로켓은 얼마나 빨라야 지구 중력을 벗어날 수 있을까?

How fast must a rocket go to escape Earth's gravity?

로켓이 지구로 다시 끌려오지 않으려면 1 초에 몇 km 를 가야 할까요?

무슨 일이 일어났나

지구 중력은 멀어질수록 약해지지만 0 이 되지는 않아서, 물체가 다시 돌아오지 않으려면 처음부터 넉넉한 빠르기(탈출 속도)를 가져야 합니다.

NASA 자료표가 적은 지구 표면의 탈출 속도는 11.186 km/s 로, 시뮬레이터에서 찾은 11,200 m/s 와 같습니다. 원 궤도에 드는 빠르기(7,910 m/s)의 약 1.41 배입니다.

처음 빠르기를 탈출 속도의 0.997 배로 쏘면 물체는 높이 1.06 × 10⁶ km(106 만 km)까지 갔다가 45.1 일 만에 돌아오고, 1.00 배를 넘기면 돌아오지 않습니다. 탈출 문턱 가까이에서는 빠르기가 조금만 달라도 결과가 크게 바뀝니다.

높이 400 km 에서 쏘면 탈출 속도가 10,900 m/s 로 조금 줄어듭니다. 지구 중심에서 멀수록 중력이 약하기 때문입니다.

고속도로를 시속 100 km 로 달리는 자동차와 견주면, 지구 탈출 속도(초속 11.2 km, 곧 시속 약 40,000 km)는 약 400 배 빠릅니다.
놀이공원 바이킹은 한 번 크게 흔들려도 꼭대기에서 늘 되돌아오는데, 지구를 떠나는 로켓은 그 «되돌아옴» 이 없도록 처음부터 탈출 속도를 넘겨야 합니다.