인류는 어떻게 달에 갈 수 있었을까? / YTN 사이언스

[앵커] 과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 (궁금한 S) 시간입니다 일상생활에서 느꼈던 과학의 궁금증과 호기심을 과학 유튜버가 쉽게 설명해주는 시간인데요 미국의 아폴로 11호가 인류 최초의 달 착륙에 성공하면서 달은 동경의 대상에서 새로운 탐험의 세계로 바뀌었죠 그렇다면 인류가 어떻게 달 탐사에 성공했고, 다시 지구로 되돌아올 수 있었을지 지금 화면으로 만나보시죠 [이효종] 안녕하세요! 과학의 모든 궁금증을 해결하는 궁금한 S의 이효종입니다 궁금한 S와 함께할 다섯 번째 이야기 만나볼게요~ 조상 대대로 우리 민족은 달을 보고 소원을 빌거나, 정월 대보름에는 음식을 나눠 먹으며 한 해의 풍년과 무사태평을 기원합니다 달 표면의 그림자 때문에 달에 ‘옥토끼와 계수나무’가 있다고 생각도 하곤 했죠 머나먼 거리에 있는 달이었지만 옛날부터 달에 대해 애정과 의미가 남달랐다 라는 생각이 듭니다 얼마 전, 퍼스트 맨 이라는 영화가 개봉했죠? 1969년 달에 착륙한 닐 암스트롱의 위대한 여정을 담은 영화인데요 달에 처음 착륙한 지 많은 시간이 흘렀지만, 우리가 여전히 관심을 두고 있는 것은 달이라는 미지의 세계에 대한 호기심이겠죠? 매일 밤 다른 모습으로 우리의 눈에 나타나지만, 아직 많은 신비로움을 품고 있는 달! 그래서 오늘은 선망의 대상이었던 달에 어떻게 갈 수 있었는지에 대해 알아보려고 합니다 만약 여러분이 달 탐사를 하기로 했다고 마음먹었다면 가장 먼저 무엇을 해야 할까요? 우선 달까지 갈 수 있는 비행물체, 로켓을 만들어야겠죠? 재미있는 것은 이 로켓이 하늘을 나는 원리는 비행기가 하늘을 나는 원리와는 조금 다릅니다 비행기는 양력이라는 힘을 이용합니다 비행기가 빠르게 달리면 날개에 부딪힌 공기는 위아래로 나뉘어 흐르게 되고, 이때 날개 윗면과 아랫면에 발생한 기압 차로 인해 아래쪽 공기가 비행기를 들어 올리는 양력이 발생합니다 이 양력은 중력을 이겨내고 기체가 하늘로 떠오를 수 있게 해주죠 하지만 대기가 없는 우주공간에서는 비행기와 같은 날개로는 하늘을 날 수 없을 뿐만 아니라 날개를 조정해 방향을 틀 수도 없는데요, 그렇다면 로켓이 우주를 항해하기 위해서는 어떤 방법을 사용해야 할까요? 우주선에 힘을 가해줄 방법을 찾아주는 게 중요합니다 하지만 진공상태의 우주 공간에서 물체에 힘을 가하기란 쉽지 않겠죠? 정답은 ‘질량을 내뿜어라’입니다 뉴턴의 제2 법칙, 가속도의 법칙에 따르면 시간에 따라 변하는 운동량이 곧 힘이라고 얘기했어요 운동량은 물체의 질량과 속도에 따라 결정되는 물리량이라는 사실이죠 그래서 우주선이 품고 있는 연료를 폭발시켜 빠른 속도로 바깥으로 방출하게 되면, 그만큼 우주선의 질량이 시간에 따라 점점 감소하게 되고 이는 곧 되어 우주선을 추진시켜주는 동력으로 작용하게 됩니다 그래서 우주공간을 유영하는 로켓은 뒤쪽 부분에 추진체뿐만 아니라 언제든지 궤도를 탄력적으로 수정할 수 있도록 앞부분, 상하좌우에 여러 공간에 추진체를 뿌릴 수 있는 장치가 마련되어 있어요 신기하죠? 지구에서 달까지의 거리는 38만 km입니다 달을 성공적으로 탐사하려면 이 머나먼 거리를 안전하게 유영해 돌아올 방법을 반드시 생각해야 해요 아무리 달이 지구의 중력보다 6분의 1 정도로 작은 중력을 갖고 있지만 무거운 우주선 전체를 달 표면에 내렸다가는 돌아올 수 없는 일이 생길 수 있습니다 그렇기에 철저한 준비 없이 무작정 내려가는 건 자살행위나 마찬가지인 [YTN 사이언스 기사원문]