오늘은 세계 각국과 국민들이 관심을 갖고 있는 인공위성에 대해서 이야기를 나눠보도록 하겠습니다.발사과정에 숨겨진 과학적 원리는 물론 우주를 떠돌던 로켓쓰레기를 요즘 어떻게 처리하고 있는지, 나일론 마스크 스페이스 X에 대한 이야기와 감동 실화도 전시되어 있습니다.
먼저 Daum 과 Naver 백과에 소개된 내용을 바탕으로 인공위성을 짧게 소개하겠습니다.인공위성 유인과 무인 두 가지가 있는데 대부분이 무인 인공위성입니다궤도비행하는 인공위성에 대한 착상은 아이작 뉴턴이 자신의 저서 자연철학의 수학적 원리(1687)에서 처음 제안했습니다.
<사진> Andrey Armyagov/S hutterstock.com 씨는 산꼭대기에서 지평선과 평행해 매우 빠른 속도로 발사된 포탄은 땅에 떨어지기 전에 지구 주위를 돌 것이라고 말했다. 물체는 중력에 의해 곧 지표면으로 떨어지려 하지만 운동량에 따라 물체는 곡선 경로를 그리며 떨어진다. 속도가 더 늘어나면 달 궤도처럼 안정된 궤도에 오를 수 있거나 지구에서 완전히 벗어날 수 있다.이 이론을 뉴턴이 제안한 지 약 300년이 지난 1957년 10월 4일 소련은 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 발사했습니다.미국은 3개월 후인 1958년 1월 31일에 처음으로 익스플로러 1호를 궤도에 쏘아 올렸습니다. – [출처] Daum 백과
2. 인공위성의 원리 지면과 함께 수평방향으로 발사된 포탄이 형성하는 궤적의 형태로 설명할 수 있습니다.
<그림. 포탄의 발사 속도와 생성 궤적의 관계> 발사되는 포탄의 속도를 초속 1km에서 시작하여 조금씩 올린다고 상상해 보세요. 포탄이 날아가는 거리는 조금씩 늘어나 이론적으로 포탄의 속도가 초속 7.9km가 된다면 다시는 땅으로 떨어지지 않고 지구 주위를 계속 돌게 될 겁니다. 결국 초속 7.9km 이상, 초속 11.2km 이하의 속도를 가진 인공위성은 중력에 의해 지구 주위를 돌게 됩니다. 이때 비행속도가 초속 7.9km이면 원궤도, 그 이상이면 지구 중심을 하나의 초점으로 하는 타원궤도가 됩니다. – [출처] 네이버 지식백과
3. 인공위성 발사과정과 정지위성 그림은 인공위성 발사과정을 시간별로 나타낸 모형입니다. 최초 발사 추진체로 사용된 연료 로켓이 분리되고 위성이 대기권을 떠나는 동안 열과 압력으로부터 보호하기 위해 사용된 페어링이 분리됩니다.
<그림. 인공위성 발사과정 (북 카라반)> 정지위성 : 지구의 자전주기와 같은 주기로 지구 주위를 공전하는 인공위성은 상대적으로 정지해 있는 것처럼 보이는데, 이러한 위성을 정지위성이라고 합니다. 정지위성의 주기는 24시간이어야 하기 때문에 공식적으로 넣어서 계산하면 인공위성의 고도는 h=36,000㎞로 지구 반경의 약 5.6배 높이가 됩니다. – 친절한 과학사전 (물리편)
4. 인공위성 발사의 원리, 발사 추진의 원리는 운동 제 3법칙인 작용과 반작용의 법칙입니다.작용과 반작용의 법칙은 두 물체에 반대로 작용하는 힘으로 인공위성을 발사할 때는 그 반대 방향으로 가스나 기체를 분사하고 그 추진력으로 로켓이 발사됩니다.
ⓒ Wikilmages , 출처 Pixabay
5. 로켓 재활용 시대인 1926년 세계 최초로 액체 연료 로켓이 발사된 이후 지금까지 수많은 로켓이 우주로 올라오고 있습니다. 하지만 로켓 임무를 마친 뒤 지구로 돌아가지 못하고 산산조각 난 채 고철 형태로 귀환하는 게 전부였습니다. 그러나 2015년 로켓 팔콘 9호는 궤도 진입에 성공한 뒤 임무 수행을 마친 뒤 1단 추진 로켓이 지구로 안전하게 귀환했습니다.
