로켓이 우주로 갈때 왜 갈수록 분해하는건가요?

Question

로켓을 우주로 쏘아올리는 걸 보면 올라갈수록 부품같은거를 하나씩 떨어내면서 올라가던데 단순히 가벼워지기 위해서 부품을 떼어내고 올라가는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 로켓을 설계하는 원리는 로켓 방정식이 기술하는 원리와 연관이 깊습니다. 가장 대표적인 예시가 다단계로 로켓을 설계하는 것입니다. 누 리호는 1단계를 75톤짜리 엔진 4개로, 2단계는 75톤짜리 엔진 1개, 3단계는 7톤짜리 엔진 1개로 구성되며, 이렇게 현대 로켓은 대부분 다단계로 구성됩니다. 다단계 로켓의 핵심은 연료를 모두 사용한 엔진을 분리하는 것입니다. 엔진 분리만큼은 지상에서 실험할 수 없기에, 로켓 발사의 성패에 매우 중요한 부분이기도 합니다. 엔진을 분리하는 이유는 운동량 보존 법칙으로 쉽게 확인할 수 있습니다. 연료를 다 쓴 엔진은 더 이상 로켓에 불필요하니, 무게를 줄여 로켓의 속도를 올리기 위해 분리하는 것입니다. 연료의 힘만으로 가속하려면 엄청나게 많은 연료를 실어야 하는 반면, 엔진을 분리하게 되면 연료의 양을 줄여서 더 효율적으로 가속할 수 있게 됩니다. 다만 엔진을 분리하는 과정에서 로켓의 궤도가 흔들리거나 하면 안 되기 때문 에, 정밀한 설계가 요구되기도 하지요.

출처 : 과학기술정보통신부 - 로켓 발사 원리, 로켓 방정식

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

로켓의 무게를 대기의 위치에 따라 적합하게 하기 위해서 말씀하신 것 처럼 중간에 파츠를 분리하는 과정으로 통해 날아가게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

로켓 발사 과정에서 단계별로

부품이 분리되는 이유는

로켓의 무게를 줄여 더 높은 곳으로

올라가기 위해서입니다.

로켓은 지구의 중력을

극복하고 우주 공간에

도달하기 위해 엄청난 추력이 필요합니다.

로켓 자체의 무게가 클수록

더 많은 추력이 필요하게 되고

이는 연료 효율 저하와 비용 증가로 이어집니다.

따라서 로켓은 발사 후 필요에 따라 부품을 분리하여

무게를 줄이고 효율성을 높입니다.

주요 분리 단계와 각 단계에서 분리되는 부품은 다음과 같습니다.

1단계:

로켓 발사 초기에는 가장 큰 추력을

제공하는 1단계 부스터가 작동합니다.

1단계 부스터는 연료가 소진되면 분리되어

로켓에서 떨어집니다.

2단계:

1단계 부스터 분리 후 2단계 엔진이 작동하며

1단계보다 작은 추력으로 로켓을 더 높은 고도로 올립니다.

2단계 엔진 역시 연료가 소진되면 분리됩니다.

페어링:

로켓의 탑부에 장착된 페어링은 로켓 발사 초기 대기권과의

마찰로부터 위성이나 우주선을 보호합니다.

페어링은 로켓이 대기권을 벗어나면 분리됩니다.

상단 부스터:

일부 로켓에는 2단계 엔진 위에

상단 부스터가 장착될 수 있습니다.

상단 부스터는 추가적인 추력을 제공하여 위성이나

우주선을 목표 궤도에 삽입하는 데 사용됩니다.

상단 부스터 역시 연료가 소진되면 분리됩니다.

위성 또는 우주선:

마지막 단계에서는 위성 또는 우주선이 로켓에서 분리되어 목표 궤도로 진입합니다.

기타 분리 부품:

로켓에는 엔진 노즐, 꼬리 날개, RCS 등

다양한 부품들이 장착되어 있으며 이들 부품도 필요에 따라 분리될 수 있습니다.

로켓 발사 과정에서 부품 분리는 무게를 줄이고

효율성을 높이기 위한 필수적인 과정입니다.

답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

Answer 4

안녕하세요.

가벼워지기 위함이 가장 큰 요인입니다.

지구 중력을 벗어나 높은 고도로 올라가기 위해서 많은 힘이 필요하고

이 힘을 내기 위해서는 많은 연료가 소모되죠.

연료 탱크가 우주선 크기와 중량의 대부분을 차지합니다.

에너지 효율을 위해 다 쓴 연료통을 하나씩 버리는 겁니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

로켓 발사 과정에서 부품을 분리하는 것은 단순히 가벼워지기 위한 것이 아니라 여러 가지 역할을 수행합니다.

첫째, 로켓은 발사 초기 단계에서 가장 많은 추력이 필요하며, 연료와 엔진이 포함된 1단계 부스터는 이 역할을 수행합니다. 1단계 연료가 소모되면 더 이상 필요하지 않으므로 분리되어 로켓 전체 무게를 줄여 추진 효율성을 높입니다.

