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Take Home Message

►自1957 年第一艘太空船升空後，當時的「太空」順理成章地被定義為「太空船所能到達的地方」。
► 現代太空科學將太空的起始點定義為不同狀態的物質交界處，也就是氣態與電漿態的邊界，約離地表50 ～ 70 公里。
► 目前太空船最遠的航行位置已經超過太陽磁場範圍，已知的太空環境充滿電漿粒子，加上太陽光、太陽風與地球的磁場作用，時刻影響著通訊設備等系統，與生活密不可分。

去（2021）年7月11日維珍銀河（Virgin Galactic）創辦人布蘭森（Richard Branson）搭乘自家太空船，首次飛至離地表86公里高的地球中氣層頂，結束後平安返回地球。九天之後，2021年7月20日，美國藍色起源（Blue Origin）公司創辦人貝佐斯（Jeff Bezos），也搭載自家太空船，攀升至離地107公里處，並飛越卡門線（100公里高）後返回地表。兩大公司創辦人紛紛搭乘自家的載具上太空，意外地掀起誰才是真正上太空的論戰。究竟，距地表多高的「高層大氣」是太空的起始點？

人類「太空計畫」啟動

1957年10月4日蘇聯的無人太空船——史普尼克一號（Sputnik 1）人造衛星順利升空，運行在近地點215公里和遠地點939公里的橢圓軌道，從此展開了太空紀元。四年之後，1961年4月12日蘇聯太空人加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin）乘坐東方一號（Vostok 1）太空船，繞經遠地點301 公里的軌道並返回地球，而成為第一位進入太空的人類。「太空」在這時順理成章地被定義為「太空船所能到達的地方」。

疆界內緣 太空的起點

20 世紀的匈牙利物理學家卡門（Theodore von Kármán）將大氣層與太空的交界，定義在海平面以上約80 公里的地方。但是，現今美國國家海洋暨大氣總署（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）則將卡門線（Kármán line）這條「假想邊界」的位置定在海平面上方約100 公里處。國際航空聯盟（Fédération Aéronautique Internationale, FAI）負責追蹤太空航行與航空領域的標準和紀錄，也使用同樣的定義。有趣的是，美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration, NASA）和太空物理學界，卻定義太空的起始邊界為海平面50 ～ 70 公里的高層大氣（圖一）。

圖一｜海洋、陸地、大氣、太空的邊界（太空疆界的起始）