지식인 질문

우주선 자체 감속 방법 아이디어 실현 가능성 알려주세요

우주선을 감속하는 방법을 배웠는데 우주선을 감속하는 방법에는 역분사 방식이나 에어백 방식이 있다더군요. 이 두방법은 아무튼 에너지를 소비해서 감속하는 방식인데 속도 내려고 에너지를 썼는데 다시 줄이려고 에너지를 쓰는 것은 낭비라는 생각이 들더군요. 그래서 에너지를 소비하지 않고 감속하는 방법을 생각해봤습니다.

일단 발상의 시작은 헬리컬 엔진이였습니다. 유튜브에서 헬리컬 엔진에 대한 내용을 본적이 있는데 헬리컬 엔진을 사용하면 연료없이 감속할 수 있지 않을까? 라는 생각이 들었습니다.

우선 네모난 상자모양의 우주선이 있다고 가정합니다. 여기서 우주선은 10m/s^2의 가속력을 가지고 있습니다. 우주선의 맨 꼭대기에서 탄성있는 공을 떨어뜨립니다. 계산해보면 루트2초에 우주선바닥에 떨어지고(사진의 f(x)) 다시 튕기면 우주선 꼭대기까지 다시 올라가게되고 올라간 순간 공의 속력은 0이 될것입니다(사진의 g'(x)).그런데 우주선에 바닥에 공이 떨어진 순간 약간이나마 우주선은 감속하게 됩니다. 그렇기에 공은 10m이상으로 튕길 것을 예상할 수 있습니다. 우주선의 최상부에는 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 장치를 설치해서 10m이상으로 튕기게 하는 힘을 전기에너지로 전환시킵니다. 이렇게하면 에너지보존법칙에도 위배되지 않게 우주선을 감속시키고 전기에너지를 얻을 수 있지 않을까 생각했습니다.

그런데 다시 생각해보니까 추진이 끝난 우주선은 가속도가 아닌 속도를 갖겠더라고요;; 그래도 이 방식을 쓰면 가속하는 물체를 감속시키고 전기에너지를 얻을 수 있지 않을까요? 처음 목표했던 바는 아니여서 다른 생각을 해봤습니다.

두번째 생각은 가속도가 아닌 속도가 주어진 환경에서 감속하는 방법이 있을까? 이였습니다. 우선 우주선의 바닥에 있는 장치가 바닥에 있는 공을 전기에너지를 사용해 올림니다. 공을 올리는 장치는 우주선의 바닥을 딛고 있기 때문에 이로 인해 우주선의 속력은 약간이나마 감소합니다. 공이 천장에 도착하면 이번에도 마찬가지로 천장에는 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 장치가 있습니다. 공은 천장에 맞고 다시 떨어지며 우주선을 다시금 감속시키고 공을 던지는 장치는 올라가는 힘을 더해줍니다. 이렇게 하면 전기에너지는 생기지만 위치에너지는 점점 줄어들기 때문에 에너지 소모 없이 감속 할 수 있지 않을까요?

이 두가지 생각에 논리적인 오류는 없는지, 또 제 생각이 맞다면 실제 우주선에서 사용할 수 있을지 알려주세요.

이렇게 지식인에 질문 글 올렸는데, 두번째 것은 이론상으로 가능하단다...

이게 가능하면 소행성 위에 이 장치 올려두면 소행성 운동에너지로 발전기 돌릴 수 있는 거 아님?

3줄 요약

1.우주공간에서 가속했던 우주선을 역분사를 통해 다시 감속하는 것은 낭비라고 느낌

2.가속에 사용되었던 에너지를 전기에너지로 바꿔버리면 감속도 되면서 에너지도 얻을 수 있음

3.이걸 사용하면 소행성을 멈추게 하면서도 전기에너지를 얻을 수 있지 않을까?