위성을 쏘아올리고 궤도를 뱅글뱅글 돌면서 지구를 관찰하고 송수신하여 자료를 분석하고 지구 문명의 발전에 기여를하는 이 모든 행동이 가능하도록 만드는 것이 바로 로켓입니다. 로켓이 없다면 애초에 위성을 대기권 밖으로 내보낼수도 없을 것이며 우주에서 일정한 속도로 관측 및 항해를 할 수도 없을 것입니다. 그만큼 중요하고 현대 과학의 모든 분야가 접목되어있는 것이 바로 로켓입니다.

로켓의 종류

로켓의 종류의 구분은 엔진이 어떻게 작동하고 어떤 원리인가에 따라서 나뉘는 것 같습니다. 현재 전 세계적으로 가장 좋다고 평가하는 방식의 엔진종류는 이온엔진입니다. 장거리 비행에 특화되어 있는 이 방식은 이름 그대로 이온을 발사하여 얻는 추진력으로 우주선을 움직이는 방식입니다. 이온은 분자 혹은 원자가 전자를 얻거나 잃을 경우 전기적 성향을 분출하는대 그 상태를 이온이라고합니다. 이온엔진이 요즘 많이 쓰이는 이유는 안정성 때문이기도 합니다. 이온엔진의 추진연료는 석유나 석탄 그런것이 아니라 제논이라는 불활성 가스원소를 사용합니다. 이는 맛, 냄새, 색이 없으며 불활성 가스원소이기 때문에 불이붙은 염려가 없어 폭발에 대한 위험도가 없기 때문에 제논 가스를 사용한다. 좀 더 파고든다면 제논가스를 로켓연료통에 주입하고 전자들의 제논 원자들과 충돌되는대 바로 이때 제논원자가 전기적으로 양의 성질을 나타낸다. 이렇게 발생한 양이온의 제논이 금속판을 통과해 밖으로 분출이 되는 그 속도가 무려 10만km에 달하기 때문에 이것을 기반으로 삼아 로켓의 추진력을 얻는 방식이다. 하지만 한 가지 아쉬운 점은 이러한 방식으로는 지구 중력을 탈출 할 수는 없다는 것이다. 이온엔진은 급속한 속도를 내는대는 화학연료에 비해 현저히 떨어지기 때문이다. 대신 엄청난 에너지효율로 인하여 오래 사용할 수 있는 장점이 있기 때문에 우주에서는 가장 효율적으로 사용 할 수 있는 로켓엔진의 종류이며 우주비행에 가장 적합한 기술로 손꼽힌다. 가장 성곡적인 예시로는 일본의 하야부사라는 탐사선이 있다. 2006년 소행성 이토카와에 도착하여 주변환경을 탐색하고 시료도 채취한후 2010년에 지구로 복귀하였는대 이온엔진을 10년동안 끄고 켜는 행동을 반복하여 1,000시간 이상의 항해를 성공하였다. NASA에서는 바시미르라는 이온엔진을 개발하였다. 이것은 최고 50km/s의 엄청난 속도를 자랑하며 화성까지 5개월만에 주파가 가능 할 것으로 예상되 전 세계의 이목이 집중되고있다.

두번째 방식으로는 열핵 추진 방식이 있다. 이름 그래도 표현되어 있듯이 핵분열에의한 방출되는 열을 이용하여 연료를 가열하고 분사하는 방식이다. 폭발력을 이용하는 것이 아니고 그 반응에서 나오는 열을 이용하는 것이다. 과거와는 다르게 현재의 기술력으로는 원자로를 안전하고 완벽하게 봉인하는 것이 가능하기 때문에 환경오염과 적은연료효율로 인하여 많이 쓰이는대 원자로에서 발생한 열을 이용하여 액체상태인 수소를 가열한다. 가열된 수소는 부피가 팽창하며 엄청난 압력을 발생시키는대 이 압력을 밖으로 내보내면서 추진력을 얻는 구조이다. 마지막으론 램제트 로켓이 있다. 이것은 제트 엔진의 한 종류이며 특이하게 대기가 존재하는 곳에서만 사용이 가능하다. 공기를 흡입하여 압축한 후 연료를 태워서 급 팽창시킴으로써 엄청난 추진력을 얻게된다. 하지만 우주에는 공기가 없는대 어떻게 이러한 연구를 진행 중 일까요. 그 것은 바로 1960년 미국 물리학자인 로버트 버사드의 의견에서 나왔습니다. 우주공간에서는 대기가 충분치는 않지만 그 중에 아주 미량의 수소원자를 이용하자는 의견이다. 하지만 이론상으로 핵융합에 필요한 수소를 얻기 위해서는 엄청난 크기의 채집장치를 설치해야하는대, 연구원들의 연구에 따르면 초속 3만km로 비행 할 경우 채집장치의 지름이 무려 5만km는 되어야 핵융합에 필요한 수소를 채집 할 수 있다고 한다. 만일 이렇게 거대한 채집 장비를 사용한다면 그만큼 내구성과 비용적 측면도 비효율적이기 때문에 현재는 우주선 주변을 초전도 코일로 감싸 전자장을 펼치는 방법이 연구되고있다.