지구 궤도 계산기

지구 궤도는 우주선이 충분히 빠르게 옆으로 이동해 곡면인 지표가 아래로 계속 멀어지는 연속적인 자유 낙하입니다. 이상적인 원궤도에서는 고도가 궤도 반지름, 속도, 주기를 결정합니다. 이 계산기는 지구 평균 반지름 6,371 킬로미터에 입력 고도를 더하고, 지구 표준 중력 매개변수 3.986004418 × 10^14 세제곱미터 매 제곱초를 사용합니다. 원궤도 속도는 지구 중력 매개변수를 궤도 반지름으로 나눈 값의 제곱근입니다. 지구에 가까울수록 중력이 강하므로 낮은 궤도에는 더 높은 속도가 필요합니다. 궤도 주기는 케플러 제삼법칙에 따라 반지름의 세제곱을 중력 매개변수로 나눈 값의 제곱근에 원주율의 두 배를 곱합니다. 주기는 고도에 따라 빠르게 증가해 저궤도에서는 약 아흔 분, 지구 동기 궤도 고도 부근에서는 거의 한 항성일이 됩니다. 해당 위치의 탈출 속도는 대기와 다른 천체를 무시할 때 현재 반지름에서 추가 추진 없이 벗어나기 위해 필요한 이상적인 최소 순간 속력입니다. 이는 원궤도 속력에 이의 제곱근을 곱한 값입니다. 이미 원궤도에 있는 위성은 탈출 속도에 도달하기 위한 속도 변화가 필요합니다. 표시값은 해당 위치의 전체 속력이지 엔진에 필요한 속도 증분 delta-v가 아닙니다. 중력은 반지름뿐 아니라 위성 질량에도 좌우됩니다. 계산기는 위성 질량에 지구 중력 매개변수를 곱하고 반지름의 제곱으로 나눕니다. 이 이체 근사에서는 관성 질량과 중력 질량이 상쇄되어 질량이 궤도 속도나 주기에 영향을 주지 않습니다. 하지만 위성 질량이 두 배가 되면 중력도 두 배가 됩니다. 이에 대응하는 가속도는 같습니다. 실제 임무에는 더 자세한 모델이 필요합니다. 지구는 편평하며, 대기는 저궤도에서 항력을 만들고, 달과 태양은 궤적에 섭동을 일으킵니다. 우주선은 원이 아닌 타원 경로로 이동하는 경우도 많습니다. 고도는 지형 기복에 따라서도 달라지지만 이 계산기는 평균 구면 반지름을 기준으로 합니다. 결과는 교육, 초기 추정, 일관성 확인에 사용하세요. 임무 설계와 실제 항법에는 검증된 천체력, 섭동 모델, 좌표계, 안전 여유가 필요합니다.