第6章 卡门线：太空起跑线（1881.5.11）

哪里是天空？哪里是太空？自古以来，天空与太空没有分界线，困扰着许多科学家。冯·卡门用科学方法确定了天空与太空的分界线，并科学地定义了天空与太空、航空与航天的概念。从此，卡门线被誉为太空起跑线。

1881年5月11日，冯·卡门出身于当时奥匈帝国的一个匈牙利犹太家庭。他毕业于布达佩斯皇家理工综合大学，是德国格丁根大学哲学博士。

冯·卡门做过普朗特的助手，后任亚琛航空学院院长，主持空气动力学研究。1930年赴美，曾任加利福尼亚大学古根海姆航空研究所所长，并创建了美国航空科学院、北大西洋条约国家航空研究与发展咨询部、冯·卡门流体动力学研究院。

冯·卡门的科学贡献很多，其中一项便是定义基于空气动力学和空间动力学的卡门线。

对天空与太空，地球物理学家没有明确的界限，而航空学家和航天学家都需要确定天空的终点或太空的起点，因此关于天空与太空的争论由来已久。可天空与太空的分界不但是科学问题，还关系到领空、国家主权、法律等国家利益问题，连联合国都感到十分头痛。

冯·卡门从空气动力学的角度定义天空的意义。他首先进行海拔高度计算，认为航空器进入100千米高度的空间，地球大气层的空气变得太薄，没有任何航空器能在此高度从大气中获得足够的自身气动升力，进入高速飞行。此外，由于大气温度和太阳辐射的突然增加和互动，航空器也不可能实现航空飞行。可见，海拔100千米高度为航空器的极限。

冯·卡门又从空间动力学的角度定义太空的意义。他用轨道速度、轨道高度以及物理关系定义太空和太空宇航：海拔100千米高度是航空器的最高极限，也是航天器飞行的最低极限，所以天空与太空的分界线应该以海拔100千米为标准。

位于瑞士日内瓦的国际航空联合会支持冯·卡门的科学论证，并以冯·卡门的名字命名天空与太空分界线以及太空的起点线为——卡门线。卡门线的定义受到全世界大多数国家和科学家的赞同，解析了许多航空航天领域的复杂疑问，但也受到许多中小国家的反对。

卡门线，还定义了航空与航天的概念：航空——天空飞行，在地球海拔100千米以下空间的飞行活动，所有在天空飞行的飞行器称为航空器；航天——太空运行，超过地球海拔100千米以上空间的太空运行，所有在太空飞行的飞行器称为航天器。

冯·卡门的老师是德国物理学家、力学家普朗特。冯·卡门自己也桃李满天下：世界上几百位著名火箭专家都是他的学生，其中包括中国航天之父钱学森。早在1960年，美国喷气推进实验室主任皮克林便说：“如果没有冯·卡门，我们就不会有一个航空航天科学。”