지구에서 탐사선 발사 후에 태양 중력으로 속도가 줄지 않는 이유가 뭔가요?

Question

보이저 1,2호가 태양계 밖으로 계속 벗어나고 있는데

태양 중력으로 속도가 줄어들거나 태양쪽으로 당겨지지 않는 이유가 뭔가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

태양 중력으로 속도가 줄지 않는 이유는 두 가지가 있습니다.

첫째, 태양 중력이 탐사선을 계속해서 가속하고 있기 때문입니다. 태양 중력은 탐사선을 끊임없이 끌어당기는 힘이며, 이 힘은 탐사선과 태양 간의 거리에 비례합니다. 그러므로 탐사선이 태양에 가까워질수록 태양 중력은 강해지며, 이로 인해 탐사선의 속도가 계속해서 증가합니다.

둘째, 태양계에서의 운동은 중력이 아닌 운동량 보존 법칙에 따라 결정되기 때문입니다. 탐사선은 발사 당시에 이미 충분한 운동량을 가지고 있기 때문에 태양 중력의 영향으로 속도가 줄어들지 않습니다. 이것은 탐사선이 우주 공간에서 직선 운동을 하고 있다는 것을 의미합니다. 운동량 보존 법칙에 따르면, 객체가 직선 운동을 하기 시작하면 그 운동은 절대 멈출 수 없으며, 중력이나 다른 힘에 영향을 받아 곡선 운동을 하게 된다면 그 운동은 지속됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

보이저 1, 2호는 태양 중력에 의해 가속도를 받아 태양으로부터 멀어지는 동시에 속도가 줄어들고 있습니다. 그러나 보이저 1, 2호는 태양으로부터 충분히 멀리 떨어져 있기 때문에 태양 중력이 미치는 영향은 매우 작아지게 됩니다.

또한 보이저 1, 2호는 태양 중력 외에도 우주 속의 질량과 그에 따른 중력의 영향을 받게 됩니다. 이 중력은 보이저가 지나가는 행성과의 궤도 및 속도 변화를 일으킬 수 있습니다.

하지만 보이저 1, 2호의 운동은 일반적으로 태양 중력보다는 우주의 중력 영향이 더 크므로, 태양 중력의 영향은 크게 고려하지 않아도 된다고 볼 수 있습니다.

Answer 3

지구에서 탐사선을 발사한 후에 태양 중력이 속도를 줄이지 않는 이유는, 탐사선이 태양의 중력을 받아 가속하면서 동시에 지구와 같은 속도로 공전하기 때문입니다. 이렇게 탐사선은 태양 중력과 지구 중력의 균형 상태에 머물러 속도가 일정하게 유지됩니다. 또한, 탐사선의 속도가 충분히 빠르면 태양 중력에 포획되어 태양 주위를 공전하게 됩니다. 이러한 행성 주위를 도는 탐사선은 중력의 법칙에 따라 움직이며, 지구 중력의 영향을 거의 받지 않습니다.

Answer 4

안녕하세요. 과학전문가입니다.

태양 중력은 보이저 두 우주 탐사선을 밀어내는 힘이 작용하기는 하지만, 이는 보이저가 움직이는 방향과는 상관 없는 방향이라서 보이저에게 영향을 끼치지 않습니다. 또한, 태양 중력은 거리에 따라 힘이 약해지기 때문에 보이저가 멀리 떨어져 있는 현재 상태에서는 태양 중력이 큰 영향을 미치지 않습니다. 보이저는 지구, 명왕성 등 태양계 내 다른 천체들의 중력을 이용하여 운동하면서 속도를 조절하고 방향을 변경하는 등의 조작을 통해 태양계를 벗어나고 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지구에서 탐사선을 발사하면 지구 중력의 영향을 받아 초기 속도를 가지게 됩니다. 이 초기 속도를 유지하기 위해 탐사선은 이동하는 동안 태양의 중력과 지구의 중력과 같은 다른 중력의 영향을 받게 됩니다. 그러나 이러한 중력은 탐사선의 운동에 영향을 미치지만, 이를 감속시키는 데 필요한 힘은 상대적으로 작아서 탐사선의 속도를 크게 감소시키지는 않습니다. 또한, 태양 중력은 탐사선이 태양에 접근할수록 더욱 커지므로, 결국에는 태양 중력이 탐사선의 이동을 제어하게 됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.보이저 1호와 2호는 태양 중력장에서 벗어나 외계로 나아가고 있습니다. 이것은 보이저 탐사선이 지구로부터 출발할 때 태양의 중력으로부터 충분히 빠르게 가속되어 탈출 속도를 얻어서 벗어나기 때문입니다.

보이저 탐사선이 태양 중력에 끌리지 않는 이유는 태양과의 거리가 매우 멀기 때문입니다. 태양 중력의 범위는 무한대이지만, 거리가 멀어질수록 중력의 힘은 제곱거리에 반비례하여 약해집니다. 따라서 보이저 탐사선이 태양으로부터 멀어질수록 태양 중력에 영향을 받지 않고 일직선으로 계속 진행할 수 있습니다.