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화려하게 부활한 설표
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우주선이나 인공위성의 무중력은 어떻게 이뤄날수 있는건가요?

안녕하세요? 우주비행사들이 우주선에서 물건을 놓으면 공중에 떠다니는데요~ 이런 모습을 보고 우주에서는 무중력일거라고 착각한다고 하는데요~ 그런데 이건 무중력상태가 만들어져서 그렇다고 하는데요~ 그럼 우주선이나 인공위성의 무중력은 어떻게 이뤄날수 있는건가요?

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2개의 답변이 있어요!
  • 안녕하세요. 김칠영 박사입니다.

    무중력은 중력이 없다는 뜻이고,, 우주선이나 인공위성에는 중력이 없기 때문에, 무중력으로 착각하는게 아니라 무중력 상태가 맞습니다.

    아마 자유낙하 하는 상황등에서 무중력상태라는 부분을 이야기한거 같기도 하지만,, 인공위성이나 우주선은 착각이 아니라 실제 무중력상태가 맞습니다.

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  • 안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.

    우주에 있더라도, 특히 지구를 도는 우주선이나 인공위성의 경우, 중력은 여전히 존재합니다. 지구에서 멀리 떨어진 우주 공간이라도, 지구의 중력은 줄어들긴 하지만 완전히 사라지지 않습니다. 예를 들어, 지구에서 약 400km 상공에 위치한 국제우주정거장(ISS)은 여전히 지구 중력의 약 90% 정도의 영향을 받습니다. 따라서 우주에서도 중력이 작용하고 있다는 점을 먼저 이해해야 합니다. 우주비행사가 떠다니는 이유는 실제로 우주선 자체가 지구 중력에 의해 자유 낙하 상태에 있기 때문입니다. 지구를 도는 우주선은 매우 높은 속도로 움직이는데, 지구의 중력에 끌려 끊임없이 떨어지고 있지만, 동시에 수평 방향으로 매우 빠르게 이동하고 있습니다. 이 두 힘이 상쇄되어 우주선이 지구 표면으로 바로 떨어지지 않고, 계속해서 지구 주위를 공전하게 됩니다. 이 상황은 우주선이 지구를 향해 계속해서 낙하하면서도, 지구의 곡면을 따라가고 있는 것과 같으며, 이 때문에 우주선 안에 있는 물체와 우주비행사들은 중력이 없는 것처럼 느껴지는 상태에 놓이게 됩니다. 이 상태를 무중력 상태 또는 미세 중력 상태라고 부르며, 이로 인해 물체들이 우주선 안에서 떠다니는 현상이 나타납니다. 지구를 도는 인공위성이나 우주선은 매우 빠른 속도로 수평 방향으로 움직이고 있습니다. 예를 들어, 국제우주정거장은 초속 약 7.8km의 속도로 지구 주위를 돌고 있습니다. 이 속도로 인해 우주선은 지구의 중력에 의해 끌려 내려가면서도, 지구 표면에 닿지 않고 계속해서 떨어지게 됩니다. 이를 궤도 운동이라고 합니다. 우주선이 이렇게 빠르게 움직이면서 자유 낙하 상태에 있으면, 그 안에 있는 물체들도 지구 중력에 의해 끌려가고 있지만, 우주선과 함께 동일하게 떨어지고 있기 때문에 상대적으로 무게를 느끼지 못하게 됩니다. 이것이 미세 중력 상태를 만들어내는 원리입니다. 즉, 우주선 안에서 물체가 떠다니는 이유는 중력이 없기 때문이 아니라, 우주선과 물체 모두가 지구 중력에 의해 동시에 낙하하고 있기 때문입니다. 지구 주위에서의 이러한 상태는 "무중력"이 아니라, 지구 중력에 의해 일정한 속도로 낙하하면서 생기는 자유 낙하 상태입니다. 따라서 우주에서 물건이 떠다니는 것은 중력이 사라져서가 아니라, 우주선과 물체 모두가 함께 낙하하고 있어 서로에 대해 상대적인 운동이 없기 때문입니다.

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