Tutorial: Gravity Assist/ko

스윙바이의 예시를 굉장히 간략화한 그림. 우주선의 속력(V)은 대상을 선회하면서 그 대상의 속력(U)의 두배가 더해진다(2U+V)

중력 조력 혹은 스윙바이 또는 슬링샷 이란 이름으로 알려진 이 방법은 연료를 굉장히 아끼면서 우주선의 속력을 천체의 궤도 속력과 중력을 이용하여 조절하는 방법입니다. 커볼은 제외합니다. 항성이니까요, 어쨋든 당신의 우주선이 한 천체의 중력 영향권에 포섭되어 진입을 하면 그 천체의 중력이 당신의 우주선에도 영향을 미칩니다. 그 후에, 당신은 그 천체의 중력과 궤도 속력을 이용하여 우주선의 속력을 감속, 혹은 가속할 수 있습니다. 그냥 무식하게 엔진만 켜서 가속하는 것보다 훨씬 효율적이죠

• 시간: 30 분
• 난이도: 중간
• 버전: 0.18.4 버전 이상

방법

스윙바이의 예시를 보여드리기 위해서 커빈을 떠나 듀나로 간다고 가정합시다. 스윙바이는 문에 실행할 것이고요, 커빈에서 탈출하기 위해서는 궤도 최고점이 대략 8천 5백만Km 쯤 되어야 합니다. 하지만 우리는 문 궤도로 진입해 스윙바이를 실행할 것이고(1천 2백만km) 이 방법은 많은 양의 연료와 수백 m/s 정도의 델타-V를 아낄 수 있을 것입니다

1. 우주선을 커빈의 저궤도에 올립니다
2. M키를 눌러 축소를 하면 커볼을 공전하는 커빈의 모습을 볼 수 있습니다.
3. 방법은 "문에 가는 법" 튜토리얼과 같은 방법으로 실행합니다. 하지만 우리는 문에 착륙하지 않습니다. 문을 멀리 선회해서 돌아가야 하죠. 그런 각도를 만들기 위해 커빈의 궤도와 문의 궤도가 겹치는 순간을 노립니다.
   

   문이 커빈의 궤도와 겹치는 순간
4. 문의 중력 영향권에 포섭될 때까지 시간 가속을 합니다
5. 이제 시뮬레이션을 사용할 때입니다. 시뮬레이션을 사용하면 보다 안전하게 스윙바이가 가능해집니다. 그리고 문의 표면과 충돌하지 않도록 궤도를 조정하세요. 궤도 최저점이 문의 뒤에 있어야 합니다. 만약, 최저점이 문의 앞에 있다면 가속받기는 커녕 감속을 받습니다. 또한 우주선의 궤도도 잘 살펴보세요, 궤도가 문으로부터 너무 떨어지면 중력의 영향을 많이 받지 못해 스윙바이 효율이 떨어집니다.
6. 커볼의 모습이 문의 왼쪽에 보일 때까지 시간 가속을 합니다
7. 그러고 나면 당신의 궤도가 전보다 훨씬 넓어져 있을 것입니다. 하지만 이것만으로는 커빈의 중력 영향권을 탈출하기엔 부족합니다. 아직 문이 우주선에게 충분한 가속도를 부여해주지 못한 것이죠
8. 그리고 다시 한번 더 궤도 시뮬레이션을 이용하여 문과 가까이 접근한 후, 마지막으로 문을 탈출한 후의 예상 궤도가 커빈을 탈출해 있으면 성공입니다

(문은 중력이 약해서 스윙바이 효율이 그닥 좋은 편이 아닙니다, 이브나 쥴 같은 강한 중력을 가진 행성을 대상으로 스윙바이를 해보면 그 위력을 실감할 수 있습니다. 문을 대상으로 한 스윙바이는 그냥 연습이라고 생각하세요)

축하합니다. 당신은 문을 이용한 스윙바이를 성공시켰고, 듀나까지 간 후에 다시 커빈으로 귀환할 만큼의 충분한 연료를 가지고 있을 것입니다. 듀나의 위성인 아이크에도 똑같은 방법으로 스윙바이를 실행할 수 있습니다

역-스윙바이

스윙바이를 할 대상의 앞쪽으로 지나가면 감속이 되고 뒤쪽으로 지나가면 가속이 됩니다

타일로에서 스윙바이를 하는 모습, 쥴에서 공력 제동(에어로브레이킹)을 하는 방법이 연료를 더 많이 아낄 수 있지만 공력 제동보다는 스윙바이가 훨씬 더 안전합니다

당신의 듀나의 궤도에 안정적으로 진입을 했다면, 당신은 역-스윙바이를 이용해서 속도를 가속하는대신 감속이 가능해집니다. 문해서 했던 것처럼 아이크에서 실행하면 되고, 다른 점이라면 궤도가 아이크의 "앞쪽"을 통과해야 한다는 것입니다 뒤쪽으로 가면 반대로 가속이 됩니다

같이 보기

• 스윙바이를 통해 연료를 아끼는 방법 Scott Manley의 유튜브
• 스윙바이 하는 법(Narrated)