인공위성은 어떻게 움직이고 있나요?

Question

지구밖에 있는 인공위성은 어떻게 움직이고있나요?? 그 자리에 계속 정지해있는건가요 아니면 지구가 자전하는대로 따라서 같이 움직이는건가요??

아테나 · Accepted Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.인공위성을 한 번 발사 시키면 우주로 가 있는 인공위성을 건드리는 방법은 없습니다.다만 달이 지구 주위를 공전하는 것처럼 인공위성을 지구 주위로 공전시킵니다.지구로 옮기는 방법은 지구로 추락시키는 방법 밖에는 없습니다.다른 위성이랑 충돌할 가능성은 이미 안 부딪히도록 계산되어 우주로 보내기 때문에 그럴 가능성은 없습니다

작은말벌290 · Answer

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.인공위성은 지구 주위를 돌면서 중력과 편심력의 상호작용에 의해 움직입니다. 위성의 근지점은 지구에 가장 가까운 지점이며, 원지점은 지구에서 가장 멀리 떨어진 지점입니다. 위성의 근지점과 원지점은 위성의 궤도를 정의하며, 이 궤도는 위성의 움직임을 결정합니다. 근지점과 원지점은 로켓 엔진을 사용하여 위성의 속도와 방향을 조정함으로써 변화시킬 수 있습니다. 이 조정은 궤도를 유지하거나 원하는 궤도로 이동하기 위해 수행됩니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.최초의 국제 우주 정거장 ISS는 하루에 8번 해가 뜨고 해가 집니다. 지구의 자전속도는 1674km/h 정도 됩니다.지구의 반지름이 6400km이기 때문에, 원주를 구한 후 하루 24시간으로 나눠 보면 알겁니다. ISS는 지구의 자전 속도의 8배가 빠르다는 얘기지요.국제 우주 정거장의 속도는 13392 km/h 로,초속 3720 m/s 이며, 이 속도는 마하 10 정도 됩니다. 질문자님이 말씀하신 국제 우주 정거장 ISS는 아마도 차세대 국제 우주 정거장인거 같군요.시속 27700 km/h 라면, 마하 22.6 정도 되는군요. 인터넷에 보니까 마하 18로 대한민국 상공을 지나가는 ISS를 천문대에서 촬영한 사진도 있던데요.  자, 이제 부터 답변 드릴게요.인공위성에도 분사 추진체가 있습니다.고체나 액체 상태로 만든 산소와 수소를 각각 탱크에 담아 놓고, 우주에서국제 우주 정거장을 조립을 하게 되죠.조립이 끝나게 되면, 지구 주위를 뱅글뱅글 돌아 줍니다.국제 우주 정거장의 고도는 대략 3만 km 정도되며,이 고도에서는 공기가 거의 없어 마찰이 아주 작거나 없습니다.지구 인력에 의해 고도가 낮아지면 분사체로 추진하여 가속해 주고,가속하여 고도가 높아 지면 분사체를 꺼주면서 궤도를 수정해 나갑니다.일단, 가속된 ISS는 속도가 줄지는 않습니다.따라서 계속 추진해 주게 되면, 계속 추진력을 얻게 되는데,한번 가속을 얻은 위성은 더 큰 가속력을 주어야 더 큰 속도로 이동할 수 있습니다.즉, 마하 10까지 추진력을 얻었다면, 마하 10정도의 추진력을 더 해 주어서는속도가 더 이상 빨라지지 않고, 계속 마하 10만 유지하게 됩니다. 바로 관성때문이죠.현재 인류가 동원할 수 있는 최대 순간 가속력이 마하 22정도라고 들었습니다.최대 순간 가속력 한번만 내어 주게 되면, 그 이후에는고도만 맞춰 주고, 지구 중력과 원심력이 평형을 이루어주는궤도에서 더 이상의 가속력 없이 궤도를 유지 할 수 있습니다.다만, 상공 3만 키로라 해도 거의 진공상태이긴 하지만,소수의 공기분자들이 존재 하기 때문에, 한달 이상 운영하게 되면,마찰로 인해 고도가 좀 낮아 지는데, 이럴때, 가끔씩 궤도 수정을 해 줍니다. 위성이 지구 주변을 계속 돌 수 있는 이유는중력과, 원심력이 같은 지점(고도)를 위에 설명 드린대로 찾아 가는 겁니다.그렇게 되면 그 안에 있는 사람은중력과 원심력이 평형을 이루기 때문에 완전 무중력 상태를 느끼게 됩니다.물론, 서서히 가속해 주는 것이므로, 가속할때마다 그 안에서는 가속력을 느끼게 되지만,가속력이 끝나면, 관성때문에 움직이고 있는것을 못 느끼게 됩니다.버스가 출발할때만 가속을 느끼는거랑 같은거죠.출발 후에 등속운동을 하게 되면, 관성 때문에 느낄 수가 없습니다.다만, 무중력 상태이므로, 모든게 둥둥 떠 다니죠.변을 볼때도, 화장실에서 벨트를 메고 볼일을 본다고 합니다.  말씀하신대로, 원운동에서 중력과 수직되는 방향으로 힘을 주게 되면대각선 방향으로 힘을 얻게 되지만, 계속해서 서로의 힘이 유지 된다면,대각,대각,대각-> 결국은 원운동을 하게 되죠.

