Vous êtes-vous déjà demandé à quel point un espace est chaud ou froid ? Alors que l’atmosphère terrestre s’efface progressivement dans le vide, le point où le vol passe de l’atmosphère à l’orbite est la ligne de Kármán, à 100 km (62 mi) au-dessus du niveau de la mer. Cette altitude marque le début de la thermosphère, la couche où les températures peuvent monter jusqu'à des milliers de degrés ou plonger jusqu'à des niveaux extrêmement bas.
En 2021, des chercheurs de l'Université de Brême en Allemagne ont refroidi un échantillon de gaz à 38 000 milliards de degrés au-dessus du zéro absolu, un record qui surpasse même la nébuleuse du Boomerang, le point le plus froid que les astronomes aient mesuré à seulement 1 K au-dessus du zéro absolu.
La thermosphère n'est pas protégée du rayonnement solaire. En fonction de l'activité solaire et du cycle jour-nuit, sa température fluctue énormément. Du côté ensoleillé, la température peut atteindre plus de 3 600 °F (≈2 000 °C), tandis que les régions ombragées peuvent descendre jusqu'à –184 °F (≈–120 °C). Les éruptions solaires peuvent augmenter les températures jusqu'à 930°F en courtes rafales.
À environ 400 km d'altitude, la densité de l'air n'est en moyenne que de 2 g par kilomètre cube (≈0,3 oz par mile cube). Ce gaz clairsemé ne peut pas conduire la chaleur, donc un corps humain aurait une sensation de froid glacial. Pourtant, le vide permet aux fluides corporels de bouillir et les photons à haute énergie du Soleil peuvent brûler la peau exposée. En bref, l'espace proche de la Terre est à la fois glacial et brûlant.
Le côté de la Terre faisant face au Soleil est généralement environ 360°F plus chaud que le côté nocturne. Cette différence de température diurne contribue aux oscillations spectaculaires observées sur la ligne Kármán.
Ces extrêmes illustrent pourquoi l'espace, bien qu'apparemment un vide silencieux, est un environnement hostile, régi par l'énergie implacable de notre étoile et la minceur de la haute atmosphère terrestre.