인공위성이 지구 궤도를 따라 움직이는 원리가 무었인가요?
인공위성이 지구 궤도를 따라 돈다고 들었는데, 원리가 궁금합니다. 지구를 벗어난 위성이 지구와 일정한 거리를 유지하면 도는데 인공위성이 어떤 추진력으로 조절을 하는건지 아님 그냥 어떤 특정층까지만 가면 알아서 지구를 도는건지 궁금하네요. 왜냐면 최근에 버진갤럭시나 스페이스엑스에서 우주여행을 보니 어느 궤도까지 갔다가 다시 지구로 떨어지는거 같은데. 인공 위성은 어떻게 지구로 안 떨어지는건지 궁금해서요.
3개의 답변이 있어요!안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
인공위성이 지구 궤도를 따라 움직이는 원리에 대해 궁금하신 것 같아서 기쁘게 생각합니다. 인공위성이 지구와 일정한 거리를 유지하면서 움직이는 것은 매우 복잡한 과정이지만 간단하게 설명드리겠습니다.
우선 인공위성은 지구의 중력에 의해 끌려서 지구 주변을 돌고 있습니다. 하지만 지구의 중력이 너무 강하면 인공위성은 지구로 떨어지게 되므로 이를 막기 위해 인공위성에는 추진력이 필요합니다. 이 추진력은 인공위성 내부에 있는 로켓 엔진을 통해 발생합니다. 로켓 엔진은 연료를 연소시켜서 발생하는 추진력을 이용하여 인공위성을 움직이게 합니다.
그리고 인공위성은 지구의 중력과 반대 방향으로 움직이는 속도를 가지고 있어야 합니다. 이를 위해 인공위성은 지구 주변을 돌면서 속도를 조절하며 이를 유지하기 위해 로켓 엔진을 사용합니다. 이렇게 인공위성은 지구의 중력과 반대 방향으로 움직이는 속도와 로켓 엔진을 통해 발생하는 추진력을 조절하여 지구 주변을 돌면서 일정한 거리를 유지하게 됩니다.
그리고 인공위성은 특정 층까지만 가면 알아서 지구를 도는 것이 아닙니다. 인공위성은 지구 주변을 돌면서 지구의 중력과 반대 방향으로 움직이는 속도를 유지하며 이를 통해 지구와 일정한 거리를 유지하게 됩니다. 따라서 인공위성은 지구 주변을 계속해서 돌면서 지구와 일정한 거리를 유지하게 됩니다.
버진갤럭시나 스페이스엑스에서 우주여행을 보면 어느 궤도까지 갔다가 다시 지구로 떨어지는 것은 우주선이 인공위성과는 다른 원리로 움직이기 때문입니다. 우주선은 지구 중력을 이용하여 궤도를 유지하는 것이 아니라 지구 중력을 벗어나는 속도를 가지고 있기 때문에 지구로 떨어지지 않고 우주를 여행할 수 있습니다.
간단하게 설명드렸지만 인공위성이 지구 궤도를 따라 움직이는 원리는 매우 복잡하고 다양한 요소들이 작용하는 과정입니다. 하지만 인공위성은 지구의 중력과 로켓 엔진을 통해 지구 주변을 돌면서 일정한 거리를 유지하며 우리에게 다양한 정보를 제공하고 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
인공위성이 지구 궤도를 따라 움직이는 원리는 중력과 원심력의 상호작용에 기반합니다.
먼저, 중력은 두 물체 사이의 인력으로, 지구와 인공위성 사이에서 작용합니다. 중력은 인공위성을 지구로 당기는 힘으로 작용하며, 이를 통해 인공위성은 지구에 대해 중력을 느끼게 됩니다.
그리고 원심력은 회전하는 물체가 중심에서 벗어나는 방향으로 작용하는 힘입니다. 지구는 자전하면서 자체적인 회전을 하고 있기 때문에 지구의 표면에서 볼 때, 인공위성은 원심력을 경험하게 됩니다. 이 원심력은 인공위성이 지구의 중력을 균형시키면서 궤도를 따라 움직이게 합니다.
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.
'인공위성'이란 로켓을 사용하여 대기권 밖으로 쏘아 올려져 주로 지구 둘레의 원 또는 타원 궤도를 위성처럼 비행하는 인공적으로 만들어진 물체를 의미하며, '탐사선'과는 대립되는 개념입니다. 탐사선은 인공위성처럼 천체 주변을 도는 것이 아니라 심우주 공간을 항해하며 각종 임무를 수행하는 데 초점을 둔 무인 우주선입니다. 지구로부터 위성을 우주 공간으로 쏘아 올릴 때 지구에 떨어지지 않으면서 중력에 의해 지구 주위를 돌 수 있는 속도로 쏘아올릴 경우 인공위성은 안정한 궤도에서 일정한 속도로 지구 주위를 돌 수 있게 됩니다. 이때 구심력이란 원운동을 하는 물체에 원 중심 방향으로 발생하는 힘을 뜻하고, 원심력이란 원운동을 하는 물체에 작용하는 관성력을 말하는데, 지구와 인공위성의 상황에서 비교해보자면 중력이 구심력의 역할을 수행하고 속도에 의한 관성력이 원심력으로 작용하며, 이와 같은 원리로 위성은 안정한 궤도에서 일정한 속력으로 계속 돌 수 있게 됩니다.