달탐사시 직선으로 날아가지 않는 이유가 궁금합니다

Question

달탐사 궤도를 보면 지구에서 발사하여 직선으로 달에 가는것이 아니라8자 형태로 다녀오게 됩니다.직선으로 가는것이 좀더 빨라 보이는데요, 이러한 궤도로 가는 이유가 궁금합니다

고운푸들16 · Accepted Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.우주선이 달로 가는 경로가 직선이 아닌 이유는 여러 가지입니다.지구에서 달까지의 거리는 약 38만km인데, 우주선이 직선으로 가면 3일 정도 걸립니다.하지만, 우주선이 멀리 돌아가는 경로를 선택하면, 천체의 중력을 최대한 활용할 수 있어 연료가 적게 소모되고, 이로 인해 우주선의 수명이 길어지고, 실을 수 있는 탑재체의 무게도 늘어납니다. 또한 우주선이 직선으로 달에 가려면, 지구의 중력을 벗어나는 데 많은 에너지가 필요하고, 달에 도착할 때도 큰 에너지를 소비해야 하는데, 이는 궤도를 안정적으로 유지하기 어렵게 만듭니다.그래서 우주선이 멀리 돌아가는 경로를 선택하면, 임무 수행에 필요한 시간을 늘릴 수 있고 이는 우주선이 달 주변에서 더 오랫동안 과학적 연구를 수행할 수 있게 됩니다.

개구리1 · Answer

달에 도달하기 위해 궤도를 일직선으로 설정하는 것이 빠를 것으로 보이지만, 실제로는 8자 형태의 궤도가 효율적인 이유가 있습니다. 이러한 궤도는 탐사기가 연료를 절약하고 더 안정적으로 목적지에 도달할 수 있도록 설계되어 있습니다. 이러한 이유로 8자 형태의 궤도를 선택합니다.1. 중력 차이: 지구와 달 사이의 중력은 달이 점점 멀어질 때마다 변화합니다. 일직선으로 진행할 경우 중력에 따라 경로를 조정해야 하지만, 8자 형태의 궤도는 중력 차이를 극복할 수 있습니다.2. 소비하는 연료의 양: 직선 궤도로 이동할 때는 연료를 소비하여 궤도를 조정해야 하는 경우가 많습니다. 그러나 8자 형태의 궤도는 중력의 영향으로 자연스럽게 궤도가 조정되기 때문에 추가 연료 소비를 줄일 수 있습니다.3. 안정성: 8자 형태의 궤도는 안정성이 더 높습니다. 탐사기가 더 예측 가능한 궤도를 따라 이동함으로써 달에 도달할 때까지 안정성이 유지됩니다.따라서 8자 형태의 궤도는 연료 소비를 줄이고 안정성을 높이는 등의 이점을 가지고 있기 때문에 달 탐사 미션에서 널리 사용됩니다.

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.달 탐사 궤도가 8자 형태인 이유는 지구의 중력과 달의 중력을 이용하여 연료 효율성을 높이기 위해서입니다. 직선으로 가는 것보다 더 먼 거리를 이동하게 되지만, 중력을 이용하여 속도를 높이고 낮추기 때문에 전체적으로 소요되는 연료가 적습니다

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.8자 궤도를 따라가면 중력을 이용하여 에너지를 절약할 수 있습니다. 달의 중력을 이용하여 궤도를 조절하면 연료 소비를 줄일 수 있습니다.

학문분야전문가(화학/미술등) · Answer

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.실제로 달을 향해 직선으로 가는 것이 가장 빠른길은 맞습니다. 하지만 발사를 위한 무게가 높아질수록 더 많은 연료가 필요하므로 많은 양의 연료를 실게되면 실제로 우주로 나아갈 수 있는 자원은 제한되게 됩니다. 그래서 연료 소모를 줄이고 최적의 연료량 대비 가장 많은 필수품을 실기 위해서 우주선은 제작됩니다. 그래서 연료를 절약하여 달로 나아가기 위해 지구와 달의 중력을 활용하기 위해서 직선이 아닌 빙글빙글 도는 형태로 달로 나아가게 됩니다. 지구에서 약 150 킬로 미터 바깥에 지구의 중력과 태양의 중력이 상쇄되는 지역이 있는데 이곳을 라그랑주 포인트 라고 합니다. 이 라그랑주 포인트에서 달의 중력이 발생하는 곳까지 연료로 이동한뒤 달의 중력을 활용하여 달로 나아가게 됩니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)

지구과학·천문우주

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