(스포) 그래비티의 비 과학적인 설정 #2


 러시아의 첩보위성을 파괴하여 발생한 데브리스(우주쓰레기)가 모든 재앙의 원인이 됩니다.


그러나... 폭파에 의해 발생한 파편은 사방으로 퍼져나가지 영화처럼 한 방향으로 날아오지 않습니다.


 파편마다 속도가 다를것이니 영화상의 궤도(600km 상공)에만 있지도 않을겁니다. 느린 파편은 지구로, 빠른 파편은 우주로 고고씽..


또한 정확히 속도를 맞춰 발사한 것도 아닌 파편들이 지구 한바퀴를 돌아 다시 그자리로 돌아올 확률은 0에 가깝습니다. 


예를 들면 중력, 공기가 없는 서울에서 평행하게 쏜 총알이 지구를 돌아 자신을 맞출 확률.. 머 이정도로 생각하시면 되겠습니다. 




결론은 산드라블록 몸매는 여전히 좋더군요.  쿨럭..





    • 저도 이 설정이 제일 마음에 걸렸는데 데브리가 엄청엄청엄청나게 증식을 했으려니 하고 애써...

      극한상황에서 살아 남으려면 평소에 몸을 호되게 단련해둬야한다는 교훈을 얻었습니다.
    • 일단 연쇄반응으로 데브리가 엄청나게 늘어났다는 건 전제로 깔아야 할 것 같고...
      (실제로 이런 이론이 있다더군요. 데브리가 들어차서 인류가 아예 우주로 나갈 수 없게 되어버린다고 합니다.)

      ISS가 90분에 지구를 한바퀴 돈다는데, 같은 궤도에는 ISS와 같은 속도를 가진 데브리만이 남을 것이고,
      ISS와 이동방향이 일치하거나(이 경우 데브리와 만나지 않음) 180도 반대(45분만에 재회 ㅎㄷㄷ)가 아니라면 90분마다 만나게 되긴 할 것 같습니다.
      • 600km 궤도에는 위성이 많지 않아요. 실제 우주쓰레기들이 문제가 되는 궤도는 200km정도의 궤도입니다. 충돌의 연쇄가 일어나도 모든방향으로 파편이 있어야 맞아요.
        • 600 km 궤도에 위성이 많지 않다구요? 우리나라에서 만든 아리랑 위성들이 바로 그 궤도 근처인데요. 200 km 궤도야 말로 별로 위성이 돌아다닐 일이 없어요. atmospheric drag 이 너무 커서 그 궤도를 계속 유지할 수가 없기 때문에 말이죠.
          • 300~450km 의 저궤도와 정지궤도에 많지요. 200키로는 잘못이네요. ^^ 600km정도의 궤도에 위성이 많나요? 저궤도와 정지궤도에 많은걸로 알고 있습니다.
            • 저궤도 (LEO, Low Earth Orbit) 이란게 고도가 딱 얼마부터 얼마까지 정확하게 정의되진 않지만, 위키에 의하면 160 km ~ 2,000 km 정도로 정의된다고 합니다. 고도가 낮을 수록 공기 저항이 커지는데, 400 km 정도만 되도 고도가 낮은 편이라서 이 고도의 원궤도를 도는 ISS 도 주기적으로 궤도를 유지하기 위해서 엔진분사 Del V 를 합니다. 그리고 이보다 더 낮은 궤도를 도는 위성들은 대개 그 고도에서만 머무는 것이 아니라, 지구와 가까울 때는 200 km 대로도 떨어지지만 멀때는 훨씬 높은 고도로 올라오는 것을 매 회전 마다 반복하는 타원궤도를 돕니다 (미국의 군사 첩보위성 "Key Hole" 처럼).
              참고로 우리나라에서 만든 저궤도 지구영상위성인 아리랑은 1,2,3,5호 총 4기가 올라갔는데, 모두 550 km ~ 685 km 사이의 태양동기궤도를 돌고 있습니다.
      • 그렇군요. 모든 방향으로 파편이 흩어지고 ISS와 같은 궤도를 도는 데브리들만 해도 그정도 되는 걸로 그냥 편하게 생각했어요.
        물론 이 경우에도 ISS 궤도에만 데브리가 특별히 많진 않을테니 영화처럼 띠를 이루며 몰려오는 모습을 볼 순 없겠죠.
        역시 영화적 재미를 위한 설정인가 봅니다.
    • 영화에선 산드라 블록 개인에게만 초점이 맞춰져 있어 잘 나오진 않지만,
      러시아의 삽질로 지상에도 어마어마한 대재앙이 일어난 거죠. 통신이며 GPS며 다 박살나 버렸을 테니 페이스북 못 하는 정도로 끝나지 않을 겁니다.
      • 영화를 안봐서 모르겠는데, 현재 정상작동 중인 31개의 GPS 위성들이 다 박살났나요? GPS 위성은 고도가 2만 km 정도라 ISS (고도 400 km 근처)에서 발생한 사고와는 별 무관한데다가 한 두개 고장나는 정도로는 지상에서 GPS 사용하는 데는 큰 문제가 없을겁니다. 통신위성도 대부분 정지궤도 (고도 3만 6천 km) 라서 ISS 와는 별 무관한데...
      • 에구, 무식을 인증했네요 ^^

