Transcript 우주공학(손명환)-Chap2(인공위성)

우주공학 개론
손 명환 (Myong Hwan Sohn)
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Home Work #2
1. 지구 표면상에 놓인 물체의 무게 W는 만유인력 법칙에 의한 지구와 물체간에
작용하는 인력이며, W=mg0 로 표현할 수 있다. 여기에서 m은 물체의 질량이
며, g0는 지구 표면에서의 중력가속도이다. 지구와 물체 사이에 작용하는 인력
F는 F = GmmE/RE2 (G는 만유인력 상수, mE는 지구질량, RE는 지구 반경)으로
표현된다.
(a) “W=F” 식을 이용하여 (즉, mg0 = GmmE/RE2) Gravitational parameter
GmE 값을 계산하라. 이때 RE의 값 6378 km, g0의 값은 9.81 m/sec2이다.
(b) 만유인력상수 G의 값 6.673×10−11 m3kg−1sec−2와 (a)에서 구한 GmE 값을
이용하여 지구 질량 mE의 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 “GmmE/r2 = mV2/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 km와 3.076 km/sec 임을 보여라.
# 제출기일: 2013년 4월 1일 (Hand-writing을 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 2017년 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 1100만 달러(약 120억 원)
로 지상에서 발사하는 평균 비용의 1/4. (2013. 3. 15, 서울신문 나우뉴스)
먼저 에어버스 A300이 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.