추력기Thruster

한마디로 말하면

우주에는 공기가 없어서 비행기처럼 날개로 방향을 바꿀 수 없고, 자동차처럼 바퀴를 굴릴 수도 없어요. 대신 인공위성이나 우주선이 몸을 돌리거나 자리를 옮길 때 쓰는 작은 로켓 엔진이 바로 '추력기(스러스터)'예요.

지상에서 우주로 쏘아 올릴 때 쓰는 거대한 로켓 엔진과 달리, 추력기는 우주에 도착한 뒤 아주 정밀하게 움직이기 위해 몸체 곳곳에 여러 개를 달아 놓아요.

어떤 원리일까요?

추력기는 로켓과 똑같이 무언가를 뒤로 뿜어내면 그 반동으로 몸체가 앞으로 밀려나는 '작용·반작용' 원리로 작동해요. 우주선 왼쪽에 달린 추력기에서 가스를 뿜으면 우주선은 오른쪽으로 밀려나고, 모서리에 있는 추력기를 잠깐 켜면 우주선이 제자리에서 빙그르르 돌며 방향을 바꿔요.

힘을 내는 방식은 크게 두 가지예요. 연료를 태우거나 압축 가스를 바로 뿜어내는 '화학 추력기'는 순간적으로 큰 힘을 내어 빠르게 방향을 바꿀 때 써요. 반대로 태양전지로 만든 전기로 기체 알갱이를 쏘아 보내는 '전기 추력기'는 힘은 아주 약하지만, 연료를 아끼며 몇 달 동안 꾸준히 속도를 높일 때 활약해요.

생활 속에서 비유하면

바퀴 달린 의자에 앉아 소화기나 강한 바람이 나오는 호스를 앞으로 쏘면 의자가 뒤로 밀려나지요? 추력기는 우주선에 달린 작은 바람총과 같아요.

또 큰 배가 항구에 조심스럽게 자리 잡을 때, 배 옆구리에 달린 작은 프로펠러로 물을 밀어내며 위치를 맞추는 것과도 비슷해요. 우주선이 우주정거장에 도킹(결합)할 때 추력기가 '칙, 칙' 하고 짧게 가스를 뿜으며 방향과 속도를 맞추는 장면이 바로 이 모습이에요.

왜 중요할까요?

인공위성은 우주를 돌면서 지구의 중력이나 태양빛에 밀려 조금씩 원래 길(궤도)에서 벗어나요. 이때 추력기로 제자리를 찾아 주지 않으면 임무를 제대로 할 수 없어요. 사실상 추력기에 넣은 연료가 바닥나는 날이 곧 인공위성의 수명이 끝나는 날이 되는 셈이에요.

요즘처럼 우주에 위성이 수천 개씩 떠다니는 시대에는 추력기가 더욱 중요해요. 날아오는 우주 쓰레기를 피해 옆으로 비켜나고, 임무가 끝난 뒤 스스로 지구 대기권으로 내려와 타서 사라지게 하는 안전장치 역할도 추력기가 맡고 있답니다.