宇宙って、どこから?
地上から宇宙ステーションまで、空を昇って確かめる
東京駅から富士山の頂上まで、まっすぐ測ると約100km。この距離を真上に立てた高さが、よく「宇宙の入り口」と呼ばれる場所です。
30秒で答えると
よく使われるのは高度100km(カーマン・ライン)。アメリカでは約80km(50マイル)も使われてきました。
ただし、世界共通の決まりはありません。空気は上へ行くほど薄くなるだけで、どこかに線が引かれているわけではなく、国や団体によって考え方も違うからです。何を物差しにするかで、宇宙の入り口は変わります。
気温・気圧・空気の量は標準大気モデルの値。季節や緯度で変わります(確認日:2026年10月6日)
地上から、昇ってみる
窓の景色は、その高さから水平線の方向を見たものです。地平線がどれだけ下がり、どれだけ丸く見えるかは、地球の大きさから計算して描いています(空や雲の色は写真などをもとにした目安です)。高度の目盛りは、低いところほど引きのばしています。
高さの目安を表で見る
| 高さ | 何がある | 気温 | 気圧 | 重力 |
|---|---|---|---|---|
| 3,776m | 富士山の頂上 | −10℃ | 地上の約63% | 100% |
| 5,500m | 空気の半分がこの下 | −21℃ | 地上の約2分の1 | 100% |
| 8,849m | エベレストの頂上 | −42℃ | 地上の約3.2分の1 | 100% |
| 11km | 旅客機・対流圏のてっぺん(中緯度) | −56℃ | 地上の約4.5分の1 | 100% |
| 19km | アームストロング限界(体の限界) | −56℃ | 地上の約16分の1 | 99% |
| 31km | 空気の99%がこの下 | −46℃ | 地上の約98分の1 | 99% |
| 41.4km | 気球で昇って飛び降りた最高(2014年) | −19℃ | 地上の約430分の1 | 99% |
| 53.7km | 無人気球の最高(JAXA、2013年) | −9℃ | 地上の約2,000分の1 | 98% |
| 80km | アメリカの基準(50マイル) | −75℃ | 地上の約9.6万分の1 | 98% |
| 86km | 大気でいちばん寒いあたり | −86℃ | 地上の約27万分の1 | 97% |
| 100km | カーマン・ライン | −78℃ | 地上の約320万分の1 | 97% |
| 110km | 緑のオーロラが最も明るいあたり | −33℃ | 地上の約1400万分の1 | 97% |
| 250km | 赤いオーロラが最も明るいあたり | 668℃ | 地上の約41億分の1 | 93% |
| 400km | 国際宇宙ステーション | 723℃ | 地上の約700億分の1 | 89% |
気温・気圧は米国標準大気(1976)のモデル値。実際は季節・緯度・太陽の活動で変わり、特に86kmより上の気温は大きく変わります。重力は地上を100%とした割合です。
1高度 3,776m/8,849m
富士山とエベレストの頂上
富士山の頂上(3,776m)で、気圧は地上の6割ほど。世界でいちばん高いエベレストの頂上(8,849m)では、約3分の1になります。地球の空気の半分は、高さ約5.5kmより下にあるのです。
登山家は8,000mより上を「デスゾーン(死の地帯)」と呼びます。吸いこめる酸素が少なすぎて体が少しずつ弱っていくため、人が長くはとどまれない高さだからです。
- 気温
- エベレストの高さで約−42℃
- 足もとの空気
- 約69%(空気の7割近くが、もう足もとに)
2高度 約10〜12km
旅客機と、天気の天井
旅客機が飛ぶのは、高さ約10〜12km。気温は−50℃前後、気圧は地上の4分の1ほどです。雲ができて雨や雪が降る「天気」の大部分は、この高さより下の層(対流圏)で起きています。対流圏のてっぺんの高さは緯度で変わり、赤道付近では16〜18kmほど、北極や南極の近くでは8kmほどです。
このくらいの高さになると、視界が広く雲のない日には、地平線がわずかに丸く見えはじめます。
- 気温
- 高さ11kmで約−56℃
- 足もとの空気
- 約78%
3高度 約19km
体にとっての「宇宙」
高さ約19kmで、気圧は地上の約16分の1。ここまで気圧が下がると、水は体温と同じ37℃で沸騰します。与圧服(体のまわりに空気の圧力をかけて守る服)なしでは、唾液や涙、肺の中をぬらす水分が沸きはじめます。そのうえ酸素も足りず、人はすぐに意識を失います。この高さを「アームストロング限界」といいます。
