Zrak je mješavina plinova, uglavnom dušika (78%) i kisika O2 (21%). Glavnina zraka (80%) nalazi se u donjem sloju atmosfere – troposferi. Troposfera se nalazi otprilike 15 km iznad površine Zemlje. Iznad su gornji slojevi atmosfere, zrak u kojima je toliko razrijeđen da su neprikladni za život i nazivaju se "prostor bez zraka".
Vrata u svemir
Iznad troposfere, do oko 60 km visine iznad površine Zemlje, nalazi se ogroman prostor bez zraka. Ovo je stratosfera. Ovaj sloj se naziva "prekosmos" ili "vrata u svemir". Njegova glavna značajka je postupno povećanje temperature duž vertikale. Od minus 60 oS na visini od 15-20 km od površine Zemlje do plus 2 oS, respektivno, na najvišoj točki stratosfera otprilike na visini od 55-60 km.
Stratosfera je stabilan sloj atmosfere u kojem nema konvekcije zraka.
Vodena para u ovom sloju je praktički odsutna. No, na visini od oko 25 km ponekad se opažaju takozvani "sedefni" oblaci. Njihovo proučavanje i pojašnjenjePrirodno porijeklo provode znanstvenici diljem svijeta.
Ozonski omotač je zaštitna barijera
Važno otkriće bilo je otkriće u stratosferi ozonskog omotača, koji se sastoji od posebnih molekula kisika O3. Ovaj sloj je debeo samo 2-3 mm, ali obavlja vrlo važnu funkciju zaštite planeta i cijelog života na njemu od štetnog djelovanja ultraljubičastog sunčevog zračenja. Proučavajući svojstva ozonskog štita, znanstvenici su otkrili da ga freon plin, koji se nekoć aktivno koristio u industriji, može uništiti. Trenutno je upotreba freona zabranjena u cijelom svijetu, budući da će uništenje ozonskog omotača neizbježno dovesti do smrti cijelog života na Zemlji.
Svemirska prostranstva
Iza zemljine atmosfere počinje beskrajni prostor bez zraka. Ovo je prostor. Znanstvenici vjeruju da se cijeli kozmos sastoji od mnogih galaksija. Svaka galaksija ima svoju strukturu. Čovječanstvo živi u galaksiji zvanoj Sunčev sustav, koji se sastoji od zvijezde - Sunca - i planeta koji se okreću oko njega.
Znanstvenici razlikuju koncepte kao što su "bliski" i "daleki" prostor.
Bliski svemirski objekti su unutar Sunčevog sustava. To su planeti i njihovi sateliti, mjesec, meteoriti, asteroidi, kometi. Objekti dubokog svemira nalaze se izvan Sunčevog sustava. To su zvijezde, galaksije, maglice, crne rupe. Njihove udaljenosti mjere se svjetlosnim godinama.
Prostor bez zraka. Poteškoće u učenju
Glavna poteškoća u proučavanju stratosfere je to što je na takvoj visini zrak izuzetno razrijeđen. Ovdje čovjek ne može preživjeti bez posebnog svemirskog odijela. Osim nedostatka kisika za disanje, vrlo nizak atmosferski tlak dovodi do toga da krv ključa u ljudskom tijelu. Naravno, to je nespojivo sa životom. Stoga je proučavanje stratosfere počelo relativno nedavno - 30-ih godina 20. stoljeća, kada je izumljen takozvani stratostat. Prvi put su se Švicarci O. Picard i P. Kipfer na stratosferskom balonu popeli na visinu od 16 km. Tri godine kasnije, 1934., sovjetska posada popela se u stratosferu. Nažalost, ova znanstvena ekspedicija završila je tragično - cijela je posada umrla.
Ako je stratosferu teško proučavati, onda je istraživanje svemira općenito nevjerojatno složen, kolosalno skup i često nemoguć proces u ovoj fazi razvoja znanosti.
Svemirske letjelice i međuplanetarne stanice koriste se za proučavanje "bliskih" svemirskih objekata. Do sada je čovjek ustupio mjesto strojevima u izravnom proučavanju svemira, budući da je ovo mjesto izuzetno opasno.
Proučavanje objekata "dubokog" svemira do sada je moguće samo teoretski.
Antropološka upotreba vakuuma
Vakum je prostor apsolutno bez bilo kakve materije, uključujući i zrak, odnosno također je prostor bez zraka. U teškoj i lakoj industriji, u medicini, građevinarstvuvakuumski uređaji imaju široku primjenu. U svakodnevnom životu ovo je dobro poznati usisavač. Doći do apsolutne praznine je nevjerojatno teško, a znanstvenici su još uvijek na putu do tog cilja. Istinski duboki vakuum postoji samo u svemiru.
Stratosfera je savršeno mjesto za vojne pilote. Projektili ne lete tako visoko, a bombarderi ili izviđački zrakoplovi ovdje su praktički neranjivi na protuzračnu obranu. Baloni bez posade lansiraju se na "drugi kat" atmosfere, koji pomažu meteorolozima da što točnije predvide vrijeme.
Prazni prostor koji se zove svemir koristi se za lansiranje satelita koji pružaju komunikaciju na planetu, pomažu u potrazi za mineralima, daju prognoze nadolazećih oluja, ciklona i oluja te pomažu u sprječavanju suša i poplava..
Proučavanje svemira radikalno je promijenilo neke od ideja znanstvenika o materiji.
Osim toga, proučavanje svemira pokreće beskrajna ljudska radoznalost, želja da se "pogleda kroz prozor", da se spozna tajanstveno.
