우주로 가려면 얼마나 많은 에너지가 필요할까?
매일 기사로만 '우주로 가려면 수십억이면 된다.'라는 얘기만 들었었는데,
돈 말고 에너지 입장에서 '내가 밥을 얼마나 아껴먹으면 나갈수 있을까'에 대해 계산해보았다.
일단 내가 우주로 생각하는 '우주정거장'을 타깃으로 두고
*지구에서 정지해있던 내가 -> 우주정거장과 같이 공전하는 것
으로 바뀌었을때 에너지만 가지고 비교를 해보았다.
* 지구 표면에서의
위치에너지(Ep) = -62.5 MJ/kg,
운동에너지(Ek) = 0
* 우주정거장(고도 400 km)에서의
위치에너지 = -58.8 MJ/kg,
운동에너지 = 29.4 MJ/kg
필요한 에너지 = (우주정거장에서의 Ep + Ek) - (지표면에서의 Ep + Ek)
이니까 단위질량당 33.1 MJ/kg 의 에너지가 필요하다.
그럼 70 kg 되는 성인이 우주정거장까지 가려면 총 33.1MJ/kg * 70 kg = 2318MJ 이 필요함을 알수있다.
여기서 밥한공기는 318 kcal 인데 이를 J(줄) 단위로 치환하면 1.30 MJ이니까
우주로 나가기 위해서 필요한 밥공기는
2318MJ / 1.30 MJ = 1787.6 공기
가 필요하다.
하루에 한끼씩 아껴서 우주로 나갈 준비를 한다면
알짜 에너지만도 거의 5년에 가깝게 모아야 한다는것이다.
음.. 공기밥 하나에 1,000원이라 치면 한 200만원 정도이긴하다.
그러나 저건 100% 에너지 효율에 우주로 보내주는 우주선도 만드는 비용도 없고 이를 수행하는 인력과 각종 부대 비용을 다 무시한것이니 우주로 나가는게 참 많은 에너지가 필요하단것을 새삼스레 느낄수 있다.
우주정거장 궤도 : 350~ 450km
지구 반지름 : 6300 km
지구 질량 : 5.9 x 10^24 kg
중력상수 : 6.673 x 10^-11 Jm/kg^2
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