xcute4 · Answer

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.인공위성이 활약하는 곳이 우주공간이고,고속으로 원운동을 하며 비행한다는 데 있읍니다.인공위성은 초속 8km의 속도로 비행합니다.또한 원운동을 하므로 원심력의 영향도 받는데, 이것도 지구 중력을 상쇄시켜 주는 역할을 합니다.그리고 인공위성은 공기가 희박한 우주공간을 날기 때문에 이론상으로는 공기 저항력을 받아 속도가 줄어들지도 않읍니다. 높은 고도일수록 지구 중력의 영향도 약해집니다.고도가 높아지면 초속 8km 이하의 속도로도 궤도를 유지하는 것이 가능한데, 고도 36,000km에서는 초속 3.1km로도 궤도 유지가 가능합니다.이 속도로 고도 36,000km 궤도를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 지구가 1바퀴 자전하는 시간과 같읍니다.따라서 고도 36,000km에서 초속 3.1km로 비행하는 위성은 지구에서 보면 정지해 있는 것처럼 보이게 됩니다.때문에 이 궤도를 정지궤도라고 합니다.

화목한다람쥐109 · Answer

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.인공위성은 지구를 돌고 있습니다지구에 당겨지지ㅜ않도록 일정한 속도로 돌면서 지구 주위를 움직입니다

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 박형진 과학전문가입니다.연료가 아닌 태양열 발전등 전기로 움직입니다 지속 충전되기때문에 오랫동안 운행할수있습니다

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.인공위성은 지구 중력에 의해 지구 주위를 공전하면서 움직이고 있습니다. 인공위성이 지구 주위를 돌아가면서 일정한 속도와 방향을 유지하려면, 지구 중력과 위성의 운동량을 균형있게 유지하는 것이 중요합니다. 따라서, 인공위성은 지구 중력을 이용하여 지구 주위를 일정한 궤도를 유지하면서 움직입니다. 인공위성이 움직이는 궤도는 위성의 질량, 속도, 그리고 지구의 질량과 반지름 등에 따라 결정됩니다. 따라서, 위성을 발사할 때는 이러한 요소들을 고려하여 발사 체계를 설계하고 위성을 발사합니다. 지구 중력에 의해 인공위성은 지속적으로 지구 중심으로 향하려고 하지만, 위성의 속도가 충분히 빠르기 때문에 지구와 충돌하지 않고 계속해서 지구 주위를 돌아다닙니다. 이러한 움직임으로 인공위성은 지상에서 다양한 용도로 활용되고 있습니다.

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.두가지 모두 있습니다.즉, 지구의 자전 속도와 동일하게 공전하는 정지궤도 위성도 있고, 지구의 자전속도보다 빠른 속도로 공전하는 위성도 있습니다.이는 인공위성의 높이로 조절이 가능한데요, 38500km를 기점으로 이보다 낮은 고도라면 지구의 자전속도보다 빠르게 돌고 있고, 이보다 높은 고도라면 지구의 자전속도보다 느리게 공전하는 것입니다.

지구과학·천문우주

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인공위성은 어떻게 움직이고 있나요?