이것은 천문학적인 돈이 투입되는 우주 개발에 있어 일대 중요한 사건이었습니다. 추진로켓을 회수하면 막대한 경제적 비용을 절감할 수 있고, 실제 로켓을 재활용해 우주 발사 비용을 100분의 1 이하로 낮출 수 있어 경제적·환경적으로 매우 큰 의미가 있습니다.– 친절한 과학사전(물리편) 2015년 1단 추진로켓을 지구로 안전하게 귀환시킨 Space X 대표 일론마스크와 화성 식민지 건설의 상상도입니다.
<그림이나 화성 식민지 건설의 상상 그림 – 출처 NASA> 일론(엔론) 마스크는 매우 독특하기도 합니다.지구는 망하니까 화성을 개발한다며 스페이스X라는 회사를 설립했고, 화성에 가서 탈 차가 필요해서 테슬라의 자동차 회사를 지었다고 합니다.
그리고 그가 또 하나 투자하는 사업 중 하나는 인터넷입니다. 지구에 4만개의 위성을 띄워 북극이나 아마존까지 초고속 통신이 가능해진대요.기존 인터넷보다 40배는 빠르다고 합니다.
세계가 하나가 되어서 좋지만 상대적으로 작은 기업의 불만이 많다고 합니다.
<수업 후기> 저희 아이들이 생각보다 인공위성에 대해 잘 아는 것이 없어서 처음에는 많이 놀랐습니다. 하지만 그 때문에 모든 것을 신기하게 느끼며 수업에 모든 것을 걸게 되었고 결과적으로 좋은 수업이 되었습니다.>
인공위성에 숨어있는 과학 원리가 얼마나 많은데뉴턴의 중력, 만유인력의 법칙작용과 반작용 법칙 관성의 법칙 원심력과 구심력의 평형 태양광 에너지 등
그리고 일론 마스크라는 사람을 통해서 인생을 내 앞에 놓인 문제만 보고 걱정하고 흥분한다~즉, 허우적거리며 살아온 삶의 방식에서 벗어나 미래를 내다볼 수 있는 사람, 나아가서는 타인을 위해 내가 무엇을 할 수 있을까를 생각하게 하는 수업이었습니다.
현재 일론마스크가 세계 부자 1위를 차지했다고 하는데 이분의 삶이 진짜 인생이라면 박수를 쳐주고 싶습니다.
네이버 지식백과를 링크 해둘게요. 읽을 거리가 많기 때문에 자녀와 함께 읽고 대화를 나누기에 좋을 것입니다.바람둥이, 억만장자, 천재공학자 마블의 SF영화 아이언맨의 주인공 토니 스타크를 장식하는 말이다. 영화 아이언맨의 감독 존 파블로가 원작 만화 캐릭터 아이언맨(1963년)을 리메이크하고 현대판 토니 스타크 모델로 만든 인물은 우주여행 프로젝트 스페이스 엑스와 전기차 회사 테슬라 모터스의 최고 경영자인 엔론 머스크와 서로 닮은꼴인물인 2010 에르셋과 닮은꼴이다. (TIME’s 100 people whoff) 40 대 … terms.naver.com
- 엘론 마스크 ‘팔콘 헤비’ 1단 추진 로켓이 지구로 귀환하는 장면을 담은 영상입니다. 강추입니다.
- * 인공위성 수업을 마친 후 2021년 1월 25일 또 새로운 소식이 발표되었습니다. 단일 로켓으로 역대 최다 위성 143기를 발사했다구요? 엘론 머스크의 스페이스X가 황금알을 낳는 거위로 변했대요.
- 반대로 뉴스가 나올 때마다 블로그를 계속 올릴 수는 없어 난감하네요. 요즘 뉴스에서는 귀환에 실패한 게 벌써 네 번째래요그의 진정한 노력이 빛을 발하기를 바라며 이만 물러가겠습니다.도움이 됐으면 ‘댓글’ 아니면 ‘좋다’ 부탁드릴게요.