ここから上で人が生きるには、宇宙と同じように全身を包む与圧服か、気密された乗り物が要ります(酸素不足のため、実際の与圧服はもう少し下の約15kmから必要です)。必要な装備で見れば、体にとってはここから先は宇宙とほとんど変わりません。
よく「血液が沸騰する」と言われますが、血管の中の血液は血圧に押されているので沸騰しません。
生き物を太陽の紫外線から守るオゾン層も、多くはこのあたり、高さ約10〜50kmの成層圏にあります。
- 気温
- 約−56℃
- 気圧
- 地上の約16分の1
- 足もとの空気
- 約94%
4高度 約30〜50km
昼なのに、空が黒い
高さ30kmあまりで、空気の99%はもう足もとです。空が青いのは、空気の粒が太陽の光のうち青い光を強く散らすから。散らす空気がほとんどなくなるので、頭の上の空は昼でも黒に近い紺色になり、地平線の丸みもよく分かるようになります。
このあたりは、上へ行くほど気温が上がる層(成層圏)です。オゾンが太陽の紫外線を吸収して、空気を温めているからです。
気球で昇り、そこから飛び降りた人の最高記録は、2014年のアラン・ユースタスさんの約41km。無人の気球では、JAXAが2013年に北海道の大樹町から放った気球の53.7kmが世界記録です。空気より軽いことで浮く気球が届くのは、このあたりまでです。
- 気温
- 高さ40kmで約−23℃(成層圏では、上ほど暖かい)
- 足もとの空気
- 約99.72%
5高度 約80〜90km
いちばん寒い空と、アメリカの「宇宙」
高さ80〜90kmのあたりは、地球の大気でいちばん寒い場所です。気温は−90℃前後まで下がります(標準大気モデルでは約−86℃。夏の北極や南極の上空では、−130℃を下回ることもあります)。
アメリカの軍やNASAは、高さ50マイル(約80km)を越えて飛んだ人を宇宙飛行士として認めてきました。アメリカの物差しでは、ここはもう宇宙です。
流れ星が光るのも、高さ約120〜80kmのあいだです。宇宙から飛びこんできた砂粒ほどのちりが、この薄い空気にぶつかって光ります。流れ星は、宇宙の入り口で光っているのです。
流星群がいつ見られるかは:流星群カレンダー
- 気圧
- 高さ86kmで地上の約27万分の1
- 足もとの空気
- 高さ86kmで約99.99963%
6高度 100km
カーマン・ライン
高さ100kmで、気圧は地上の約320万分の1。ここまで空気が薄いと、飛行機の翼はほとんど浮く力を生みません。翼で浮こうとすると、地球を回る人工衛星に近い速さが必要になってしまいます。空気の力で「飛ぶ」ことができなくなるあたり――これが、ハンガリー生まれの科学者セオドア・フォン・カーマンにちなむ「カーマン・ライン」の考え方です。国際航空連盟(FAI)は、宇宙飛行の記録をこの100kmで数えています。
ただし、100kmという高さを決めたのはカーマン本人ではありません。カーマンは「宇宙は30万〜40万フィート(約91〜122km)から」と幅をもたせて述べたとされます。よく「カーマンの計算」と紹介される約84kmも、宇宙法の草分けの弁護士アンドリュー・ヘイリーが示した例の値だという指摘があります。100kmは、国際航空連盟が1960年代に定めた、きりのいい数字です。
気球が届くのは約50kmまで。多くの人工衛星は250kmより上を回ります。そのあいだの空を直接調べるおもな手段は、数分から十数分だけそこを飛んで落ちてくる観測ロケットです。宇宙の入り口は、近いのに行きにくい場所なのです。
- 気温
- 約−78℃
- 重力
- 地上の約97%
- この高さの光
- 緑のオーロラがいちばん明るく光るのは約110km、赤いオーロラは約250km
7高度 約400km
宇宙ステーションの高さ
国際宇宙ステーション(ISS)が回っているのは、高さ約400km。真上に400kmは、東京駅から大阪駅までの距離(直線で約400km)とほぼ同じです。
ここでも重力は地上の約9割あります。それでも宇宙飛行士が浮いているのは、ステーションごと地球に向かって落ち続けているから。横に秒速約7.7kmで進んでいるので、落ちても落ちても地面に届かず、地球を回り続けるのです。
気温は約720℃(標準大気モデルの値。太陽の活動しだいで数百℃から1,000℃以上まで変わります)。それでも空気の粒が少なすぎて熱をほとんど運べないので、熱いとは感じません。このわずかな空気の抵抗で、ステーションは少しずつ高度を下げるため、ときどきエンジンで持ち上げています。
この高さへの旅:オービタル宇宙旅行
- 重力
- 地上の約89%
- 気圧
- 地上の約700億分の1
- 足もとの空気
- 約99.9999999986%
では、宇宙はどこから?
