연료가 없는 인공위성이 떨어지지 않는 이유나 원리가 궁금해요~

Question

지구 주위를 도는 인공위성은 5000개가 넘는 것으로 알고있는데요. 추진 연료도 없이 지구 주위를 돌고 있는데, 어째서 지구를 향해 떨어지지 않는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지구에는 중력이 작용하여 모든 물체를 아래로 끌어당깁니다. 그러나 인공위성은 지구 주위를 고도에 위치시켜줌으로써 중력에 대항할 수 있습니다. 인공위성은 지구의 중력에 의해 끌리지만, 그동안에 인공위성이 이동하는 방향과 속도를 유지하면서 계속해서 중력과의 균형을 유지할 수 있습니다. 인공위성은 일정한 속도로 운동하면서 지구 주위를 돕니다. 이를 위해 인공위성은 출발 시점에 적절한 속도를 가지고 발사됩니다. 이 속도를 "탈출 속도" 또는 "궤도 속도"라고도 하는데, 인공위성이 이 속도로 이동하면 중력과의 상호작용을 균형시키기 위해 필요한 힘을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 연료가 없는 인공위성은 계속해서 원래의 궤도를 유지할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

인공위성은 지구 주변을 돌면서 중력과 운동량 보존 법칙에 의해 궤도를 유지합니다. 중력은 지구가 인공위성에 작용하는 힘으로, 인공위성을 지구 중심으로 당기려고 합니다. 이에 반대로 인공위성은 특정 속도와 방향으로 움직이는 운동량을 가지고 있어 중력에 의해 끌려도 계속해서 궤도를 유지할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

인공위성이 땅으로 떨어지지 않으려면 엄청난 빠른 속도를 유지해야 정상궤도를 유지하며 돌게 되는데 초속 7.9km 의 속도를 유지해야 합니다

이속도보다 낮으면 중력에 의해 지구로 추락하게 되고 속도가 초속 11.2km 를 넘으면 지구 궤도를 벗어나 우주로 날아가게 됩니

Answer 4

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

인공위성은 끊임없이 지구를 돌기때문에 지구 바깥쪽방향으로 원심력이 발생합니다.

원심력과 중력이 평형을 이루면서 그 궤도에 그대로 존재하게 됩니다.