Jest bezwonne, bezbarwne i niewidoczne, ale niezbędne do życia. Żeby zobaczyć powietrze, wystarczy dmuchnąć w rurkę do wody Trzecim żywiołem, którym się zajmiemy, jest powietrze. Mówi się o nim, że nie potrafimy bez niego żyć, choć właściwe powinniśmy powiedzieć, że nie potrafimy żyć bez tlenu. To tlen jest konieczny do oddychania i absolutnie niezbędny każdej komórce naszego ciała. W powietrzu jest go około 21 procent. Pozostałe składniki to azot (ok. 78 proc.) i argon (niecały 1 proc.). Są też śladowe ilości gazów szlachetnych i innych (neon, hel, krypton, wodór, czy metan). Jest też sporo dwutlenku węgla i pary wodnej. Cała ta mieszanina jest bezwonna i bezbarwna. Dlatego często traktujemy ją „jak powietrze”, czyli nie zauważamy, że ono w ogóle istnieje.                                     

fot. EASTNEWS/E. DUGAS

Widać, że ciężkie 
Jak przekonać się o istnieniu powietrza? Wystarczy do szklanki z wodą włożyć rurkę do picia i dmuchnąć. Powietrze widać wtedy jako srebrzyste pęcherzyki unoszące się do góry. Ma ono swój niemały ciężar. Metr sześcienny powietrza na poziomie morza waży około 1,3 kg. Oznacza to, że powietrze zamknięte w klasie szkolnej waży aż 150 kg! Gdyby jednak klasa znajdowała się na wysokości Mount Everest, powietrze ważyłoby w niej już tylko niespełna 50 kg. W pobliżu powierzchni Ziemi ciśnienie powietrza jest największe i wynosi około 1013 hPa. Im wyżej, tym ciśnienie maleje. Z góry naciska coraz cieńsza warstwa powietrza i na wysokości Mount Everest ciśnienie jest ponad 3 razy mniejsze niż na poziomie morza. Mniejsza jest też gęstość powietrza, a więc i jego ciężar.

Ślady powietrza
Powietrza można doszukać się nawet na krańcach atmosfery ziemskiej, ponad 2000 km nad powierzchnią Ziemi. Okazuje się jednak, że aż trzy czwarte całego powietrza zgromadzone jest w bardzo cienkiej warstwie o grubości zaledwie 12 km, zwanej troposferą. My żyjemy na dnie tej warstwy, jak na dnie wielkiego, pokrywającego całą Ziemię powietrznego oceanu. Od niepamiętnych czasów chcieliśmy poruszać się w tym „oceanie”, a naszą zazdrość i podziw zawsze budziły ptaki, które tę umiejętność doskonale opanowały.

Balon, samolot, rakieta
Człowiek pokonał grawitację za pomocą balonu wypełnionego gorącym powietrzem i siły wyporu opisanej prawem Archimedesa. To jednak nie było jeszcze spełnienie marzeń o swobodnym poruszaniu się w przestrzeni. Dopiero na początku XX wieku pierwszy samolot – Wright Flyer – oderwał się od ziemi. Wykorzystanie dynamiki powietrza opływającego skrzydła o niesymetrycznym przekroju daje niezwykłe rezultaty. Strugi powietrza opływające górną, uwypukloną część skrzydła muszą poruszać się szybciej, aby spotkać się na spływie skrzydła z tymi, które opływają je dołem. Zmniejsza to ciśnienie nad skrzydłem, a ciśnienie wywierane na jego spód powoduje powstanie siły nośnej skierowanej w górę. To wystarczy, żeby unieść 560 ton masy startowej Airbusa A380 ! Największą nośność osiągnęły jednak inne maszyny latające - poduszkowce.
Wykorzystują one bardzo „przyziemny” sposób latania.

Powietrze wtłaczane sprężarkami tworzy „poduszkę powietrzną” między spodem poduszkowca a podłożem. Dzięki prawu Pascala, według którego powietrze rozpycha napompowany balonik, poduszkowiec jest odpychany od podłoża z ogromną siłą. Mieliśmy już balony, sterowce, samoloty i poduszkowce, ale wyzwaniem pozostawała wciąż realizacja lotu wyłącznie dzięki sile ludzkich mięśni. W końcu, dzięki nowoczesnym technologiom i zastosowaniu włókien węglowych, udało się rozwiązać również to zadanie. W 1979 roku Gossamer Albatross – mięśniolot o nieprawdopodobnie lekkiej konstrukcji i prawie 30-metrowej rozpiętości, napędzany przez kolarza Bryana Allena, przeleciał nad kanałem La Manche. Oczywiście latanie w powietrzu nam nie wystarczyło. Na długo przed wyczynem Gossamera Albatrossa zbudowaliśmy też rakietę, dzięki której opanowana została umiejętność podróżowania poza atmosferą ziemską, w przestrzeni kosmicznej. Tak zdobyliśmy Księżyc i zamierzamy wybrać się na Marsa.
Ale to już zupełnie inna historia…