynevezett tropopauzában repülnek, de több típus szolgálati magassága a sztratoszférában van Forrás: Elter Tamás archívuma

A felhők és a magas légkör kutatásával foglalkozó szakember 1902-ben több mint 200 ballonos vizsgálat eredménye alapján megállapította, hogy

az atmoszféra nem homogén, hanem két egymástól alapvetően eltérő rétegből áll.

A két eltérő fizikai tulajdonságú légréteg megkülönböztetésére ő javasolta a troposzféra és a sztratoszféra elnevezés bevezetését.

Léon Teisserenc de Bort francia meteorológus (a kép bal szélén) a magas légköri kutatások atyja, és a sztratoszféra felfedezője Forrás: Wikimedia Commons

(Az atmoszféra modern modelljében öt légréteget különböztetünk meg egymástól: a legalsó troposzférát, az ezt követő sztratoszférát, mezoszférát, valamint a termoszférát, és a tízezer kilométer magasságig terjedő, a bolygóközi tér rendkívül ritka anyagába beolvadó exoszférát.)

Ötven kilométer magasan sokkal melegebb van, mint az utasszállítók repülési magasságán

De Bort figyelte meg először, hogy a sztratoszférában a magasabb hőmérsékletű légrétegek feljebb helyezkednek el, mint a rendkívül hideg légtömegek. A troposzférában, amely a tengerszinttől számítva a sarkvidékek területén 8-9 kilométer, a trópusokon pedig akár 16–18 kilométeres magasságig terjedhet, a hőmérséklet a magassággal arányosan csökken.

A troposzférában folyik a felhőképződés, és itt érvényesül az üvegházhatás is Forrás: Elter Tamás archívuma

(A troposzféra a legsűrűbb légréteg, és itt érvényesül többek között az üvegházhatás is.) Az átlagosan 12 kilométer magasságban kezdődő, és 50 kilométer magasban végződő sztratoszféra eltérő hőmérsékletű légrétegei azért alakulnak ki,

mert a Nap ultraviola sugárzása felülről felmelegíti a sztratoszférát,

amelynek felső határán ezért akár 270 K, azaz -3,15 Celsius-fok „meleg" van, szemben a troposzféra és a sztratoszféra határán, 12 kilométeres magasságban jellemző -57 és -63 Celsius-fok közötti hőmérséklettel.

Vérforraló sztratoszféra

A légnyomás a magassággal arányosan csökken, ezért a víz forráspontja is a tengerszinten számított +100 Celsius-fokhoz képest a magasság növekedésével egyre alacsonyabbra kerül. 6,35 kPa (kilopaszkal) atmoszferikus nyomáson éri el a víz forráspontja az emberi test maghőmérsékletét, a 37 Celsius-fokot.

A sztratoszféra 23 000 méteres magasságban Forrás: Elter Tamás archívuma

Mivel e nyomásszint magassága a földrajzi elhelyezkedés függvényében változik, a leírójáról, Harry George Armstrong vezérőrnagyról, az Egyesült Államok légierejének orvos-tábornokáról elnevezett Armstrong-vonal ennek megfelelően 18 900 és 19 350 méter magasság között húzódik.

Harry George Armstrong vezérőrnagy, az Egyesült Államok légierejének magas légköri fiziológiai kutatásokat végző orvos-tábornoka Forrás: U.S. Air Force Archive

A sztratoszférába eső Armstrong-vonalon a vér, illetve a testszövetekben lévő víz felforrna,

de ez a veszély ténylegesen nem fenyegeti azoknak a felderítő, illetve vadászgépeknek a pilótáit, akik a sztratoszférában, az Armstrong-vonal fölé emelkedve repülnek.

Biológiai és asztronautikai világűrhatár

A sztratoszférában repülő katonai gépek kabinjai túlnyomásosak, az akár 24–27 kilométer magasságig is felemelkedő magassági felderítő típusok - mint amilyen a Lockheed U-2 Dragon Lady, illetve a mai napig egyedinek számító, több mint négyszeres hangsebességgel repülő SR-71 Blackbird – személyzete pedig az űrhajósokéhoz hasonló szkafandert visel.

A Lockheed SR-71 Balckbird magassági felderítő gép személyzete a közel 30 kilométeres repülési magasság miatt űrhajós-szkafandert visel Forrás: U.S. Air Force

Biológiai értelemben az alsó sztratoszféra Armstrong-vonallal jelzett része már világűrnek számít;

a testnedvek felforrásán kívül a rendkívül ritka levegő itt már annyira szegény oxigénben, hogy védőeszközök nélkül az emberi szervezet egész rövid ideig sem lenne képes az életfunkciók fenntartására.

Látkép a sztratoszférából Forrás: NASA

Asztronautikai szempontból a világűr egyezményes határa 100 kilométer magasban, az úgynevezett Kármán-vonalon húzódik. Ez az a határ, ahol egy légi jármű - sebességétől függetlenül – már nem tud az aerodinamikai felhajtóerő segítségével repülni, és az orbitális (Föld körüli) pályán maradásához

el kell érnie a 7,9 km/másodperces első kozmikus sebességet.

Kármán Tódor, a modern aerodinamika úttörője Forrás: Wikimedia Commons

Ezt a határt a híres magyar tudós, Kármán Tódor, a modern aerodinamika atyja számította ki, az ő tiszteletére viseli a világűr asztronautikai határa a Kármán-vonal nevet.