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El espacio exterior o espacio vacío, también simplemente llamado espacio, se refiere a las regiones relativamente vacías del universo fuera de las atmósferas de los cuerpos celestes. Se usa espacio exterior para distinguirlo del espacio aéreo (y las zonas terrestres). El espacio exterior no está completamente vacío de materia (es decir, no es unvacío perfecto) sino que contiene una baja densidad de partículas, predominantemente gashidrógeno, así como radiación electromagnética. Aunque se supone que el espacio exterior ocupa prácticamente todo el volumen del universo y durante mucho tiempo se consideró prácticamente vacío, o repleto de una sustancia llamada éter, ahora se sabe que contiene la mayor parte de la materia del universo. Esta materia está formada por radiación electromagnética, partículas cósmicas, neutrinos sin masa e incluso formas de materia no bien conocidas como la materia oscura y la energía oscura. De hecho en el universo cada uno de estos componentes contribuye al total de la materia, según estimaciones, en la siguiente proporción: materia condensada fría (0,03%), materia estelar (0,5%), neutrinos (partículas sin masa, 0,3%), materia oscura (25%) y energía oscura (75%). La naturaleza física de estas últimas es aún apenas conocida. Sólo se conocen algunas de sus propiedades por los efectos gravitatorios que imprimen en el período de revolución de lasgalaxias, por un lado, y en la expansión acelerada del universo o inflación cósmica, por otro.
No hay un límite claro entre la atmósfera terrestre y el espacio, ya que la densidad de la atmósfera decrece gradualmente a medida que la altitud aumenta. No obstante, laFederación Aeronáutica Internacional ha establecido la línea de Kármán a una altitud de 100 kilómetros como una definición de trabajo para el límite entre la atmósfera y el espacio. Esto se usa porque, como Theodore von Kármán calculó, por encima de una altitud de unos 100 km, un vehículo típico tendría que viajar más rápido que la velocidad orbital para poder obtener suficiente sustentación aerodinámica para sostenerse él mismo. Estados Unidos designa a la gente que viaja por encima de una altitud de 80 km como astronautas. Durante la reentrada atmosférica, la altitud de 120 km marca el límite donde el arrastre atmosférico se convierte en perceptible. Exactamente duraríamos dos horas en llegar al espacio exterior.
El espacio exterior dentro del Sistema Solar es llamado espacio interplanetario, que se convierte en espacio interestelar en la heliopausa. El vacío del espacio exterior no es realmente vacío; está poblado en parte con varias docenas de tipos de moléculas orgánicasdescubiertas mediante espectroscopia de microondas. Según la Teoría del Big Bang, laradiación de los cuerpos negros de 2,7 K de temperatura quedó del 'big bang' y el origen del universo llena el espacio, así como los rayos cósmicos, que incluyen núcleos atómicosionizados y varias partículas subatómicas. También hay gas, plasma, polvo, meteoros y material dejado de lanzamientos previos tripulados y no tripulados que son un riesgo potencial para las naves espaciales. Alguna de esta basura espacial vuelve a entrar en la atmósfera.
La ausencia de aire convierte al espacio exterior en lugares ideales para la astronomía en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético. Las imágenes y otros datos de vehículos espaciales no tripulados han proporcionado información sobre los planetas,asteroides y cometas en nuestro sistema solar.