答えは、何を物差しにするかで変わります。5つの物差しを切り替えると、目盛りの境界線と窓の景色が、その物差しの「宇宙の入り口」へ動きます。
約19km
体の物差し:体の水分が沸く高さ
与圧服なしでは、唾液や涙などが体温で沸騰しはじめる高さ(アームストロング限界)。ここから上は、宇宙と同じ装備が必要になります(酸素不足のため、実際の与圧服はもう少し下の約15kmから必要です)。この高さを「近宇宙(ニア・スペース)」の下限として使うこともあります。
ただし:ここはまだ成層圏の中。特別な高高度の飛行機なら翼で飛べる高さで、ふつうは「宇宙」とは呼びません。
約80km
アメリカの物差し:50マイル
アメリカの軍やNASAは、高さ50マイル(約80km)を越えた人を宇宙飛行士として認めてきました。2018年、天文学者ジョナサン・マクダウェルは、実際の人工衛星の軌道の記録から「80〜90kmを何度も通りながら回り続けた衛星がある」ことなどを示し、80kmのほうが物理的に筋が通ると提案しました。
ただし:国際航空連盟は2018年に80km案の検討を表明しましたが、2024年に100kmを続けると決めました。
100km
国際記録の物差し:カーマン・ライン
国際航空連盟(FAI)が宇宙飛行の記録に使う線で、世界で広く使われる目安です。2024年3月には、境界の高さの根拠を改めて検討したうえで「実用上の理由と、これまでの値との継続性から」100kmを続けると決めました。
ただし:100kmで空気や物理が急に変わるわけではなく、カーマン本人が100kmを計算で決めたわけでもありません。
決まりなし
法律の物差し:国の空はどこまで?
国の空(領空)はどこまでで、どこからが、どの国のものでもない宇宙なのか。国連の宇宙空間平和利用委員会では1967年から話し合われてきましたが、まだ決まっていません。高さで線を引く考え方と、「何をしているか(飛行機か、宇宙船か)」で決める考え方に分かれています。
ただし:アメリカなど、「今のところ線を引く必要はない」という立場の国もあります。
境目なし
空気の物差し:空に「ふた」はない
空気は上へ行くほど薄くなり続けるだけで、はっきりした終わりはありません。いちばん外側にある水素原子のごく薄い雲(ジオコロナ)は約63万km、月よりも遠くまで広がっていることが、1996〜98年の太陽観測衛星SOHOのデータを分析した2019年の研究で分かりました。
ただし:月のあたりでは、1立方センチメートルに水素原子が0.2個ほど。ほとんど何もない宇宙空間と変わりません。
本当の縮尺で見ると
ここまでの目盛りは、低いところを引きのばして描いてきました。地球を、そのままの縮尺で見てみます。
地球を直径30cmの地球儀にすると、高さ100kmは表面からわずか約2.4mm。宇宙ステーションでも9mmほど上です。雲も、天気も、空気のほとんども、すべてこの薄い膜の中にあります。
ぐっと引いてみます。空気のいちばん外側のジオコロナは約63万km。月の通り道(約38万km)より外まで広がっています。月はいつも、地球の大気のいちばん外側の中を回っているのです。
宇宙の入り口は、遠い場所ではありません。真上に約100km。私たちは、その薄い空気の底で暮らしています。
もっと遠くから地球をふり返った探査機の話:ボイジャー1号はいまどこに?
