Space/하드SF48 궤도 연료 보급소의 필요성 궤도 연료 보급소/우주 정거장을 잘 사용하면 우주 여행에 필요한 연료량을 일반적인 호만 전이 궤도 방식의 68%까지 줄일 수 있다고 함. strategic.mit.edu/JSR_Final_Manuscript_Ishimatsu.pdf 이 연구에서는 승무원, 생명유지요소, 연료, 여러 가지 기계들, 우주선 종류에 따라 구분해서 어느 경로가 최적의 경로인지 계산해놓았음 그래프 이론에 미적분까지 사용해서 좀 어려움 각각의 장소에 가는 데 사용해야 하는 델타 V는 다음과 같고 회색은 에어로브레이킹 여부를 나타냄(히트실드도 계산에 포함됨) ISRU 여부는 달에서는 얼음을 전기분해해서 물, 수소, 산소를 얻을 수 있고 화성에서는 수소, 산소, 메테인, 물을 얻을 수 있음 모든 경로 중 가장 연료 소모가 적은 경로(화.. 2021. 3. 22. Cycler 우주 정거장 Cycler는 특정 행성들을 왕복하는 우주 정거장임. 행성 또는 위성들을 플라이바이하며 속력을 얻거나 잃으면서 천체들을 플라이바이함 아폴로 11호의 버즈 올드린이 가장 먼저 제시한 거라서 올드린 사이클이라고도 함 지구 궤도에서 사이클러 궤도까지 간 다음 사이클러에 도킹하고 화성 근처에 오면 사이클러에서 분리해서 에어로브레이킹 하면 되고 화성에서 지구로 올 때도 위와 같은 방법을 사용하면 됨. 우주에서는 크기가 클수록 더 크고 많은 장치들을 설치할 수 있고, 예비 부품도 탑재할 수 있음. 예를 들어보자면 방사선 차폐막을 더 두껍게 해서 승무원들을 보호하거나 발전기 고장에 대비해서 여러 개의 발전기를 탑재하거나 할 수 있음. 참조: 우주선의 크기 - (Children of a Dead Earth 번역글) 우.. 2021. 3. 12. 화성 유인 탐사 계획 -화학 로켓 1. Project Troy Project Troy는 Skylon의 개발사인 Reaction Engines에서 연구한 유인 화성 탐사 계획임 스카이론이 성공적으로 개발된다는 것을 전제로 연구한 것이다. 그런 미래가 오려면 아직 한참 남은것 같음 *스카이론: 화물용 우주선과 사람이 탑승하는 우주선 두종류가 있고, 액체수소-액체산소 추진 방식임 지구 출발시 질량은 780톤, 화물선은 130톤을 화성까지 운반함 2. Aurora CDF ESA에서 연구한 화성 유인 탐사선임 총 질량 1350톤, 액체수소-액체산소 추진 방식 사용, 첫 3단은 아리안 5에 쓰이는 벌케인 2엔진을 사용하고 화성 궤도 진입단과 지구 복귀단은 프로톤 로켓에 사용하는 RD-0212엔진(연료: UDMH, NTO)을 사용함 열핵로켓을 사용하.. 2021. 3. 1. 물 열핵 로켓 물이 액체 중에서 밀도가 꽤 높아서 달 같은 천체에서 얻은 물을 전기분해해서 얻은 수소로 열핵추진을 하는 것보다 더 저렴하고, 더 좋은 추력을 얻을 수도 있다고 함. 이전에 글 쓴 적 있는데 우주여행에서 추력이 상당히 중요한 요소인데 수소 열핵 로켓은 추력이 상당히 낮음(같은 에너지를 공급할 때 비추력이 높다면 추력이 낮을 수밖에 없음) 물이 밀도가 높아서 같은 질량의 액체를 넣는 탱크가 있다면, 물탱크가 가장 무게가 적게나가서 적은 양의 델타 V가 필요할 경우 수소 엔진보다 효율적일 수도 있음, 델타 4 헤비 보면 알겠지만 수소 탱크는 부피가 아주 커서 델타 4 헤비가 730톤 정도인데 비슷한 크기(탱크 지름은 델타 4 헤비가 5m 팰컨 헤비가 3.66m으로 부피만 보면 델타 4 헤비가 훨씬 큼)의 팰.. 2021. 2. 28. 얼음 우주선 우주선은 보통 티타늄, 탄소, 규소복합재, 강철, 알루미늄 합금 등으로 만들어진다. 강철을 제외하면 다들 에너지를 너무 많이 잡아먹거나 가공하기 힘든 금속들이거나, 복합재라서 특수한 공법이 필요한 것들이다. 우주에는 물이 생각보다는 흔한 편이다. 거의 모든 행성에 물이 있고, 다른 항성에도 물이 많다고 한다. 