인공위성 로켓을 어떻게 발사하는 원리가 궁금하네요

Question

인공위성을 발사해서 어떻게

지구 밖으로 나가는지

그 인공위성이 어떻게 지구 밖을

빙빙 도는건지

인공위성을 어떻게 관리하는건지

다 궁금하네요?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 인공위성은 로켓에 실려서 우주로 발사됩니다. 로켓은 우주 비행을 위한 엔진과 연료를 탑재하고 있어서 발사 시 로켓을 가속시켜서 인공위성을 지구 궤도에 도달시킵니다.

인공위성이 지구 궤도에 도달하면, 그 이후의 움직임은 위성 자체의 운동을 이용하여 일어납니다. 인공위성은 먼저 충분한 속도로 던져지고 그 이후에는 중력과 반력의 균형을 유지하면서 지구 주위를 계속 돌아다닙니다. 이러한 운동을 유지하기 위해서는 운동상태를 정확하게 예측하고 그에 따라 항법을 조절해야 하며, 이를 위해 인공위성은 여러 가지 센서와 통신장비 등을 갖추고 있습니다.

또한 인공위성은 지상의 제어실에서 원격으로 관리됩니다. 제어실은 위성과 통신할 수 있는 장비를 갖추고 있어서, 위성의 운행 상태와 위치를 정확히 파악하고, 필요한 경우에는 위성의 운행을 수정하여 지구로부터 발생하는 잡음이나 충돌을 방지합니다. 이를 위해 위성은 일정한 주기로 신호를 보내고, 이 신호를 수신하여 운행 상태와 위치를 파악합니다.

인공위성은 교통수단, 날씨 관측, 지리정보 수집 등 다양한 용도로 사용됩니다. 이러한 위성은 우주로 발사되어 지구를 빙빙 돌면서 수많은 정보를 제공합니다.

Answer 2

인공위성 로켓을 발사하는 원리는 총 3단계로 이루어져 있습니다.

1단계: 발사와 상승 먼저, 발사대에 설치된 추진체에서 연소가 일어나면, 연소로 인한 열과 가스 압력으로 인공위성 로켓이 위로 상승합니다. 이때, 추진체에서 배출된 가스가 로켓을 밀어내고 로켓을 위로 밀어 올립니다. 이렇게 1단계에서는 로켓의 속도를 높여주는 가장 기본적인 추진력을 발생시킵니다.

2단계: 비상 (Staging) 일정한 높이에 도달하면 1단계의 추진체를 분리시켜 버리고, 2단계 로켓 엔진이 활성화됩니다. 이때, 2단계 엔진은 더 높은 속도로 로켓을 이동시킵니다. 이러한 방식을 비상이라고 합니다.

3단계: 궤도 돌입 최종적으로 로켓이 미리 설정된 궤도 고도에 도달하면, 3단계 엔진이 활성화되어 로켓의 속도를 더 높여, 로켓을 안정적으로 궤도에 진입시킵니다.

인공위성 로켓의 추진체는 대개 고체 연료 혹은 액체 연료를 사용합니다. 고체 연료는 발사 전에 이미 혼합체를 만들어 놓고, 발사하면 이 혼합체가 연소되어 로켓을 추진시킵니다. 액체 연료의 경우에는 발사 직전에 연료와 산화제를 혼합하여 연소를 일으켜 로켓을 추진시키는 방식을 사용합니다.

인공위성 로켓의 발사는 정밀한 계산과 기술이 필요합니다. 로켓이 지구의 중력을 이길 수 있도록 충분한 속도와 에너지를 제공해야 하기 때문입니다. 또한, 로켓의 적절한 궤도에 진입시켜 인공위성이 안정적으로 운영될 수 있도록 해야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

인공위성이 지구밖을 탈출하기 위해서는 최소탈출속도가 존재하고, 해당 속도이상을 내는 발사체는 우주밖으로 나갈 수 있습니다. 이속도는 물체의 무게나 형태에따라서 다릅니다.

감사합니다.