우주 로켓이 왜 중력과 대기권 등의 장애물을 극복해야 하는건가요?

Question

우주 로켓이 왜 중력과 대기권 등의 장애물을 극복해야 하는지 설명해주세요~ 또한, 로켓이 외부 공간에서의 비행을 위해 어떻게 계산하고 제어하는지에 대해서도 자세히 알려주세요^^

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

1. 중력: 지구의 중력은 모든 물체에게 작용하는 자연 법칙입니다. 로켓이 중력을 극복하지 않으면 지구로부터 떨어지지 못하고 땅에 떨어지게 됩니다. 로켓은 충분한 추진력을 발생시켜 중력을 이길 수 있어야 합니다.

2. 대기권: 지구의 대기권은 지구 주변을 둘러싸고 있는 공기의 층입니다. 로켓이 대기권을 통과할 때, 공기의 저항과 마찰로 인해 로켓에 반대 방향으로 힘이 작용하게 됩니다. 이는 로켓의 속도를 감소시키고 비효율적인 운동을 유발할 수 있습니다. 따라서 로켓은 충분한 추진력을 발생시켜 대기권을 통과하고 비행할 수 있어야 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 중력 극복: 지구의 중력은 모든 물체에게 작용하는 힘입니다. 로켓이 중력을 극복하지 않으면 지구로부터 벗어나지 못하고 낙하하게 됩니다. 로켓은 충분한 추진력을 발생시켜 중력을 이길 수 있어야 우주로 나갈 수 있습니다.

2. 대기권 극복: 지구의 대기권은 지구 주변을 둘러싸고 있는 공기의 층입니다. 대기권은 로켓에 저항을 제공하며, 로켓이 대기권을 통과할 때 공기 저항과 열의 영향을 받게 됩니다. 로켓은 충분한 속도와 열 저항을 극복하여 대기권을 통과해야 합니다.

3. 우주 환경 대응: 로켓은 지구의 대기권을 떠나 우주 공간으로 진입하면서 다른 환경에 대응해야 합니다. 이러한 환경에는 진공, 공기 부족, 온도 변화 등이 포함됩니다. 로켓은 이러한 우주 환경에서 안전하게 운행하고 우주 임무를 수행하기 위해 설계되어야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

우주로켓이 중력과 대기권 등의 장애물을 극복해야 하는 이유는 우리가 지구상에서 우주로 진출하려면 이러한 자연적인 장애물을 넘어서야 하기 때문입니다.

지구의 중력은 모든 물체를 지구 중심으로 끌어당깁니다. 따라서 로켓이 우주로 진출하려면, 지구의 중력을 극복하는 충분한 에너지(즉, 추진력)를 발생시켜야 합니다. 이를 위해 로켓은 많은 양의 연료를 소모하며, 연료가 타면서 생성되는 가스를 역방향으로 분사하여 전진합니다(제3법칙).

대기권은 로켓이 지구와 우주 사이를 통과할 때 마주치는 또 다른 장애물입니다. 대기권을 통과하면서 로켓은 공기 저항에 의해 속도가 줄어들고, 열에너지가 발생합니다. 이런 문제들을 해결하기 위해 로켓은 특정 각도와 방향으로 발사되며, 열 보호 시스템 등 다양한 기술이 사용됩니다.