        그러고 보니 사고 후에도 GPS를 이용하는 장면이 있었던 것 같기도 합니다.
        통신 관련해서는 "방금 북미의 절반이 페이스북을 잃어버렸다"는 대사가 나오더군요. 인터넷망이 실제로 위성을 통하는 건지는 모르겠습니다만.
    • 영화에서는 "케슬러 신드롬(Kessler Syndrome" - 우주 쓰레기들이 다른 우주발사체에 충돌해서 더 많은 우주 쓰레기들을 많들어 내는 과정이 반복되어 궤도 전체가 우주쓰레기로 덮여버린다는 개념 - 이 극단적으로 커졌을 때를 상정한 거 같은데, 윗 분 말씀대로 설사 연쇄 충돌이 일어난다고 해도 영화에서처럼 무더기로 충돌해 ISS를 걸레짝으로 만들어 버릴 가능성은 아주 아주 낮죠. 관계자들의 비유에 따지면 우주쓰레기가 같은 고도의 ISS를 직격할 확률은 뉴욕시 만한 크기의 공터 안에서 자돋차 몇 대가 눈가리고 운전해서 서로 충돌할 확률과 비슷하다고 합니다.

      그런데 재미있는 건 실제로 그런 일이 일어날 뻔 했다고는 하네요. 아마 이런 사례를 염두에 두고 만들었겠죠.

      http://www.bbc.co.uk/news/world-us-canada-14757926
    • 그리고, 비과학적인게 아니라 비현실적인 설정도 몇몇 있죠. 가장 유명한 게 초반부에 산드라 블록이 분한 라이언 스톤 박사가 EVA(Extra-vehicular activity, 우주선 외 활동)을 할 때 로켓팩을 착용하지 않았은데 (그래서 우주미아가 될 뻔한 게 초반부의 사건이죠) 실제로는 1998년 이후 미국의 모든 우주비행사는 EVA를 수행할 때는 비상용 제트팩을 장착하는 게 규정이라고 합니다.
    • debris 는 그냥 파편이라고 해석하면 무리 없을 듯 하네요.
    • 위키에 의하면 ISS는 파편을 피하고, 궤도를 수정하기 위해 1톤정도의 연료를 소비한답니다.
    • 다행이네요. 왠지 맘이 놓이네요.

