우주에 관한거 궁금해서 못견디겟어요...

우주선에 관한건데요.선샤인같은 영화를 보면 우주선으로 태양 가는건데.

그 우주선 안을 보면 산소만드는 곳도 있고,태양을 받아서 에너지로 쓰는 그런 기계도 있는데,

지금 우주선에 그런 곳을 못 만드나요?

이제 태양에너지로 전기 만드는 건 당연히 가능하다고 알고 있고, 그런 것도 있는데,

태양에너지로 움직이는건 불가능 한가요? 우주에서요... 오히려 지구보다 태양열이 훨씬강하니까

가능할것도 같긴한데요.ㅜ

 

현재 기술로는 불가능합니다. 식물 키워서 산소를 만드는 것은 아직까지는 영화속 이야기입니다.

태양 에너지를 받아서 쓰는 것은 인공위성에선 이미 태양전지판으로 전기 에너지를 얻고 있습니다.

그러나 우주여행을 하려면 전기 에너지 말고 연료가 필요합니다.

가다가 궤도를 수정하거나 가속, 감속을 하려면 연료가 있어야 하는데, 장거리 우주 여행에

필요한 만큼의 연료를 싣고 가려면 우주선 본체의 몇천배나 큰 연료탱크가 필요하겠죠.

태양풍의 압력을 이용하여 우주여행을 하는 돛단배 우주선 이런 것들이 제안되고는 있지만

아직까지는 생각에만 그치고 있습니다.

 

 

두번째 질문은요,

우주선 내부에 관한건데... 꼭 우주선을 지구밖으로 쏠때,

위로 쏘자나요. 하늘로 직각으로.

그때 우주선 내부를 보여줄때 보니까 우주선 내부가 무슨 사람 1-2사람 들어갈 정도로 무지 작더라구요.

그런건 크게 못만드나요??

 

크게 만들면 우주선 무게가 무거워지고 무거워지면 그걸 쏘아올리기 위해 더 큰 로켓이 필요하고

로켓이 커지면 연료를 더 많이 먹고 그럼 연료탱크가 더 커지고 발사대도 더 커져야 하고....

이게 다 돈이죠.

우주개발하는 사람들이 맨땅에서 흙파서 우주선 만드는 것도 아니고

꼭 필요한 만큼의 공간, 꼭 필요한 만큼의 장비만 싣고 가야 예산이 절약되겠죠.

 

 

세번째 질문!

우주선 내부에 관한것인데요. 역시~

우주에서 머무를때 사람들이 꼭 둥둥떠잇거든요??

근데 영화에서는 그냥 지구에 잇는 것처럼 그냥 걸어다니거든요...

아직 기술이 우주선 내부를 완전 지구 상태 그대로 만들지 못하는 건가요???

그냥 먹을것도 그냥 먹을수잇도록...

 

영화에서 우주선에서 사람들이 걸어다니는 것은 순 뻥입니다.

무중력인 우주 공간에서 중력을 만들어 내려면 끝없이 로켓을 분사하여 가속을 하는 방법이 있는데

실제론 이렇게 하면 몇분도 안 되어 연료를 다 써버리고 그담엔 우주 미아가 될 테니 절대 안 되고,

다른 가능한 방법으로는 우주선을 회전시켜서 원심력을 만들어 내는 방법이 있는데

이렇게 할라면 우주선의 덩치가 수백m 에서 수 km 정도로 무지하게 커야 합니다.

 

스탠리 큐브릭 감독의 영화 <2001 스페이스 오딧세이> 를 보시면 우주 정거장이 빙글빙글 회전하면서

원심력을 만들어 내는 것이 잘 묘사되어 있습니다.  이 영화에 나온 우주공간이나 우주선 내부의

모습은 NASA 에서 아폴로 계획을 진행할 때 참고할 정도로 대단히 과학적으로 묘사가 되어 있습니다.

SF 영화를 가장한 액션물과는 차원이 다르니 꼭 한 번 보시기 바랍니다.

 

 

네번째 질문!

드래곤볼에서도 나오는데..

인간이 중력을 맘대로 조절 할 수 있나요???

막 지구 중력의 100배까지 올림! 이러면 그렇게 되고...

이런 기술이 가능한가요???

 

현재까지 인류가 알고 있는 과학적 지식으로는 그렇게 할 수 있는 방법은 없습니다.

