탈출 속도 계산기

탈출 속도는 물체가 추가 추진 없이 중력을 가진 천체에서 멀어져 결국 다시 떨어지지 않는 데 필요한 최소 초기 속도입니다. 이 계산기는 구형 천체에 대한 고전 방정식 v = sqrt(2GM / r)을 사용합니다. G는 만유인력 상수, M은 천체 질량, r은 천체 중심에서의 거리입니다. 표면에서 출발하면 r은 천체의 평균 반지름입니다. 결과는 물체가 처음에 운동 에너지를 가지고 출발한 뒤 관성 비행으로 바깥쪽으로 이동하면서 중력이 운동 에너지를 중력 위치 에너지로 바꾸는 상황을 가정합니다. 이 방정식은 역학적 에너지 보존에서 나옵니다. 정확히 탈출 속도에 도달한 물체는 무한히 먼 거리에서만 속도가 영에 가까워지므로 단위 질량당 총에너지가 영입니다. 탈출하는 우주선의 질량은 유도 과정에서 약분됩니다. 따라서 작은 탐사선과 큰 우주선은 같은 위치에서 같은 이상적 탈출 속도를 갖지만, 실제로 큰 우주선은 질량에 비례하여 더 많은 에너지와 연료가 필요합니다. 실제 발사는 이 이상적 모델보다 복잡합니다. 대기 저항, 엔진 효율, 추력 변화, 행성 자전 및 중력 손실이 모두 필요한 발사 경로에 영향을 줍니다. 로켓은 보통 즉시 탈출 속도를 얻지 않고 시간에 걸쳐 가속하며, 먼저 주차 궤도에 진입하기도 합니다. 표시된 값은 완전한 임무 계획 수치보다는 에너지 문턱값으로 이해하는 것이 좋습니다. 주변 천체의 중력도 무시하며, 중력원이 회전하지 않고 구대칭이라고 가정합니다. 질량은 킬로그램, 반지름은 미터로 입력해야 합니다. 출발점이 표면보다 높다면 천체 반지름에 그 고도를 더하세요. 질량이 증가하면 중력장이 강해져 탈출 속도가 커집니다. 출발 반지름이 커지면 더 높은 중력 퍼텐셜에서 시작하므로 탈출 속도가 낮아집니다. 같은 이체 가정하에서 탈출 속도는 같은 반지름의 원궤도 속도의 sqrt(2)배입니다. 이 계산기는 행성과 위성 비교, 천문학 과제 확인, 우주 비행 요구 조건의 규모 추정에 유용합니다. 지구 표면에서는 약 11.2 km/s, 달에서는 약 2.38 km/s, 화성에서는 그 사이인 약 5.03 km/s입니다. 밀집성은 훨씬 큰 값을 보이지만, 극도로 밀집된 천체 주변에서는 상대론적 중력이 중요해져 고전 뉴턴 계산이 부정확해집니다.