익명 15:11

우주로 인공위성 발사하는 방법 ! 안녕하세요! 이번에 누리호의 성공적인 발사로 인하여 갑자기 궁금한 점이 생겼습니다.저는

안녕하세요! 이번에 누리호의 성공적인 발사로 인하여 갑자기 궁금한 점이 생겼습니다.저는 문과생이고 우주공학 쪽은 문외한이라 그냥 단순한 제 상상을 어디에도 질문을 올릴 데가 없어서 지식인에 여쭤봅니다.우주선을 지금 수직으로 쏘아올리잖아요. 이것도 상당히 많은 연구와 기술력의 집합체라고 들었습니다.근데 갑자기 문득 든 생각인데요. 비행기 같은, 예를 들면 우주발사체 전문 비행기를 통해서 전투기가 미사일 쏘듯이 인공위성을 하늘로 날려보낼 수는 없나요?! 하늘에서는 전투기가 지상을 타깃으로 해서 미사일을 쏘잖아요 근데 반대로 하늘을 향해서 쏘는 느낌을 생각해보았습니다. 왜냐면 이러면 몇단 분리? 이런 게 있었던 것 같은데 이런 단계를 줄일 수도 있지 않나 싶어서요!뭔가 느낌적으로 여러 방면으로 활용(?)될 수도 있을 것 같구 물론 우리나라에서 현재 그만한 비행기를 직접 제작할 수 있는지는 찾아보지 않았습니다만 그냥 단순한 질문에 여쭤봅니다! 자기 전에 상상해보다가 궁금증이 안 풀려서 질문올려요!!!

일단 저도 문과긴 하지만....

일단 그런 항공기가 이미 있기는 했었습니다. 영화 슈퍼맨 리턴스 에서도 그 항공기에서 발생한 오류때문에 생긴 문제를 슈퍼맨이 해결하는 장면도 나오고.....이런류의 항공기가 아마 2010년도 초반에 퇴역했을텐데...

항공기가 올라갈 수 있는 고도는 한정적입니다. 프로펠러기건 제트기건 기본적으로 '공기를 팬으로 뒤로 밀어내면서 그 반동으로 추력을 얻는 구조'인데, 너무 높은 고도에서는 공기 자체가 희박해지고, 공기가 희박하면 추력을 잃어버리거든요. 그래서 전투기가 우주에 나가면 할 수 있는게 아무것도 없는겁니다. 뒤로 밀어낼 공기 자체가 없으니까....

일단 발사체에게 가장 필요한건 '연료'입니다. 연료를 태워서 추진력을 만들어내는거죠.

전투기에서 발사하는 미사일을 보시면 크기가 상대적으로 작습니다. 크기가 작다=공간이 적다=연료를 넣을 공간도 적다라서, 전투기 미사일은 계속 추진하지 않습니다. 발사후 잠깐 추진하고 이후에는 그냥 이전에 얻었던 추진력으로 '비행'하는거죠. 그래서 미사일의 유효사거리가 길어지려면 '미사일 자체의 크기가 커져서 연료를 많이 넣을 수 있어야'하는데, 이게 너무 커져버리면 전투기가 싣고 다닐만한 크기가 못됩니다. 그래서 장거리 미사일은 덩치가 크고, 이렇게 덩치가 커지면 그걸 가지고 다닐 장비의 크기도 커질 수 밖에 없으니 잠수함이나 트럭이나 지상기지에서 발사하는거죠....

우주선이나 항공기도 똑같습니다. 강한 추력을 오래 내려면 연료가 많이 실려야 하는데, 연료가 많이 실리면 크기가 커지고 무거워(연료 자체의 무게도 있으니까..)집니다. 그래서 우주발사체를 발사할때 1단, 2단...같은 식으로 나눠 놓은거에요. 연료를 다 소모한 부분은 빨리 떼어내서 무게를 줄이고 가벼워진 만큼 남은 연료의 효율을 높이려는겁니다.

로켓 말고 우주왕복선 발사할때보면 왕복선 본체 외에 아주 커다란 로켓 여러개가 달려있죠.

요런식으로.....여기서 우주왕복선 본체 이외에는 그냥 죄다 '연료통'이나 다름 없습니다. 그래서 저 로켓에 들어있는 연료로 우주왕복선을 우주로 보내면서 연료를 다 소모하면 무게를 줄이기위해 분리해서 떨어져나가는거죠.

그러니 아주아주아주 매우 강한 힘으로 우주선을 쏘아올리려면 '자체적인 추력(연료를 많이 싣고...)을 내거나 새총처럼 자체적인 추력이 없어도 강력하게 발사'하거나 해야하는데....

두가지 모두 현실적으로는 기술적인 문제가 많습니다. 연료를 많이 싣고 자체추력을 내려면 크고 무거워지니 항공기에 싣고 발사하기 어렵고, 연료없이 새총처럼 발사하려면 처음부터 아주아주 강한 힘으로 발사해야해서....

그래서 투포환처럼 원심력을 이용해서 로켓없이 그냥 우주선을 '발사'해버리는 기술도 연구중이었고....

요런 식으루요 ㅎ

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