| 초록 |
일반적으로 로켓엔진은 공기가 없는 우주에서 작동하기 때문에 연료와 이를 연소시키는 데 필요한 산화제를 싣고 비행을 하게 된다. 일반적으로 로켓연료는 가연성가스(수소, 메탄)나 케로신 계열의 화학연료를 사용하며 산화제는 주로 액체산소를 사용한다. 산화제의 부피를 줄이기 위해 극저온으로 산소를 액화시키며 이를 유지하기 위한 장치들이 추가된다. 지구 궤도나 달 정도의 비행이면 화학연료를 사용하는 것이 유용하다. 최근에 아르테미스 프로그램에서는 달에 보내는 유인우주선이나 화물선을 중간에 급유하는 시스템도 고려 중이다. 하지만 화성과 같이 태양계 내 행성 탐사나 태양계를 벗어난 심우주 탐사를 위해서는 화학연료가 유용하지 못하다. 그 이유는 먼 거리를 비행하기 위해서는 연료와 산화제가 많이 필요하며, 그로 인해 무게가 증가하기 때문이다. 그래서 화성이나 금성 탐사선 같은 경우 행성 중력을 이용한 케플러 궤도 비행을 하면서 중간에 궤도 변경을 위해 고압가스나 가연성가스를 사용한 소형 추진체를 사용하기도 한다. 또한 탐사선에 필요한 전기장치나 이온 추진 장치의 전력공급을 위해 태양전지판을 일반적으로 사용한다. 이 역시 필요 전력이 많아질 경우 태양전지판은 더 커져야 하며, 태양이 비치지 않는 타 행성의 반대편이나 태양에서 멀어지게 되면 생산 전력량이 떨어지거나 전력공급이 중단되게 된다. 이와 같이 우주에서 장기간 비행할 경우 별도의 추진 장치와 전력원이 필요하며, 이를 위해 원자력을 사용한 로켓추진이나 원자력전지 등이 고려되었다. |