둘째, 로켓은 여러 단계로 구성되어 있으며 각 단계마다 임무를 수행합니다. 1단계 분리 후 2단계 엔진이 점화되어 더 높은 고도로 올라가고, 2단계 연료가 소모되면 2단계 부품도 분리됩니다. 이 과정을 통해 로켓은 최종 목표 지점까지 도달할 수 있는 충분한 속도를 얻을 수 있습니다.

셋째, 분리되는 부품들은 페어링과 같이 무게는 있지만 우주 비행에 필요하지 않은 부품들입니다. 페어링은 로켓 발사 초기 단계에서 로켓을 보호하는 역할을 하지만, 더 이상 필요하지 않으면 분리하여 로켓 전체 무게를 줄입니다.

따라서 로켓 발사 과정에서 부품 분리는 단순히 가벼워지기 위한 것이 아니라, 각 단계별 임무 수행, 추진 효율성 향상, 불필요한 부품 제거 등 다양한 역할을 수행하기 위한 필수적인 과정입니다.

Answer 6

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

로켓을 우주로 쏘아올리는 것은 매우 복잡하고 정교한 과정입니다. 로켓은 매우 무거운 무게를 가지고 있기 때문에 우주로 올라가기 위해서는 많은 연료가 필요합니다. 따라서 로켓은 우주로 올라가는 동안 연료를 점차적으로 소모하면서 가벼워지는 것이 중요합니다.

하지만 로켓이 우주로 올라갈수록 공기 저항이 증가하고 중력이 감소하기 때문에 로켓의 속도가 빨라집니다. 이렇게 빨라진 속도로 로켓이 우주로 올라갈 때 로켓의 부품들은 매우 큰 압력과 열에 노출됩니다. 따라서 로켓의 부품들은 이러한 압력과 열에 견딜 수 있도록 설계되어 있지만 그래도 부품들은 손상될 수 있습니다.

이러한 이유로 로켓은 우주로 올라갈수록 부품들을 분해하면서 올라갑니다. 이렇게 부품들을 분해하면 로켓의 무게가 가벼워지기 때문에 연료를 더 효율적으로 사용할 수 있고 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.

그리고 로켓이 우주로 올라갈 때는 매우 정밀한 궤도를 따라야 합니다. 따라서 로켓의 부품들을 분해하면서 불필요한 무게를 줄이고 로켓의 궤도를 조정하는 것이 더 효율적이기 때문에 이러한 방식을 채택하게 됩니다. 이러한 과정은 매우 복잡하고 정교하며 많은 과학적 지식과 기술이 필요합니다. 감사합니다.

도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

Answer 7

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

다 쓰고 남은 연료통의 무게를 줄여 더 높은곳으로 또는 더적은 연료로 목표궤도까지 날아가기 위함입니다. 1단로켓빈통의 무게만큼을 날아올리기 위한 연료소모가 추가로 발생하기 때문입니다.

Answer 8

안녕하세요. 정준민 과학전문가입니다.

네 맞습니다.

연료를 사용하고 남은 부분을 떨어트려서 무게를 줄이는 역할을 해요

쓸모 없는 부분을 하나씩 제거하면서 발사되는거죠

Answer 9

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

로켓을 쏘아올리면서 분리되는것은 단계별 연료통입니다. 그리고 마지막 위성을 덮고있는 부분이 분리되며 우주에는 위성만 남게됩니다,

Answer 10

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

로켓이 우주로 올라갈 때 부품을 하나씩 떨어뜨리는 것은 단순히 가벼워지기 위한 전략입니다. 이를 스테이징이라고 합니다.

로켓은 지구의 중력을 빠져나가기 위해 많은 연료와 부품을 필요로 합니다. 그러나 로켓이 무거운 상태로 지구를 떠나면 연료 소모량이 증가하고 비효율적이 됩니다. 따라서 로켓은 단계별로 부품을 떼어내면서 올라갑니다.

1단 스테이징: 로켓이 발사되면 1단이 연료를 소모하고, 일정 높이에 도달하면 1단을 분리합니다. 1단은 더 이상 필요하지 않으며, 떨어져 내려가게 됩니다.

2단 스테이징: 2단이 활성화되고 연료를 소모하며 로켓을 더 높게 올립니다. 2단 역시 연료를 모두 소모하면 분리되고, 이후 단계로 넘어갑니다.

3단 스테이징 (필요한 경우): 몇몇 로켓은 3단 스테이징을 통해 더 높게 올라갑니다. 이후에도 필요한 경우 추가적인 스테이징이 진행될 수 있습니다.

이렇게 부품을 떼어내면 로켓은 점점 가벼워지며, 연료를 효율적으로 사용하여 우주로 올라갑니다.