우주공간에서 나침반이 작동하나요?

 우주 공간에서 나침반이 왜 쓸모가 없는지, 그리고 지구 자기장이 없을 때 우주선과 위성이 어떻게 항해하는지에 대해 자세히 설명해 드리겠습니다.

 

 먼저 나침반이 어떻게 작동하는지에 대해 조금. 나침반은 수세기 동안 사용되어 온 간단한 탐색 도구입니다. 이것은 피벗에 매달려 있는 자기 바늘로 구성되어 있으며, 회전이 자유롭고 지구의 자기장과 정렬됩니다. 바늘에는 지구의 자북극에 끌리는 북극과 지구의 자남극에 끌리는 남극이 있습니다. 이로 인해 바늘이 지구의 자북을 향하도록 하는 힘이 생성됩니다.

지구 자기장은 지구의 중심부에 있는 녹은 철의 움직임으로 인해 발생하며, 이는 자기장을 생성하는 전류를 생성합니다. . 자기장은 지구의 자전축과 완벽하게 정렬되지 않으므로 자북극과 남극은 지리적 북극과 남극과 정확히 일치하지 않습니다. 자극도 제자리에 고정되어 있지 않고 대신 시간이 지남에 따라 천천히 움직입니다. 현재 자북극은 북극해에 위치하고 있으며, 연간 약 40km의 속도로 시베리아를 향해 이동하고 있습니다.

 

 그렇다면 우주 공간에서 나침반이 왜 쓸모가 없을까요? 간단히 말해서, 우주에는 상호 작용할 중요한 자기장이 없습니다. 지구의 자기장은 태양풍(태양으로부터 대전된 입자의 흐름)과 지구 자기장의 상호 작용에 의해 생성되는 자기권이라고 하는 행성 주변의 영역에 크게 국한됩니다. 자기권 밖에서 지구의 자기장은 매우 약하고 우주에 있는 물체에 거의 영향을 미치지 않습니다.

 

 즉, 나침반은 정렬할 자기장이 없기 때문에 우주에서 작동하지 않습니다. . 사실 우주선이나 위성에 나침반을 가지고 와서 사용하려고 하면 바늘은 단순히 자유롭게 떠다니고 특정 방향을 가리키지 않을 것입니다.

 

 따라서 나침반이 우주에서 쓸모가 없다면 , 우주선과 위성은 어떻게 항해합니까? 임무 요구 사항과 우주선 또는 위성의 유형에 따라 우주 탐색에 사용되는 여러 가지 방법이 있습니다.

 

 가장 일반적인 탐색 방법 중 하나는 자이로스코프를 사용하는 것입니다. 자이로스코프는 짐벌에 장착된 물레 또는 디스크로, 모든 방향으로 자유롭게 회전할 수 있습니다. 짐벌에 힘이 가해지면(예: 우주선의 방향 변경) 자이로스코프는 힘에 저항하고 원래 방향을 유지하려고 합니다. 따라서 자이로스코프는 우주선의 위치와 속도를 결정하는 데 사용할 수 있는 방향 변화를 측정하는 데 매우 유용합니다.

 

 자이로스코프는 지구 관측 위성, 통신 위성, 그리고 우주 망원경. 예를 들어 허블 우주 망원경은 자이로스코프를 사용하여 방향을 유지하고 기구가 천체 표적을 정확하게 가리키도록 합니다.

 

 우주에서 또 다른 탐색 방법은 별 추적기를 사용하는 것입니다. 별 추적기는 하늘의 별을 식별하고 추적하도록 설계된 카메라입니다. 알려진 별의 위치를 ​​카메라에서 관찰한 위치와 비교하여 우주선의 방향을 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 이 방법은 자이로스코프가 시간이 지남에 따라 표류할 수 있고 재보정해야 하는 장기 임무에 특히 유용합니다.

 

 자이로스코프와 별 추적기 외에도 우주선과 위성은 탐색을 위해 무선 신호를 사용합니다. 가장 널리 사용되는 무선 항법 시스템 중 하나는 지구 궤도를 도는 위성 네트워크로 구성된 GPS(Global Positioning System)입니다. 여러 GPS 위성으로부터 신호를 수신함으로써 우주선이나 위성의 수신기는 매우 정확하게 위치와 속도를 결정할 수 있습니다.

다른 무선 항법 시스템에는 러시아 GLONASS가 포함됩니다.