그럼 물을 사용하는 우주선을 만들면 어떨까? Anthony Zuppero가 고안한 이 우주선은(정확히는 거주구) 튜브 형태로 되어 있고, 물을 넣고 얼리면 우주선이 만들어진다. 튜브 모양으로 생겨서 중심축을 돌리면 인공중력을 발생시킬 수 있다. 얼음으로 태양풍과 우주선(방사선)을 막을 수 있다. 100m 크기의 거주구에 150명이 살 수 있고, 8000톤 정도 된다. 외부 유성들과 부딫쳐도 금속재 .. 2021. 2. 25. 우주 엘리베이터 HASTOL HASTOL(Hypersonic Airplane SpaceTether Orbital Launch System)은 실제로 고안된 우주 엘리베이터 프로토타입 중 하나이다. 지상에서 X-43처럼 생긴 270톤짜리 우주비행기가 터보램제트로 마하 4.5까지 속도를 내면 뒤에 있는 로켓 엔진이 점화되서 비행기를 3.6km/s까지 가속한다. 그러면 우주 엘리베이터의 끝부분이 우주비행기의 페이로드(14톤)와 결합하여 페이로드를 우주로 던진다. 페이로드는 대략 2.5g의 가속력을 받는다. 우주 엘리베이터의 줄은 spectra 2000이나 케블라 등으로 되어 있어서 공기 마찰로 생기는 높은 열이나 인장력 등을 잘 버틸 수 있다. 줄의 무게는 530톤, 우주 정거장의 무게는 1650톤이고 전체 무게는 2180톤이다. 길이는.. 2021. 2. 23. 원자로 우주선에서 가장 복잡한 부품 중 하나는 원자로이다. 핵분열은 화학 반응들보다 약 600000배 이상의 에너지 밀도를 갖고 있다. 우주에서 질량은 곹 돈과 같기 때문에 에너지 밀도는 아주 중요하다. 대부분의 함선들이 원자로를 사용한다. *이번에 착륙한 화성 탐사선 퍼서비어런스에도 RTG(Radioisotope Thermoeletric Generator, 방사성 동위원소 열전기 발전기) 가 달려있다. rps.nasa.gov/power-and-thermal-systems/thermal-systems/general-purpose-heat-source/ 방사성 동위원소가 붕괴하면서 생기는 에너지(열)은 화학 연료보다 에너지 밀도가 15000배 높다. 그래서 드론이나 미사일들에 방사성 동위원소 열전기 발전기가 쓰이.. 2021. 2. 19. 레이저 레이저는 다른 우주선 부품들보다 복잡하다. 레이저의 종류는 아주 많고, 거의 무한개의 광 펌핑원 중에서 각각의 장점을 고려해서 골라야 하며 레이저의 주파수를 바꾸기 위해서는 비선형 광결정을 넣어야 한다. 그러면 이제 하위 부품들(렌즈, 거울, 비선형 광결정들)이 광자에 의해 손상되지 않는지 확인해야 한다. 다양한 거리에서 레이저의 초점을 맞추고 싶다면, 줌 렌즈나 변형 가능한 거울을 사용해야 한다.(장거리에서 줌 렌즈는 비효율적이므로 주로 거울을 사용하여야 한다.) 레이저에 펄스를 주고 싶다면, Mode Locking, Q Switching, Gain Switching같은 것들을 해야 한다. 마지막으로 레이저가 받는 열 스트레스를 라디에이터를 통해 방출해야 한다. 더보기 Mode Locking: 레이저 .. 2021. 2. 17. 우주선의 크기 - (Children of a Dead Earth 번역글) 우주선의 크기는 어느 정도가 적절할까? 항공모함, 소행성? 아니면 작은 달 크기? 우주선을 설계할 때 어느 정도 크기의 우주선을 만들어야 하는지 궁금할 것이다. 승무원이 탄 우주선은 레이저나 로켓 엔진과 다르게 사람을 소형화할 수 없기 때문에 작게 만드는 데 제한이 있다. 우주선은 사람보다는 커야 한다. 그러나, 명확한 상한 사이즈는 없다. 미사일과 드론은 크기 제한이 무의미하다. 여러 가지 모듈들의 키기 한계를 알아보자. 전력 사용량을 늘리면 시스템의 효율성을 증가시킬 수 있고, 크기를 늘리면 전력 사용량으로 인한 기계적, 열적 스트레스를 줄일 수 있다. 그러나 이 방법에도 궁극적인 한계가 있다. 레이저를 예로 들어보자. 레이저의 크기를 늘리면 출력에서 거의 차이가 없다. 그러나 크기를 늘리면 부피당 .. 2021. 2. 14. 이전 1 2 3 4 5 6 다음
