출판사 책 소개

천체물리학자이자 우리나라 달 천문학의 개척자 김성수 교수가 쓴 국내 최초 ‘우주탐사학’ 개론. 천문학, 물리학, 공학, 경제학을 다채롭게 넘나드는 실용 학문으로서의 우주탐사를 경험한다. 우주 공간의 이해부터 행성 간 궤도, 재사용 로켓의 경제학까지 우주과학에 관심 있는 이들이라면 꼭 알아야 할 물리학 지식을 담았다. 

저자 소개

경희대학교 후마니타스칼리지 및 우주탐사학과 교수. 경희대학교 우주과학과를 졸업하고 미국 UC 버클리에서 금융공학 석사를, UCLA에서 천문학 박사 학위를 받은 뒤 미국 우주망원경연구소(Space Telescope Science Institute)에서 연구원으로 일했다. 2003년부터 경희대학교에서 교수로 재직하고 있으며 현재 다누리 달 탐사선의 광시야 편광 카메라 및 NASA CLPS 프로그램의 달 표토 3차원 영상 카메라 과학 책임자로 일하고 있다. 천문학 SCIE 저널인 Journal of the Korean Astronomical Society의 편집위원장을 역임 중이며, tvN <벌거벗은 세계사>의 ‘21세기 우주 패권 전쟁’ 편에 출연한 바 있다. 

이 책의 목적과 사용법

이 책은 독자의 ‘우주탐사 전반에 대한 물리학적 이해’를 높이는 데 도움을 드리는 것이 목표입니다. 로켓, 우주선, 로버 등의 제작이나 우주기지 건설 등은 매우 수준 높은 기술을 기반으로 하는 공학적인 문제이나, 여기서 제공하고자 하는 것은 우주탐사의 주요 이슈들에 대한 과학적 통찰력과 식견입니다. 예를 들어 ‘왜 비행기를 타고 올라가 공중에서 로켓을 발사하는 것이 기대보다 덜 효율적인가?’, ‘왜 35,800 km 고도의 정지궤도에 이르는 비용과 그보다 10배 이상 먼 달 공전 반경에 이르는 비용이 비슷한가?’, ‘왜 레이저와 같은 빛을 쏘아서 추력을 얻는 것은 매우 비효율적인가?’ 등과 같은 근본적인 질문에 물리학을 이용하여 답하는 것이 이 책의 목적이라고 할 수 있습니다.

이 책은 독자가 대학 1학년 수준의 기초적인 물리학을 이해하고 있다고 가정하고 쓰였습니다. 고등학교 수준의 물리학만 알고 있더라도 약간의 추가적인 물리학 공부만 한다면 충분히 이해할 수 있을 것입니다. 이 책은 대중적인 과학 서적이기도 하지만 동시에 교과서로 쓰일 수 있습니다. 즉, 우주탐사의 다양한 사안에 대해 쉽게 전달하면서도 각각에 관련되는 물리학적 배경과 근거들을 어느 정도 충실하게 설명하려고 노력했습니다. 따라서 이 책은 대학에서 전공과목의 참고 도서나 교양과목의 교재로 쓰일 수 있겠으며, 또한 과학에 심취한 고등학생들을 위한 우주탐사 입문서나 전문 교과 및 진로 선택과목의 교재로도 사용될 수 있겠습니다.

목차

1장 뉴 스페이스 시대의 시작

1.1 냉전 시대의 우주탐사

1.2 1990년대 이후의 우주탐사

1.3 민간 우주탐사 기업들의 등장

1.4 뉴 스페이스 시대

1.5 21세기의 대항해, 우주탐사

[1장 그림]

2장 비행기로 올라가기

2.1 날개 단면의 모양

2.2 양력과 항력

2.3 중력과 추력

2.4 양력의 크기

2.5 항력의 크기

2.6 제트엔진의 원리

2.7 비행기의 한계 고도

요약

[2장 그림]

3장 로켓으로 올라가기

3.1 로켓의 원리

3.2 비추력

3.3 로켓 방정식

3.4 노즐의 원리

3.5 노즐의 크기

3.6 추진제와 연소

3.7 추진제의 종류

3.8 다단 로켓의 필요성

3.9 로켓의 추력

3.10 공중 로켓 발사

요약

[3장 그림]

4장 우주 엘리베이터로 올라가기

4.1 우주 엘리베이터의 기본 개념

4.2 케이블의 무게중심

4.3 우주 엘리베이터에서 벗어난 물체의 운동

4.4 케이블의 장력과 단면적

4.5 케이블 소재

4.6 케이블의 질량과 평형추

4.7 승객과 화물의 수송

4.8 각운동량의 전달

4.9 우주 엘리베이터의 안전성

4.10 화성과 달에서의 우주 엘리베이터

요약

[4장 그림]

5장 지구궤도에 진입하기

5.1 준궤도 vs. 궤도

5.2 준궤도운동에 필요한 ∆v

5.3 궤도로의 진입 과정

5.4 궤도운동에 필요한 ∆v

5.5 지구궤도의 종류

요약

[5장 그림]

6장 궤도 바꾸기

6.1 제한된 2체 문제

6.2 호만 전이

6.3 이중타원 호만 전이

6.4 궤도면 전이

요약

[6장 그림]

7장 다른 천체로 가기

7.1 행성의 영향권

7.2 라그랑주 점

7.3 달 궤도로의 전이

7.4 다른 행성으로의 전이

7.5 지구 근접 천체로의 전이

7.6 인공중력

7.7 화학 추진 외의 추진 방식

요약

[7장 그림]

부록 제2의 대항해, 우주탐사

[부록 그림]