外层空间

外層空間原圖鏈接來自 新浪科技 的圖片

外層空間，亦稱外太空、宇宙空間，簡稱空間、外空或太空（英語：outer space），指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。

與真空有所不同的是，外層空間含有密度很低的物質，以等離子態的氫為主。其中還有電磁輻射、磁場等。理論上，外層空間可能還包含暗物質和暗能量。

外層空間與地球大氣層並沒有明確的界線，因為大氣隨着海拔增加而逐漸變薄。假設大氣層溫度固定，大氣壓會由海平面的大約1013毫巴，隨着高度增加而呈指數化減少至零為止。

國際航空聯合會定義在100公里的高度為卡門線，為現行大氣層和太空的界線定義。美國認定到達海拔80公里的人為航天員，在航天器重返地球的過程中，120公里是空氣阻力開始發生作用的界線。

環境

太空的空氣稀薄，幾乎真空，而且能清晰看見地面上所看不見的星星，因此，美國國家航空航天局放置了哈勃望遠鏡用以觀察宇宙。

太空相對於軌道

若要執行一個軌道，航天器必須飛得比在次軌道飛行器更快。太空航具必須要有足夠的水平速度才能進入軌道，也就是重力加諸於太空航具的加速度必須小於或等於由水平運動產生的向心加速度（參見圓周運動）。因此進入軌道的太空航具不只是進入太空，還必須要有足夠的軌道速度（角速度）。對低地球軌道，這大約是7,900米/秒（28,440公里/小時）；相對之下，最快的飛機（不包括再入的太空航具）是美國空軍的X-15在1967年創造的，它的速度只有2,200米/秒（7,920公里/小時）。

康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基最早意識到，無論使用何種化學燃料，多級火箭都是必不可少的。能夠在地球的重力場中獲得自由，並且進入行星際空間的逃逸速度大約是28,800公里/小時（8公里/秒），進入低地球軌道的速度所需要的能量（32 MJ/kg）大約攀爬到相同高度所需要能量（10 kJ/(km·kg)）的20倍。

次軌道飛行和軌道飛行有着主要的不同，環繞地球的穩定軌道（也就是不受大氣阻力的影響），最低的高度是海拔350公里（220英里），一般常見的誤解是單純的認為軌道只要在這個高度就是達到太空的邊界。理論上說，在任何的高度都可以獲得需要的軌道速度，只是大氣拖曳排除了高度太低的軌道。只要有足夠的速度，飛機也可以進入軌道，但是在目前，這個速度數倍於目前的技術可以達到的合理速度。

另一個常見的誤解是軌道上的人在地球的引力之外，因為他們是「漂浮着」。他們會漂浮是因為他們是自由落體：他們伴隨着航天器一起加速落向地球，但同時他們也以夠快的速度離去直線的路徑，讓他們在地球的表面上保持恆定的距離。地球的引力遠遠超過范艾倫帶，並且使月球保持在距離地球平均384,403公里（238,857英里）的軌道上。