우주공간의 인공위성은 왜 회전을 하고있나요?
가만히있으면 안되는건지 천천히 라도 돌고있던데 이게 이유가있는것인지 궁금합니다.가만히 있으면 에너지를 아낄수있지않나요 ?
안녕하세요. 황정웅 과학전문가입니다.
인공위성은 지구 주변을 빠른 속도로 돌고있습니다.
정지궤도에 위치한 위성도 초속 3km 정도로 비행하고 있습니다.
저궤도에 위치한 위성은 그보다 몇배나 빠르게 움직입니다.
인공위성이 궤도를 계속 도는 것은 달이 지구를 계속 공전하는 것과 같은 원리입니다.
인공위성이 떠있는 고도에는 대기와 같은 속도를 감소시키는 요인이 거의 없기 때문에,
인공위성이 원하는 속도에 도달했다면 해당 속도를 유지하는데 별도의 에너지가 들지는 않습니다.
(다만 외력에 의해 궤도를 벗어나려하면 궤도에서의 위치를 유지하기 위해 연료를 사용하기는 합니다.)
인공위성은 정밀한 계산을 통해 원하는 지구 궤도 위로 올라가게됩니다.
하지만 지구 중력권이기 때문에 가만히 있는다면 중력에 의해 추락할 것입니다.
하지만 원운동을 하게되면 원심력이 발생하게 되고, 중력과 원심력이 평형을 이루어 일정 궤도를 계속 유지할 수 있게됩니다.
궤도의 높이에 따라 저궤도 중궤도 정지궤도 고궤도로 나누는데
정지궤도의 경우 회전의 속도가 지구의 자전속도와 동일하여 지구에서 보면 인공위성이 계속 같은 자리에 있는 것처럼 보입니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
우주공간의 인공위성은 자세 안정과 태양 전지판 효율 향상을 위해 회전합니다.
자세 안정: 팽이처럼 회전하면 지구의 중력 방향에 관계없이 위성의 자세를 안정적으로 유지할 수 있습니다.
태양 전지판 효율 향상: 위성 표면에 장착된 태양 전지판이 균일하게 햇빛을 받도록 회전시켜 전력 생산 효율을 높입니다.
따라서 인공위성의 회전은 위성의 기능 유지에 필수적인 역할을 합니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
인공위성은 지구 밖으로 상당히 멀리 떨어져 나갈 수 있지만 지구의 중력 때문에 결국 지구 쪽으로 다시 되돌아오게 되며, 지구가 당기는 인력과 자유낙하에 의한 중력이 균형을 이루어 원심력이 평형인 '타원궤도'로 지구를 공전하게 됩니다.