우주공학 개론 손 명환 (Myong Hwan Sohn)
1. 지구 표면상에 놓인 물체의 무게 W 는 만유인력 법칙에 의한 지구와 물체간에 작 용하는 인력이며, W=mg 0 로 표현할 수 있다. 여기에서 m 은 물체의 질량이며, g 0 는 지구 표면에서의 중력가속도이다. 지구와 물체 사이에 작용하는 인력 F 는 F = Gmm E /R E 2 (G 는 만유인력 상수, m E 는 지구질량, R E 는 지구 반경 ) 으로 표현된다. (a) “W=F” 식을 이용하여 ( 즉, mg 0 = Gmm E /R E 2 ) Gravitational parameter Gm E 값을 계산하라. 이때 R E 의 값 6378 km, g 0 의 값은 9.81 m/sec 2 이다. (b) 만유인력상수 G 의 값 6.673×10 −11 m 3 kg −1 sec −2 와 (a) 에서 구한 Gm E 값을 이용하여 지구 질량 m E 의 값을 계산하라. 2. 만유인력 법칙에 의한 지구 중력과 곡선을 따라 운동을 하는 물체에 작용하는 원심력이 같을 때 물체는 지구 주위를 원 궤도를 그리면서 돌게 된다. 지구 중력과 원심력이 같다는 식 “Gmm E /r 2 = mV 2 /r“ 을 이용하여 지구의 자전주기 (23 hr 56 min 4 sec) 와 같은 회전주기를 갖는 지상정지위성 (Geo-stationary satellite) 의 고도와 속도는 각각 약 35,800 km 와 km/sec 임을 보여라. Home Work #2 # 제출기일 : 2013 년 4 월 1 일 (Hand-writing 을 하여도 무방하며, 유인물로 제출 )
Chapter 2. Satellites 5. 인공위성의 구성 : 발사체 시스템 우주선을 지상에서 발사하는 것이 아닌 하늘에서 발사하는 획기적인 프로젝트가 공개됐다. 민간 우주항공사 ' 스위스 스페이스 시스템 '(Swiss Space Systems· 이하 S3) 은 " 우주선을 항공기 에어버스 A300 위에 싣고 공중에서 발사하는 테스트 비행을 오는 2017 년 실시할 계획 " 이라고 발표했다. S3 측의 이 같은 계획은 날로 수요가 증가하는 우주선 발사에 들어가는 막대한 비용을 줄이기 위해서다. 실제 로 회사 측이 밝힌 이 우주선 발사에 들어가는 가격은 1100 만 달러 ( 약 120 억 원 ) 로 지상에서 발사하는 평균 비용의 1/4. ( , 서울신문 나우뉴스 ) 먼저 에어버스 A300 이 위성이 탑재된 이 우주선을 싣고 지상 10km 상공까지 올라간다. 이 후 에어버스에서 분리된 우주 선은 자체 엔진으로 다시 지상 80km 상공까지 올라간 후 탑 재된 위성을 저궤도 위에 올리 는 방식이다.