로켓은 어떻게 궤도에 오를까?
우주에 가는 것보다 머무는 것이 어렵습니다. 로켓이 왜 옆으로 눕는지, 왜 단을 떼어 내는지, 발사장은 왜 그곳에 있는지, 1단 로켓은 어떻게 다시 착륙하는지 알아봅니다.
올라가는 건 쉬운 부분
우주는 약 100km 높이부터 시작되지만, 그 높이에 닿는 것만으로는 부족합니다. 위로만 올라간 물체는 그대로 다시 떨어집니다. 궤도에 머물려면 초속 약 7.8km의 옆 방향 속도가 필요합니다. 로켓 연료 대부분이 이 옆 방향 속도를 얻는 데 쓰이기 때문에, 로켓은 잠깐 수직으로 오른 뒤 긴 곡선을 그리며 옆으로 기울어집니다.
단 분리
로켓은 대부분 연료입니다. 한 단의 탱크가 비면 그것을 계속 싣고 가는 것은 낭비라서, 그 단을 떼어 내고 더 가벼운 몸체로 작은 엔진이 이어서 밀어 줍니다. 보통 2~3단이며, 한국의 누리호는 3단입니다.
발사장의 위치
지구 자전 덕분에 동쪽으로 가는 로켓은 공짜로 속도를 얻습니다. 적도에서는 초속 약 465m입니다. 그래서 많은 발사장이 적도 근처, 동쪽에 바다가 있는 곳에 있습니다. 떨어지는 단이 사람 사는 곳에 닿지 않도록 비행 경로 아래가 비어 있어야 합니다. 고흥 나로우주센터는 일본과 필리핀 사이 남쪽으로 발사해 극궤도와 태양동기궤도에 위성을 올립니다.
다시 착륙하는 로켓
수십 년 동안 1단 로켓은 버려졌습니다. 스페이스X의 팰컨 9은 1단을 뒤집어 엔진을 다시 켜고 배나 착륙장에 똑바로 세웁니다. 20번 넘게 날아간 1단도 많습니다. 재사용 덕분에 발사 비용이 크게 줄었고, 요즘 위성이 이렇게 많이 발사되는 큰 이유가 됐습니다.