外层太空
外层太空（Outer Space）
外层太空指地球大气层以外的宇宙空间，是行星、恒星、星系及星际物质存在的广袤区域。其定义、法律地位及探索价值涉及多学科交叉。
一、定义与边界
卡门线（Kármán Line）：
国际公认边界：距海平面100公里，由国际航空联合会（FAI）界定，因该高度下空气稀薄，传统航空器需达轨道速度才能获得升力。
其他标准：美国空军将80公里定为“宇航员徽章授予线”，NASA则采用122公里（400,000英尺）作为航天器重返大气层的参考。
过渡区：
中间层顶（80-100公里）：尚存微量气体，极光现象发生于此。
热层（100-600公里）：国际空间站（ISS）运行轨道（约400公里）。
二、物理特性
| 特征 | 描述 |
|---|---|
| 真空环境 | 气压低至1×10⁻¹⁰ Pa，声波无法传播，航天器需自带推进剂。 |
| 温度极端 | 阳光直射时可达120°C，阴影中降至-150°C，依赖隔热材料与热控系统。 |
| 辐射 | 宇宙射线（高能粒子）与太阳风威胁宇航员健康，需屏蔽防护（如ISS用水层防护）。 |
| 微重力 | 轨道上物体处于自由落体状态，引发骨质流失、肌肉萎缩（每月骨密度降1%-2%）。 |
三、国际法律框架
《外层空间条约》（1967）：
核心原则：
太空探索应为全人类福祉（禁止军事化）。
不得通过主权要求、使用或占领任何天体。
各国对其发射物体保有管辖权，并承担损害责任。
签署国：包括美、俄、中、英、法等110余国。
资源开发争议：
《月球协定》（1984）：主张月球资源为“人类共同遗产”，但美、中等航天大国未签署。
美国《阿尔忒弥斯协定》（2020）：允许私营公司开采月球资源，引发国际争议。
四、人类活动与挑战
探索里程碑：
人造卫星：1957年苏联“斯普特尼克1号”。
载人航天：1961年加加林首入太空；1969年阿波罗11号登月。
深空探测：旅行者号（星际空间）、毅力号（火星采样）。
商业化浪潮：
卫星互联网：SpaceX星链计划（>3,000颗卫星）。
太空旅游：维珍银河、蓝色起源提供亚轨道飞行（80-100公里）。
环境挑战：
太空垃圾：约3.6万块>10厘米碎片威胁航天器，激光清障与离轨帆技术正在试验。
行星保护：防止地球微生物污染外星（如火星采样返回任务的四级生物隔离）。
五、科学价值与未来方向
天体物理研究：
哈勃与韦伯望远镜揭示暗物质、系外行星大气成分。
引力波探测器（LISA）探索黑洞合并事件。
资源开发：
月球氦-3：可控核聚变燃料，储量超100万吨。
小行星采矿：铂族金属（如灵神星含铁镍核心，价值千亿亿美元）。
深空殖民：
月球基地：NASA阿尔忒弥斯计划（2025重返月球）。
火星移民：SpaceX星舰目标2050年百万人移居。
总结
外层太空是人类最后的边疆，其探索融合了科学、法律与商业的多重维度。随着技术突破，太空活动正从国家主导转向公私合作，但需平衡利益分配与可持续发展。未来焦点包括：
轨道经济：卫星服务、太空制造（如微重力3D打印）。
地外生命搜寻：木卫二、土卫二的冰下海洋探测。
星际旅行：核动力推进（如NASA“巨龙”计划）缩短火星航程。
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