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달탐사/우주탐사

  • 달로 가는 방법
      지구에서 달까지 가려면 탐사선의 속력이 얼마나 돼야 할까? 지상에서 지구 중력을 벗어나는 데 필요한 속력은 초속 11.2km이다. 탐사선이 이 속력을 낸다면 달까지 빠르게 가겠지만, 달을 스쳐 지나가거나 역추진을 하기 위한 연료가 많이 필요해진다. 달도 지구 중력에 붙잡혀 있는 ‘위성’이기 때문에 지구 중력을 탈출하는 속력으로 계속 움직이면 달 궤도도 벗어나기 때문이다. 결국 지구에서 달까지 가려면 이론상 지구 중력을 벗어나는 속력의 99%에 가까운 11.1km라고 할 수 있다. 이는 이론상의 속력일 뿐, 궤도를 옮겨가는 데 필요한 준비 시간, 지구 주위의 밴 앨런대를 통과하는 회수, 연료의 양 등과 같은 변수에 따라 달로 가는 여정 동안 탐사선이 내는 속력은 달라진다.

       

  • 달로 가는 방법

      지구 저궤도 → 지구-달 전이 궤도 → 달 궤도 달로 가려면 여러 단계를 거쳐야 한다. 일반적으로 달에 가는 우주선은 지구 저궤도, 지구-달 전이 궤도, 달 궤도의 과정을 거쳐 여행한다. 궤도선이나 착륙선을 달로 보내기 위해서는 우선 지구 저궤도에 진입시켜야 한다. 이곳에서 ‘킥 모터(고체 로켓)’나 ‘킥 엔진(액체 로켓)’을 이용해 달을 향한 긴 타원 모양의 ‘지구-달 전이 궤도’로 투입시킨다. 이때 킥 모터나 킥 엔진의 추력에 따라 궤도의 모습이 여러 가지가 된다. 추력이 강할 경우 단번에 달로 가는 궤도에 도착하지만 추력이 약해도 달의 움직임을 잘 이용하면 쉽게 달로 가는 궤도에 오를 수 있다. 달로 가는 여정에는 보통 4~6일이 걸린다. 물론 연료의 양, 엔진의 추력, 탐사선의 질량에 따라 여행 시간은 달라질 수 있지만, 이 정도 시간으로 여행하는 것이 가장 연료를 절약할 수 있다. 물론 먼 거리를 이동해야 하므로 발사체와 탐사선의 전체 질량 중 60~70% 가량을 연료가 차지한다. 효율이 좋은 엔진을 사용할 경우에는 연료의 질량을 전체의 50%까지 낮출 수 있다. 

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