Kármán-Linie

Die Kármán-Linie liegt bei 100 km über dem Meeresspiegel und markiert die Grenze zwischen Atmosphäre und Weltraum. Die Fédération Aéronautique Internationale (FAI), der Weltverband der Luftsportverbände, definiert diese Höhe seit den 1960er Jahren als Beginn des Weltraums. Wer sie überschreitet, gilt als Astronaut oder Kosmonaut.

Der Namensgeber Theodore von Kármán (1881 bis 1963) war ein ungarisch-amerikanischer Physiker und Aerodynamiker, der als erster die Höhe berechnete, ab der ein Flugkörper schneller als die Orbitalgeschwindigkeit fliegen müsste, um genügend aerodynamischen Auftrieb zu erzeugen. An diesem Punkt wird die Atmosphäre so dünn, dass Aerodynamik nicht mehr funktioniert und Orbitalmechanik übernimmt. Kármáns ursprüngliche Berechnung ergab ca. 83,6 km; die FAI rundete auf 100 km.

Die Grenze ist umstritten. Die US Air Force und die FAA (Federal Aviation Administration) definieren die Weltraumgrenze bei 50 Meilen (ca. 80 km). Piloten, die mit dem X-15-Raketenflugzeug über 80 km flogen, erhielten Astronaut Wings, auch wenn sie die 100-km-Marke nicht erreichten. Bei den suborbitalen Flügen von Virgin Galactic (SpaceShipTwo) wurde die Frage kommerziell relevant: Das Unternehmen fliegt auf ca. 86 km Höhe und nutzt die US-Definition, um seinen Passagieren den Titel „Astronaut“ zu verleihen. Blue Origin fliegt mit New Shepard über 100 km und betont den Unterschied.

Physikalisch ist die Grenze fließend. Die Atmosphäre hat keinen scharfen Rand, sondern wird mit zunehmender Höhe kontinuierlich dünner. In 100 km Höhe beträgt der Luftdruck nur noch etwa 0,00003 % des Wertes auf Meereshöhe. Satelliten im niedrigsten Erdorbit (ca. 160 km) spüren aber immer noch Restatmosphäre, die sie abbremst.

Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics argumentierte 2018 in einer viel zitierten Studie (Acta Astronautica), dass die physikalisch sinnvollere Grenze bei ca. 80 km liegt, dort wo die Orbitalperiode am kürzesten ist und die meisten Objekte beim Wiedereintritt verglühen.