<font color=purple size=2 align=center><br /> >> 최소 에너지로 행성에 가는 호먼 궤도 <<<br /> <font color=purple size=2><br /> <align=center><br /> <img src="http://www.sundu.co.kr/5-information/5-3/image/3-image-6-6.gif"><br /> 행성탐험에 관한 비행방법과 그 궤도의 계산에 대한 아이디어는 1925년 독일의 월터 호먼 박사가 ‘천체 도달의 가능성’이라는 논문에서 제시했다. 호먼은 지구가 태양을 도는 공전궤도와 탐험하려고 하는 행성의 공전궤도를 타원으로 연결하는 새로운 비행궤도를 만들어 비행할 것을 제안했다. <br /> 이를 ‘호먼 궤도’라고 한다. 이 새로운 타원 비행궤도는 행성의 공전에너지를 이용해 우주선을 최소의 에너지로 다른 행성에 보내는 것이기 때문에 ‘최소 에너지 궤도’라고도 불린다. <br /> 그러면 인간이 늘 가보고 싶어하는 화성에 호먼 궤도를 따라 가보자. 행성의 궤도는 원래 모두 타원이지만 문제를 간단히 하기 위해서 행성들의 궤도가 각각 지름이 다른 원 궤도로 가정하자.<br /> 지구의 궤도와 화성의 궤도가 같은 평면상에 있다고 가정할 때, <br /> 지구에서 화성으로 우주선이 출발할 때의 지구의 위치와 우주선이 화성에 도착할 때에 놓이게 되는 화성의 위치는 태양을 중심으로 서로 180°떨어져 있어야 한다.<br /> 결과적으로 이 호먼 궤도는 태양을 중심으로 한 타원 궤도의 근지점이 지구의 궤도와 만나고, 원지점이 화성의 궤도와 만나는 것이다. 이 궤도를 비행하려면 지구의 궤도에서 탈출한 뒤 우주선이 화성을 향해 달릴 때의 속도가 초속 32.73km가 돼야 한다.<br /> 그런데 우주선을 지구의 공전방향과 같은 방향으로 발사하면 초속 32.73km의 속도 안에 지구의 공전속도인 초속 29.78km를 덤으로 얻을 수 있다. <br /> 때문에 우주선은 지구의 공전방향과 같은 방향으로 초속 2.95km의 속도만 주면 초속 32.73km의 속도로 화성으로 갈 수 있는 것이다. <br /> 케플러의 제2법칙, 즉 ‘행성이 운동하면서 행성과 태양을 잇는 직선이 동일시간에 만드는 면적은 일정하다’에서 나타난 것처럼 근지점에서는 속도가 빨라지고 원지점에서는 느려지게 된다. 지구 근처에서 우주선의 속도가 32.73km이므로 화성에 접근할 때는 21.5km 가량 된다. 또한 그때까지 비행하는 데 걸리는 시간은 2백60일 정도이다. 그러므로 호먼 궤도를 이용한 화성으로의 여행은 다음과 같이 설계할 수 있다.<br /> ① 지구에서 출발한 우주선은 2백60일 후에야 화성과 만날 수 있다. <br /> ② 우주선이 지구를 출발할 때 지구의 위치는 우주선이 화성에 도착할 때에<br /> &nbsp;&nbsp; 화성 위치의 1백80°후방에 있어야 한다.<br /> ③ 우주선이 지구를 출발할 때 화성의 위치는 <br /> &nbsp;&nbsp;0.523°(화성이 하루에 태양을 회전하는 중심각)×260＝135.98°(약 136°)만큼 만날 지점의 뒤에 있어야 한다. ④ 우주선 발사 때 지구에 대한 화성의 상대 위치는 180°- 136°= 44°만큼 앞에 있어야 한다.<br /> ⑤ 우주선이 화성에 가는 동안 지구가 이동한 각도는 260(일) × 0.987°＝ 256.62°가 된다.<br /> 여기서 0.987°는 지구가 하루에 이동한 각도이다.<br /> ⑥ 우주선이 화성에 도착했을 때 화성과 지구의 상대적인 위치는 256.62°- 180°＝ 76.62°만큼 지구가 화성의&nbsp;&nbsp;<br /> 앞에 있다. 화성이나 행성탐사에서 꼭 위의 예와 같은 호먼 궤도를 이용하기란 쉽지 않다.<br /> 왜냐하면 탐사선을 발사할 시기와 비행시간을 꼭 2백60일에 맞출 수 없기 때문이다.<br /> 그러나 기본적으로 행성탐사는 호먼 궤도를 기본으로 해서 비행궤도를 만들고 그 길을 따라 비행을 시켜왔다. <br /> <br /> <font color=red><br /> ※ 스윙 바이<br /> 중력턴(turn)이라고도 한다.일반적으로 우주탐사기가 달이나 행성 등 큰 천체의 곁을 통과하는 것을 플라이바이(flyby)라고 하며, 인공 위성이 그 자체의 연료 소비에 의하지 않고 행성의 인력을 이용하여 궤도를 변경하는 일. 초속 11.2km 이상의 속도로 발사된 인공 위성이 행성에 접근하면 상호 간의 인력에 의해 속도의 크기와 방향, 즉 궤도가 변경된다. <br /> 이 스윙 바이 방법은 어떤 행성에 접근할 때의 상대 위치 및 속도의 제어에 달려 있다.그 후 인공 위성은 다시 특정 방향을 향하여 비행을 계속한다<br /> 스윙바이는 접근했을 때의 상대의 위치·속도 등의 제어에 의해 이루어지며, 1차로 불충분할 때는 다음 행성에 접근하여 다시 궤도변경을 행할 수 있다. <br /> 스윙바이는 아주 멀리 있는 행성의 탐사에는 불가결한 것으로, 1974년 미국항공우주국(NASA)이 발사한 매리너 10호가 처음 시도했으며, 이후 보이저 2호가 스윙바이하여 목성·토성·천왕성·해왕성과 조우한 후, 1988년 8월 25일 다시 스윙바이하여 우주공간으로 영원히 사라졌다. <br /> </font>&nbsp;&nbsp;<br /> <br /> 솔직히 너무 어렵네요.....그렇지 않아요..?-.-v