「宇宙の入り口」をめぐる出来事
1950年代
「カーマン・ライン」が生まれる
航空工学者セオドア・フォン・カーマンは、空気の力で翼を使って飛べる高さには限界があると論じました。1959年、宇宙法の草分けの弁護士アンドリュー・ヘイリーが、この考えを「カーマン・ライン」と名づけます。よく「カーマンの計算」とされる約84km(27万5000フィート)が本人の値かどうかには、異論があります。
1960年代
国際航空連盟が「100km」を使いはじめる
飛行や宇宙飛行の世界記録を認定する国際航空連盟(FAI)が、100kmを宇宙の境界として使いはじめました。
1967
国連で、話し合いがはじまる
フランスの提案を受けて、国連の宇宙空間平和利用委員会の法律小委員会が「宇宙の定義と境界」を取り上げました。半世紀以上たった今も、結論は出ていません。
2018
「80kmのほうが筋が通る」という論文
天文学者ジョナサン・マクダウェルが、人工衛星の実際の軌道の記録などをもとに、境界を80kmにすべきだとする論文を発表しました。国際航空連盟も、見直しの検討を表明します。
2021
9日違いの、2つの「宇宙」
7月11日、ヴァージン・ギャラクティック(Virgin Galactic)の宇宙船で、創業者のリチャード・ブランソンさんが約86kmへ。9日後の7月20日、ブルーオリジン(Blue Origin)の宇宙船で、創業者のジェフ・ベゾスさんが約107kmへ。ブルーオリジンは「宇宙飛行士の名前に*印がつかないよう、100kmを越えるように設計した」と主張し、2人とも「宇宙へ行った」と言えるのかが話題になりました。
アメリカの物差しなら2人とも宇宙へ。国際記録の物差しなら、宇宙へ行ったのはベゾスさんだけです。
2024
国際航空連盟は「100km」を続ける
国際航空連盟の委員会は、境界の高さの根拠を改めて検討したうえで、「実用上の理由と、これまでの値との継続性から」100kmを続けることを決めました(3月)。
この高さへ、人は行ける?
宇宙の入り口を自分の目で見る旅も、これまでに行われたり、計画されたりしてきました。高さの近い順に3つ。
- 約30km高高度気球の旅黒い空と、丸い地平線を見る旅。宇宙の入り口の手前まで。
- 80〜100km超サブオービタル宇宙旅行宇宙の入り口を越えて、数分間の無重量を味わう旅。
- 約400kmオービタル宇宙旅行地球を回る旅。宇宙ステーションに滞在した民間人もいます。
いま行けるかどうか(運航の状況や料金)は変わりやすいため、それぞれのページで最新の情報を確かめてください。
よくある疑問
宇宙に行けば、無重力になる?
重力がなくなるわけではありません。高さ400kmの宇宙ステーションでも、重力は地上の約9割あります。宇宙飛行士が浮いているのは、ステーションごと落ち続けているからです。サブオービタル飛行の数分間の無重量も、飛行機が放物線を描いて飛ぶ「パラボリックフライト」の20〜30秒ほども、同じ「落ちている」状態です。
飛行機から、地球の丸みは見える?
旅客機の高さ(約10km)では、ごくわずかです。研究では、60度ほどの広い視野で、雲のない条件なら、ようやく見分けられる程度とされています。高さ30〜40kmの気球からなら、よりはっきり分かるようになります。
なぜ、高く昇ると空が黒くなる?
空が青いのは、空気の粒が太陽の光のうち青い光を強く散らすからです。上に昇るほど散らす空気が減るので、空は暗くなります。宇宙が黒いのは、光を散らすものがほとんどないからです。
宇宙ステーションのあたりは数百℃〜1,000℃以上にもなるのに、なぜ熱くならない?
気温は、空気の粒がどれだけ速く飛び回っているかを表します。宇宙ステーションのあたりでは粒は速いものの、数が少なすぎて、ぶつかって伝わる熱はごくわずかです。実際に機体の温度を左右するのは、太陽の光が当たるか、影になるかのほうです。
気球で、宇宙まで行ける?
行けません。気球は、まわりの空気より軽いことで浮きます。空気が薄くなるほど浮く力は弱まり、無人の気球でも53.7kmが世界記録です。気球の旅で目指すのは、空が黒く見え、地球の丸みが分かる「宇宙の入り口の手前」です。
人工衛星は、いちばん低くて何kmを回れる?
円い軌道なら、エンジンを使わずに1周できるのは約150kmが下限の目安とされます。楕円の軌道で地球にいちばん近づくところなら、80〜90kmを通っても回り続けた衛星があり、これが「80km境界」を支持する根拠の一つになっています。
流れ星やオーロラは、宇宙の現象?