우주선 같은 한정된 공간만이라면 그 안에서는 중력이 커진 것과 같은 효과를

만들 수 있죠.  우주선을 엄청나게 빠른 속도로 돌리면 됩니다. 마치 원심분리기 같이...

그러나 그런 곳이 아니라 아무 데서나 중력을 조절하는 것은 그냥 뻥입니다.

 

 

 

우주 영화를 좋아하신다고 했지만, 우주 영화라고 하는 것들 중에 과학적인 묘사가 제대로 되어

있는 것은 얼마 되지 않습니다. 대부분은 엉터리죠.  <스타워즈> <스타트렉> 같은 것은 SF 라기보다는

우주 활극 (스페이스 오페라) 이라고 부르는 것이 맞고, <아마겟돈> 같은 영화도 완전 오류투성이입니다.

과학적 사실에 충실한 우주 영화로는 앞서 말한 <스페이스 오딧세이 2001> 이나

<아폴로 13> 정도가 생각나네요...

 

 

첫번째,

현재 기술력으로는 태양에너지를 이용해 우주선을 추진할만한 힘을 만들어내진 못합니다.

태양에너지는 엄청난 에너지입니다. 하지만 그 에너지를 사용하는 기술력이 약하기때문에 현재는 전기에너지로 밖에 사용되고있습니다.

우주정거장의 경우 산소는 물을 전기로분리해 사용하고있습니다. 또 우주정거장 밖에 부착되있는 로봇팔도 전기에너지로 움직입니다. 여기서 말하고자 하는것은 태양에너지로 우주선을 추진할만할 에너지를 현재 기술력으로 못만들고 있다는 뜻입니다. 태양에너지가 약한힘이 아닙니다.

 

두번째,

물론 크게 만들 수는 있습니다. 하지만 로켓의 경우 90%가 연료통이고 나머지가 사람이 탈 수있는 곳과 컴퓨터 제어장치이며 이곳이 커지게 되면 로켓자체가 계속해서 커져야 합니다. 더 커진 로켓을 날리기 위해선 더많은 연료와 기술력을 요구하며 더 크게 만들필요는 없습니다. 사실 3명의 승무원으로도 우주에서의 작업이 가능하기때문에 무게를 최소로 하기 위해선 더 크게 만들 필요는 없다는 것입니다. 우주왕복선의 경우 최대 7명이 탑승가능합니다.

 

세번째,

우주에 관한 영화는 공상이기 때문에 내부의 환경은 지구의 건물환경과 비슷합니다.

100% 지구의 환경을 만들기엔 현재 기술로는 10%에도 미치지 못하지만, 대체로 생활하기엔 큰 불편이 없다고 합니다. 영화처럼 바닥에서 걸을 수 있는건 중력이 있다는 뜻인데요, 이답은 네번째에서..

음식은 건조 진공포장되어있다는 걸 알고 계실겁니다. 이 이유는 수분에 의한 무게를 최대한 줄이기 위해서입니다. 우주에 우주도시를 세우기전까진 우주에서 제대로된 음식을 맛보기 힘들듯합니다.

 

네번째,

중력인간이 손쉽게 조절할 수 있습니다. 특히 우주공간이라면 이론상으로 매우 쉽게 중력조절이 가능하며 그 물체를 만들기가 매우 까다롭다는 겁니다.

우선 중력의 변화는 가속도, 관성(원심력)에 의해 변하는데요,

아인슈타인은 가속도=중력이라고도 했으며 엘리베이터가 상승할때, 하강할때의 몸무게에 차이가 있으며 이것은 가속도에 의한 몸무게 변화로 중력의 변화라고 말할 수 있습니다.

원심력은 말그대로 회전을 하면서 밖으로 튕겨저 나가려고 하는 힘입니다. 원심력을 이용해 우주선을 회전시키면 밖으로 튕겨져 나가려 하는 힘으로 중력이 생기게 됩니다. 우주인이나 공군이 파일럿들이 중력가속도 훈련을 할때 이 기계를 사용합니다.

하지만 우주에 만들어 사용하기는 현재로선 어렵습니다.

 

 

1. 지금의 우주정거장이나 인공위성의 에너지원은 태양광입니다. 대기권밖에서 에너지가 될것은 태양광밖에 없기 때문이며, 지상에서 들고 가는것은 대개 화학에너지인데 산소가 필요해서 산소와 같이 가지고 다니지만 금속이라 무거워서 대개는 이륙시에만 사용하고 버립니다. 태양광은 방대한 양이 나오긴 하지만 태양광을 모으는 크기에 비례해 수집되는 에너지량이 많아 지기 때문에, 태양광을 효과적으로 이용하려면 거대한 태양광 수집 장치가 필요합니다. 또한, 태양에서 멀어질수록 약해지기 때문에 활용에 어려움이 있습니다.

