Il n'y a pas vraiment de frontière entre l'atmosphère et l'espace. L'atmosphère devient de moins en moins dense et se termine dans l'espace. On considère cependant 2 limites un peu artificielles : -L'altitude de 120 Km qui est la limite où les effets atmosphériques se font sentir lors d'une entrée atmosphérique.
L'exosphère s'étend jusqu'à 10 000 km d'altitude, là où s'arrête l'atmosphère et où commence l'espace. C'est dans cette zone que gravitent les satellites artificiels.
Les températures sont élevées, mais la densité de matière est extrêmement faible. Couche la plus haute de l'atmosphère terrestre. L'exosphère se trouve au-dessus de la thermosphère, au-delà de 600 km. Sa densité est de l'ordre de 106 particules par centimètre cube à environ 700 km d'altitude.
L'épaisseur moyenne de notre atmosphère est d'environ 600 km. Elle fluctue, selon l'activité solaire notamment, entre 350 et 800 km. Au-delà de cette altitude, on est dans l'exosphère : ce n'est pas le vide qui y règne, on y rencontre encore quelques très rares particules gazeuses.
A 100 km d'altitude
Alors, on peut se demander s'il existe une véritable frontière entre notre atmosphère et l'espace... Et bien non ! Mais en général, on dit que l'espace commence à environ 100 km d'altitude, car après cette limite, beaucoup de choses changent : la température, la pression, la résistance à l'air...
La mésosphère est la couche suivante de l'atmosphère (de 50 à 90 km), caractérisée par des températures qui diminuent à mesure que l'on monte jusqu'à -90 ° C en moyenne.
100 km (328 084 pieds) - Ligne de Kármán, qui définit la limite de l'Espace selon la Fédération aéronautique internationale. Les surfaces aérodynamiques ne fonctionnent plus par l'absence de pression atmosphérique.
La ligne de Kármán définit la limite entre l'atmosphère terrestre et l'espace, pour la Fédération aéronautique internationale.
Dans l'Univers la température atteint -272°C
La température la plus basse possible théoriquement est le zéro absolu à -273,15 °C. À cette température, les atomes ne bougent plus ! Même dans l'espace, loin de toute étoile, on ne peut pas descendre aussi bas.
Mésosphere, caractéristiques d'altitude et de température
C'est à sa limite supérieure que l'on trouve les températures les plus basses de l'atmosphère terrestre : la température peut y descendre localement jusque 100 K (-173°C).
L'atmosphère terrestre correspond à la couche de gaz et de particules qui entoure notre planète. L'air se compose très majoritairement de diazote (78 %), de dioxygène (21 %) et d'autres gaz, dont l'argon et le dioxyde de carbonedioxyde de carbone.
L'atmosphère reste confinée autour de la Terre grâce à la gravitation. On peut le comprendre en imaginant ce qui se passe à la limite supérieure de l'atmosphère et en faisant appel à la théorie atomiste, ainsi qu'à la physique statistique.
L'altitude qui marque la frontière entre l'atmosphère et le début de l'espace prête à discussion. Pour les Etats-Unis, c'est 80 kilomètres; pour les autres, c'est 100.
L'épaisseur de l'atmosphère est fluctuante, entre 350 et 800 km ; elle dépend en particulier de l'activité solaire ; l'épaisseur moyenne est d'environ 600 km.
Aujourd'hui, en se fondant sur les variations de température, on divise l'atmosphère en quatre couches distinctes : la troposphère, la stratosphère, la mésosphère et la thermosphère.
C'est un constat qui se fait aisément en haute altitude, où l'eau bout en dessous de 100 °C, car l'atmosphère y est amoindrie et donc la pression également. De la même manière, de l'eau liquide placée dans une chambre à vide se mettra à bouillir rapidement et intensément.
Oui, il y a de l'eau, et même en abondance, dans l'espace ! Les nouvelles observations réalisées par le télescope spatial Hubble viennent ainsi de montrer que Ganymède, le plus gros satellite de Jupiter (en bas sur la photo), abrite sous sa croûte glacée un océan plus vaste que tous ceux de la Terre réunis.
Les scientifiques ont fait chuter un gaz quantique d'une tour pour dépasser le zéro absolu. Des physiciens allemands sont parvenus à produire la température la plus froide jamais enregistrée. Le zéro absolu, difficile à dépasser, est stabilisé à -273,15°C (soit 0 Kelvin).
Le vide de l'Univers
L'espace contient si peu de matière qu'il peut être considéré comme vide. C'est une notion difficile à concevoir pour nous, car sur Terre la matière est partout, sous ses 3 états : liquide, solide, gazeux. "La nature a horreur du vide", avait conclu Aristote.
Au contact des molécules de gaz qui constituent l'atmosphère, la lumière se diffuse dans toutes les directions. La lumière bleue prédomine, elle est davantage diffusée que les autres. Par conséquent, en regardant le ciel dans une autre direction que le soleil, le ciel apparaît comme bleu.
Les différentes orbites
Certains satellites sont en orbite géostationnaire (GEO), à environ 36 000 km de la Terre. Ils se déplacent à la même vitesse que cette dernière et se maintiennent donc toujours au même endroit par rapport à un pays donné.
Aujourd'hui, on sait que l'espace est essentiellement constitué de vide. On sait que la lumière est capable de se propager sans matière, et les forces de gravitation qui permettent aux planètes de se déplacer n'ont pas non plus besoin d'un support matériel pour agir à distance.
La durée du voyage depuis la Terre est de l'ordre d'une décennie et demie avec la technologie actuelle.