지구진입할때 각도가 중요한다고 하는데 이유가 있나요?

Question

우주로 나갈때보다 진입할때가 더 어렵고 여기에 대기권 진입시 각도가 상당히 중요하다고 하는데. 우주선과 진입각도는 무슨관련이 있나요

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 공기의 저항으로 지구에 돌아오기 위해서는 재진입 각도가 매우 중요합니다. 이 각도가 낮으면 대기권을 뚫지 못하고 그냥 튕겨져 나 갑니다. 우리가 강이나 호수에서 장난삼아 돌을 던져 물 위에서 튕기게 하는 물수제비를 생각하면 됩니다. 거꾸로 각도가 너무 높으면 너무 큰 마찰을 받게 되어 너무 급하게 감속되거나 과열되어 그대로 추락할 수 있습니다. 우주왕복선 대기권 재진입시 표면 온도는 1.500°C까지 올라갔다. 대기권 진입 각도는 기체의 형상에 따라 다소 차이가 있습니다. 내려올 때 공기와 닿는 부분이 뾰족하면 궤도면에서 진입각을 1~2도 정도로 설정하고 아폴로나 소유즈처럼 넓적하면 진입각을 궤도면의 5-6도 정도로 합니다. 우주왕복선의 경우 대기권에 재진업할 때 는 기수를 약 40도 정도 들어 올려 바닥이 공기와 닿게 하는데요. 우주선은 풍부한 대기밀도를 만나면 낙하산을 펴서 육지나 바다로 떨어지고, 우주왕복선은 비행기처럼 글라이딩 하면서 충분히 감속한 후 활주로에 착륙하게 됩니다. 우주선이 재진입하면서 지상 80km 정도의 높이를 통과할 때쯤 외부에서는 엄청난 화염'이 발생하면서 통신도 두절됩니다. 이를 일 명 Black out 현상이라고도 합니다. 이 순간에는 우주선이 안전하게 귀환 중인지 알 수 없기 때문에 비행 과정 중 가장 긴장된 순간이 기도 합니다.

출처 : 한국항공우주연구원 - 지구 나갈 때보다 들어 올때 더 어렵다?

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

지구 진입 시의 각도는 우주 비행체가 대기권에 진입하는 방식과 관련이 있습니다. 이 각도를 제대로 설정하는 것은 안전하고 효율적인 진입을 위해 중요합니다.

정확한 각도로 진입하지 않으면 비행체가 대기권에 너무 낮게 진입하여 과열되거나, 너무 높게 진입하여 대기의 마찰력을 활용하지 못하고 고도를 잃을 수 있습니다. 따라서, 적절한 각도로 진입함으로써 열 관리와 비행 경로를 최적화할 수 있습니다.

또한, 올바른 진입 각도는 대기권 진입 지점과 착륙지 사이의 거리와 시간을 조절하는 데 도움이 됩니다. 너무 가파르게 진입하면 착륙지에서 멀리 떨어지거나, 너무 완만하게 진입하면 착륙지에 도달하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

우주로 나갈 때와 진입할 때의 어려움은 우주선이 지구의 중력에 영향을 받기 때문입니다. 우주선이 지구를 떠나는 순간부터 중력에 의해 끌리기 시작하게 되는데 이때 우주선의 속도와 방향을 조절하여 우주로 나갈 수 있습니다.

하지만 우주선이 다시 지구로 진입할 때는 지구의 대기권과 마찰을 경험하게 됩니다. 이때 우주선의 속도와 방향을 조절하는 것이 중요한데 이를 위해 진입 각도를 조절합니다. 만약 각도가 너무 가파르다면 우주선은 대기권에 너무 빨리 진입하여 열과 압력으로 인해 파괴될 수 있고 반대로 각도가 너무 완만하다면 우주선은 대기권을 뚫고 지나가게 되어 지구로 돌아오지 못할 수도 있습니다.

따라서 우주선과 진입 각도는 밀접한 관련이 있으며 이를 조절하여 우주선이 안전하게 지구로 돌아올 수 있도록 합니다. 이와 같은 이유로 지구 진입할 때 각도가 중요한 것입니다.

감사합니다.

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Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

지구 진입할 때 각도는 매우 중요합니다. 지구 진입 각도가 낮으면 대기권의 저항을 이기지 못하고 지구로 다시 튕겨나가게 됩니다. 반대로 지구 진입 각도가 너무 높으면 대기권을 통과하는 시간이 길어져 열이 너무 많이 발생하여 우주선이나 미사일이 손상될 수 있습니다. 지구 진입 각도는 보통 45도에서 60도 사이로 유지됩니다. 이 각도는 대기권의 저항을 적절히 받으면서, 열이 지나치게 발생하지 않도록 하는 최적의 각도입니다.