      (우주에 갈 일은 없겠지만;; )
    • 영화를 아직 안봐서 모르겠지만, 러시아 첩보위성을 파괴하는데 만일 미사일 같은 것을 사용했어도 최소한의 폭약만 가지고도 위성을 무력화 시킬 수 있고, 그 폭발이 공기중에서와 같이 열풍을 일으키지도 않을 터이기 때문에, 꼭 파편이 사방팔방 우주공간으로 퍼져나갈 필요가 없죠. 레이저 무기 따위를 썼다면 더더욱 파편들이 사방팔방으로 퍼질 이유가 없구 말이죠.

      그리고 결정적으로, ISS 궤도는 무중력상태가 아닙니다. 엄연히 지구중력이 작용하고 있는 곳이죠. (다만 ISS 및 우주인들이 그 중력으로 궤도운동을 하고 있기 때문에 '무중력'으로 느낄 뿐). 그런 곳에서 여러가지 파편들의 상대운동은 아무 것도 없는 진짜 무중력 상태에서의 운동과 그 양상이 전혀 다릅니다. 파편들이 퍼져 나갔다가도 희박한 확률이지만 그중 일부는 방향에 따라서는 다시 근처로 돌아올 수도 있는 곳입니다. (전문용어로 말하자면 방향에 따라서 stable 할 수도 unstable 할 수도 있다는 이야기입니다. 물론 이런 경우 종합적으로는 unstable 이긴 합니다만.)
      • 영화 보시면 90분마다 한번씩 데브리스가 파도처럼 밀려옵니다.
    • 좀 더 부연설명을 하자면, 예를 들어 두 대의 위성이 우주공간에서 나란히 떠 있는데 한 쪽이 무슨 이유에선지 (다른 물체와의 충돌이나 로켓 오분사 등등) 떨어져 나간다고 합시다. 만일 주위에 정말 아무 것도 없는 말그대로의 무중력 상태라면 영영 만날 수 없게 되겠습니다만, 만일 지구 근처에서 궤도운동 중이었다면, 지구를 한바퀴 돌고나면 결국엔 지구의 입장에서 봤을 때 두 위성 다 그 근처 자리로 돌아오게 되어있습니다. 다만 그 자리로 돌아오는 주기가 각기 달라져서 둘이 만나려면 아주 여러 바퀴를 돌아야 겠지만 말이죠.
      • 네 그럴수 있지요. 영화에선 모든 위성, ISS에 90분마다 파편들이 몰려옵니다. 한 방향으로요. 마치 ISS등은 정지해있고 파편들만 90분마다 지구를 돌아온다라는 설정으로 보여집니다.
        • 영화를 안봐서 구체적으로 어떻게 묘사가 되었는지 모르겠는데, 우리가 매년 일정한 날짜에 밤하늘에서 유성우를 볼 수 있는 이유가 바로 혜성들이 궤도에다 뿌려놓은 파편의 구름을 매 궤도마다 통과하기 때문이라는 점을 생각해 보면 그리 이상한 설정이 아닌것 같습니다만. 태양계 스케일에서도 종종 일어날 수 있는 일이 지구 궤도 스케일에서 일어나지 못한다는 보장이 없죠.
          • 아뇨. 이상합니다. 유성우는 소행성지대를 지구가 통과하니 가능한거고요. 영화의 데브리스들은 인공위성 폭파로 생긴것들입니다. 한장소에 모여있지 않아요.
            • 소행성지대? 보통 '소행성대'라고 하면 화성과 목성 사이의 소행성대를 말하는 건데 설마 그건 아닐테고.. 암튼 보통 천문학에서 소행성이라고 하면 꽤 큰 크기인데 그런데를 지구가 통과하면 아마게돈이 일년에도 여러 번 일어나서 인류는 진작에 멸망했을 겁니다만.
              유성우는 혜성이 태양 주위를 공전하면서 태양풍을 받아 떨어져 나간 파편들이 많이 모여있는 곳을 지구가 지나가기 때문에 생기는 겁니다.
    • 궁금한 부분이었는데, 글도 댓글도 잘 봤습니다. ISS 궤도 운동 중이어야 다시 만날 수 있는 거군요. ㅎㅎ

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