우주에서 지구로의 진입 과정은 어떻게 이루어지나요?
우주에서 지구로 진입하는 우주선이나 천체의 진입 과정과 그에 따른 엔트리 방법에 대해 알려주세요. 대기권 진입과 관련하여 어떤 현상이 발생하나요? 그리고 대기권 진입 후 지구 표면까지의 하강 과정은 어떻게 이루어지나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
1. 진입 각 조정: 우주선은 우주에서 지구로 진입하기 위해 진입 각을 조정합니다. 이는 대기권에 진입하기 위해 지구의 대기층과 접촉할 때 필요한 각도와 속도를 결정하는 것을 의미합니다.
2. 대기권 진입: 우주선이 지구의 대기권에 진입하면, 고속으로 이동하면서 대기로 인한 마찰과 압력을 경험하게 됩니다. 이로 인해 우주선은 많은 열과 유체 역학적인 압력을 생성하게 되는데, 이를 관리하기 위한 열 방호 시스템이나 열 차단 장치가 사용될 수 있습니다.
3. 열 관리: 대기권 진입 중에 발생하는 열을 효과적으로 제어하기 위해 우주선은 열 차단 장치나 열 방호 시스템을 사용합니다. 이는 우주선의 구조와 열 내성 재료를 통해 열을 분산시키고 우주선 내부를 보호합니다.
4. 낙하산 또는 제동 엔진 사용: 대기권 내부로 진입한 우주선은 속도를 줄이기 위해 낙하산이나 제동 엔진 등을 사용합니다. 이를 통해 우주선은 안전하게 지구 표면으로 진입하게 됩니다.
5. 착륙 또는 수리: 우주선이 지구 표면에 착륙하면, 이후에는 필요에 따라 수리 작업이 이루어질 수 있습니다. 이는 우주선의 재사용을 위한 점검이나 유지 보수 등을 포함할 수 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
우주선이나 천체가 우주에서 지구로 진입하는 과정은 대기권 진입이라고 부릅니다.
우선 우주선은 지구 선회 궤도를 이탈해 서서히 고도를 내리며, 고도 120km에 도달할 무렵 기수를 들어올리고 바닥을 낙하 방향으로 향하면서 초속 약 7.6km 즉, 시속 2만 7360km)의 속도로 지구의 대기권에 돌입합니다.
속력에서 짐작하듯, 대기권에 진입할 때는 엄청난 항력이 발생하고 공력가열이 발생하는데, 이는 충격파로 인한 단열압축효과 혹은 항력 때문에 발생합니다. 이때 내열 타일로 덮인 바닥면은 극도로 온도가 상승해 최고 약 1500도의 고온이 됩니다.
대기권 진입 후에는 우주선이 지구 표면까지 하강하게 됩니다. 이 과정은 대기권 재진입, 하강, 착륙을 포함하고, 이 과정을 실행하는데 필요한 기술력을 EDL이라고 부릅니다.
그리고 대기권 진입 과정에서는 다양한 현상이 발생하는데, 대기권으로 진입하는 물체는 별똥별처럼 분해되거나 연소될 수 있으며, 압축강도가 낮은 물체는 폭발할 수도 있습니다. 그래서 우주선이나 로켓은 대기권 진입 시에 발생하는 엄청난 열을 견딜 수 있는 열 보호 시스템과 설계가 필요합니다.
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