la termosfera y la exosfera son las conchas más externas de la atmósfera terrestre, en las que satélites artificiales y otras naves espaciales como la Estación Espacial Internacional (ISS) siguen órbitas.
esta parte de la atmósfera es el entorno natural para los astronautas y cosmonautas, cuando realizan una caminata espacial para construir o reparar estaciones espaciales y para buscar o reparar satélites.,
Aerodinámica y vida útil de las naves espaciales
el análisis de las variaciones en las órbitas de los satélites artificiales ha hecho, por cierto, una primera contribución importante al estudio de la estructura física de esta capa atmosférica. Un conocimiento profundo de la parte más externa de la atmósfera, es decir, de la termosfera y la exosfera, es en sí mismo importante como investigación fundamental y es parte de un estudio global del medio ambiente de la Tierra.,e campo de Geodesia, navegación, teledetección y meteorología que el conocimiento también ha resultado indispensable para:
- Determinar las características aerodinámicas de las naves espaciales
- Evaluar la duración durante la cual las naves espaciales pueden estar activas en una órbita alrededor de la tierra
- Seleccionar las órbitas satelitales más apropiadas
Cuando los científicos, por ejemplo, desean hacer observaciones a largo plazo de la tierra con alta resolución, eligen una órbita circular que no es propensa a todas las posibles perturbaciones alterar considerablemente la órbita, haciendo que los satélites regresen demasiado pronto.,
la exosfera: la parte superior de la atmósfera
la densidad de la atmósfera disminuye continuamente con la altura de tal manera que, desde un nivel particular, las colisiones entre átomos se vuelven muy infrecuentes. La trayectoria libre Media, definida como la distancia media recorrida por una partícula atmosférica entre dos colisiones, es de aproximadamente 100 km a 500 km de altura en comparación con un valor de una décima de una micra a nivel del suelo!
la exosfera se define como la región atmosférica donde el número de colisiones entre partículas es insignificante.,
los átomos siguen diferentes tipos de trayectorias en el espacio libre y algunos de ellos pueden escapar de la atmósfera terrestre. La temperatura cinética pierde su sentido corriente y la ley hidrostática ya no es válida. El nivel crítico correspondiente a la base de la exosfera se llama «exobase» y se encuentra entre 350 y 800 km dependiendo de la temperatura en la termopausa.
El helio y el hidrógeno son los principales constituyentes exosféricos. Los átomos de hidrógeno constituyen la corona de la atmósfera que se extiende a una altura de 50.000 km.,
la termosfera: una parte de la heterosfera
100 km de altitud
la heterosfera es la región atmosférica donde la composición no es homogénea. La transición con la homosfera se encuentra en promedio a unos 100 km de altitud donde la mezcla turbulenta ya no es suficiente para mantener el aire homogéneo. La difusión Molecular se convierte en el principal fenómeno.,
la densidad numérica de cada constituyente atmosférico disminuye con la altura a una velocidad que es directamente proporcional a su masa: la concentración de constituyentes pesados (O2 y N2) disminuye más rápido que la de constituyentes ligeros (o, He y H) de tal manera que las abundancias relativas de estos últimos aumentan continuamente con la altura.
entre altitudes de 100 y 150 km
Al ir hacia arriba, se encuentran varias bandas donde el nitrógeno molecular, el oxígeno atómico, el helio y el hidrógeno se convierten sucesivamente en el componente principal., Los límites de estos cinturones varían con la temperatura vinculada al nivel de actividad solar.
entre las altitudes de 100 y 150 km, el oxígeno molecular es un fuerte absorbente de la radiación ultravioleta extrema solar en longitudes de onda entre 100 y 200 nm: el efecto térmico resultante es un gran aumento de la temperatura con la altura en la termosfera y situado inmediatamente por encima de la mesosfera.
al mismo tiempo, muchas moléculas de oxígeno (O2) se disocian en dos átomos de oxígeno (O). El oxígeno atómico se convierte en un componente principal., Teniendo en cuenta el transporte de calor por conducción, se pueden calcular los perfiles verticales de la temperatura, dependiendo también de las condiciones de actividad diurna y solar.
entre 250 y 500 km
«Termopausa» es el nombre del nivel en el que la temperatura deja de subir. Su altura depende de la actividad solar y se encuentra entre 250 y 500 km. Por encima de la termopausa, la atmósfera es isotérmica y la temperatura puede tomar valores entre 300°C y 1600°C.,
el gran tamaño de esta amplitud de variaciones de temperatura está relacionado con la extrema dilución de la atmósfera a estas altitudes. La región isotérmica no tiene nombre específico. Por lo general se asimila en la termosfera, al menos hasta el nivel crítico donde comienza la exosfera.