그런거는 나사 보고서 보면 나와있을 텐데 내가 그걸 일일이 찾아보진 않아서 모르겠음.
근데 간단히 생각해보면 태양 질량이 2e30 [kg]이고 만유인력 선적분 해서 구한 퍼텐셜 에너지가 그대로 키네틱 에너지로 전환됐다고 보고 구하면 대충 속도는 sqrt(2GM/r)=sqrt(5.6e18/r) [m/s] = 2.4e9/sqrt(r) [m/s] 걍 꺼무위키에서 본거긴 한데 태양에 제일 근접한게 6.9e8 [m]니까 sqrt(r)=2.6e4 그럼 퍼텐셜이 전부 속도로 전환됐으면 그러면 0.9e5 [m/s] = 900000 [m/s] = 90 [km/s]
그럼 한 70 [km/s] 정도는 엔진이나 다른 방식으로 가속한거임. 기본적으로 지구 탈출속도가 17 [km/s]인가 그러니까 나머지는 태양까지 가는 중에 계속 가속한 것도 있고 아니면 태양 중력 탈출하려고 근처에 가서 가속한 거일 수도 있음.
밖에서 폰으로 대충 계산한거라 계산 틀렸을 수도 있는데 일단 대충 그럼
위에는 태양 중력만 생각한거고, 중간에 다른 행성 거치면서 다른 행성 중력으로 가속했으면 그건 또 따로 계산해서 더해주면, 대충 스윙바이로 어느정도 가속한건지 계산 됨.
근데 이건 어디 거쳐서 간 건지 내가 다 모르고, 암튼 계산 방식은 위에 알려준거랑 비슷하게 해서 다 더해주면 되니까 직접 해봐. 들린 행성들, 행성에 가장 근접한 거리 두가지는 다 알아야 됨.
참고로 지구의 경우에는 퍼텐셜이 다 전환되면 지상에서 1e4 [m/s]쯤 되고 (대기 항력 고려 안하고) 그럼 이게 10 [km/s] 정도 됨. 이것도 지금 대충 계산해본 거라 정확하지 않을 수 있음
물론 그냥 다 더하는게 정확한 건 아닌데, 그냥 대충 스윙바이로 얼마나 가속했나 예상해 볼 수 있는 수준이라는 거임.
아 그리고 참고로 행성 스윙바이 하는 건 행성 공전 속도도 고려해야됨. 애초에 중력으로 가속한 다음 빠져나가면서 속도가 안떨어지는 건 행성이 공전하기 때문이 우주선이 다른 추진력 없이 행성에서 멀어지기 때문임. 어쨌든 행성 공전속도 고려해서 중력장에서 우주선의 상대적인 경로를 선적분 해줘야 하는데, (물론 결국에는 행성까지 거리가 어느정도냐만 알면 되긴 하지만) 그게 태양에서 구한거 처럼 단순하게는 안될거같음.
근데 그냥 간단히 생각하면 지구로 그냥 떨어지면 10 km/s 정도 되는거 스윙바이 하면 최대 이거 두배까지 가능할 거임.
왜 하필 두배냐면, 행성이 공전으로 멀어지는 동안에도 여전히 중력장 안에 우주선이 있기 때문에 멀어지는 중에도 중력가속도에 의해 가속하는데, 가까워 질때 만큼 멀어지면서 같은 에너지 차이가 발생함. 보통은 이 에너지 차이를 추진력으로 극복하는데 (예로 지구에서 우주선 쏠 때) 스윙바이는 공전으로 행성이 알아서 멀어지는 걸 이용한다 보면 됨.
사실 나도 궤도역학은 딱히 배운 게 아니라서 그냥 물리적으로 모델링 해보면 대충 그럴거다 생각한걸 쓴거임. 참고만 하면 좋을 듯.
금성이 지구와 가장 근접할 때의 거리가 4,100만 km이고 금성의 평균 공전 속도가 6.52 km/h니까 어느정도 계산할 수는 있으려나. 근데 파커 우주선은 처음으로 태양에 접근해 근일점에서 태양을 중심으로 24궤도 중 첫 번째 궤도 비행을 시작하는데 태양을 밀착 비행하는 각 궤도는 꽃잎 모양을 이루고 탐사선은 이 꽃잎 궤도를 따라 우주 멀리 갔다가 다시 태양으로 근접해오는 선회비행을 계속하게 된다고 함. 궤도를 돌 때마다 조금씩 좁혀나가다가 오는 11월 태양에서 2400만km 떨어진 궤도에 처음 진입한 뒤, 2025년 6월쯤 616만km까지 접근한다고 하더라. 태양과 지구 사이의 거리를 100m라 한다면 태양에 4m까지 바짝 접근하는 정도라고 보면 되는 거지