 

2. 우주선은 일종의 비행기로써 조종사들은 우주선안에서 특별히 할 만한 일이 없습니다. 완전 자동화된 시스템으로 컴퓨터들이 자동으로 거의 대부분을 신속하게 해 주고 있습니다. 우주정거장에서는 많은 실험을 하기 때문에 비교적 넓고 많은 실험 장비들이 있습니다.

 

3 & 4. 중력을 마음대로 하는것이 인류의 꿈이자 "대통일장 이론"의 완성작일것 같습니다. 지금 인류는 자기와 전기가 같은 것임을 밝혔던 맥스웰의 방정식으로 이루워진 문명의 결과로 컴퓨터같은 기기가 활용되고 있습니다.

저와 같이 호기심많은 분이네요.ㅎㅎ반갑

자,답변해드리겠습니다.

 

질문1

 

태양에너지를 이용하여 얼마던지 물체를 움직일수있습니다. 에너지 보존의 법칙은 말그대로 모든 에너지는 보존된다는 말인데 태양에너지가 어떤물체 도달했다고 가정해봅시다. 이때 태양에너지는 없으지는것이아니라 여러 형태로 변할뿐입니다. 열에너지,운동에너지 등으로 변화되게됩니다. 그런데 지금 기술갖고는태양에너지를 충분한 운동에너지로 바뀌게 하는것이 힘듭니다.

뭐, 태양에너지를 이용한 자동차가 개발되었기는 했지만..인공위성도 태양에너지를 이용하고있죠..그런데 우주선과 같은 고난도기술이 필요한 것은 힘들어요. 현재계속 태양에너지의활용이 개발되고있기떄문에 언젠가는 가능하게될것입니다.

 

질문2

 

꼭 1~2명이 아닙니다.지금 기술로는 그이상이 탈수있습니다. 만약에 1~2 밖에 탈수없다고 했을떄는 그이유는 공기 저항입니다. 표면적이 넓을수록 공기저항이 커지는데 사람이 많이 타게되면 당연히 우주선의 부피가 커질것이고 표면적이 넓어질것입니다. 그러면 왜 공기 저항을 많이 받으면안되냐면요.그 이유는 아까 질문1에서 말했듯이 에너지 보존의 법칙에의해서 공기가 우주선에 충돌할떄 공기분자 하나하나의 운동에너지가 우주선에 전달되기때문에 그 에너지만큼 열에너지등이 발생할것입니다*상대성원리에 의하면 자신이 자신이 움직이면 상대적으로 다른 것도 움직인다고 볼수있습니다..열이 많이 발생하면 우주선이 타버리겠죠?

(표면적이 넓으면 공기분자과 충돌하는 갯수가 커지기때문에 공기저항이 커집니다.)

 

질문3

 

원심력을 이용해서 중력을 만들수있기는 있지만 그만큼 센 중력을 만들기위해서는 우주선이 아주빨리 회전해야합니다. 그 것은 불가능하기때문에 만들지 못하고있는거죠.(원심력은 물체가회전할때 밖으로 쏠리는 힘을뜻합니다.)

 

질문4

 

아까 질문3처럼 원심력을이용해 중력을 마음대로 조절할수있지만 그 크기는  제한되어있을것같습니다.

뭐 질량을 높이거나 줄이므로해서 중력을 조정할수있기는있지만 그러기위해서는 지구와같은 중력을 갖기위해서는 지구와 같은 질량이되어야합니다. 아인슈타인에의하면 반중력이 있다고했는데 반중력이라는것은 중력과 반대로 밀어내는 힘을뜻합니다.예를들어서 자석에서 같은 극끼리 갖다대면 밀어내듯이..

 

 

아직 중2라서 이것밖에 쓰지못하겠네요.이상허접한답변이었습니다.

 

 

 

 

 

 

그렇게 되면 당연히 크게 만들어야 되잖아요. 하지만 그렇게 되면

무거워서 연료가 많이 들잖아요. 그래서 돈도 많이들고,

또 크게 만드니까 재료도 많아야 되고 재료비는 엄청나겠죠.

그러니까 우주선을 작게 만드는 겁니다.