どちらも、ちょうど「宇宙の入り口」の高さで光ります。流れ星は約120〜80km、オーロラは約100kmより上(緑は約110km、赤は約250kmがいちばん明るい)。どちらも、宇宙からやってくるもの(ちりや、太陽風がもとになって降ってくる電子)が地球の空気に飛びこんで光ります。オーロラで光るのは空気(酸素や窒素)、流れ星で主に光るのは、熱で蒸発したちりそのものです。
もっと詳しく知りたい方へ
このページは入口です。宇宙の入り口の空を実際に調べている研究機関のページへどうぞ。
データと計算方法
気温・気圧・「足もとの空気」は、米国標準大気(1976年版)から求めました(86kmまでは計算、86kmより上は公表されている数表から補間)。86kmより上の値は太陽の活動が中くらいのときのモデル値で、実際には太陽の活動や季節、緯度によって大きく変わります。「足もとの空気」は、その高さの気圧を地上の気圧で割り、1から引いて求めた、その高さより下にある空気の割合の目安です(高さによる重力の変化は無視しています)。
重力は、地球を半径6,371kmの球とし、地球の中心からの距離の2乗に反比例するとして計算しました(自転による遠心力は含めていません)。
窓の景色は、地球を半径6,371kmの球とし、その高さから水平線の方向(高くなるほど少し下向き)を見たときの、地平線の位置と曲がり方を計算して描いています。大気による光の屈折は考えていません。空・雲・地表の色は写真や観測報告をもとにした目安で、測った値ではありません。雲の配置は架空です。高度の目盛りは、低いところほど引きのばしています(等間隔ではありません)。
東京駅〜富士山頂(剣ヶ峰)の約100.6km、東京駅〜大阪駅の約403kmは、緯度・経度から計算した直線距離です。地球儀の縮尺は、地球の直径12,742kmを30cmとして計算しました。
科学的な記述の確認日:2026年10月6日
出典
- U.S. Standard Atmosphere, 1976. NOAA・NASA・アメリカ空軍(NASA技術報告サーバー)。86kmまでの計算に Python の ussa1976 パッケージ、86kmより上に Public Domain Aeronautical Software による数表(PDAS)を使用
- 国際航空連盟(FAI)宇宙記録委員会(Astronautic Records Commission, ICARE)2024年総会議事録(2024年3月20日、PDF)。同総会の資料 Berend「Karman Line」(PDF、カーマン本人の提案と約84kmの由来)
- カーマン・ラインの歴史(カーマンの計算、ヘイリーによる命名、各国の基準):Wikipedia「Kármán line」
- McDowell, J. C. (2018) The edge of space: Revisiting the Karman Line. Acta Astronautica 151, 668–677. doi:10.1016/j.actaastro.2018.07.003(arXiv:1807.07894)
- 国連宇宙部 (2002) Historical summary on the consideration of the question on the definition and delimitation of outer space. A/AC.105/769(PDF)。法律小委員会 2026年。アメリカの立場:2025年の声明
- アームストロング限界:Wikipedia「Armstrong limit」
- 気象庁「オゾン層とは」(気象庁)
- Lynch, D. K. (2008) Visually discerning the curvature of the Earth. Applied Optics 47(34), H39–H43. doi:10.1364/AO.47.000H39
- アラン・ユースタスの記録(41,419m):スミソニアン航空宇宙博物館(紹介記事)
- JAXA宇宙科学研究所「大気球」「観測ロケット」(大気球、観測ロケット)
- 日本天文学会 天文学辞典「流星」「オーロラ」(流星、オーロラ)
- 欧州宇宙機関 (2019) Earth’s atmosphere stretches out to the Moon – and beyond(ESA)。Baliukin, I. ほか (2019) SWAN/SOHO Lyman-α Mapping: The Hydrogen Geocorona Extends Well Beyond the Moon. Journal of Geophysical Research: Space Physics 124. doi:10.1029/2018JA026136
- 2021年7月の2つの飛行:EarthSky(The billionaire space race and the Kármán line)、Everyday Astronaut(NS-16)
本ページは、国立天文台・JAXA・NASA・国際航空連盟などとは無関係の、宇宙旅行.jpによる解説です。
