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1. 개요
대기권 진입[1], 대기권 돌입[2]Atmospheric entry(대기권 진입), Re-entry(재진입, 재돌입)[3]
발사된 우주선 미션의 마지막 절차. 궤도 상 우주선이 진행방향과 반대된 방향으로 로켓을 점화, 속력을 줄인 후 공기의 항력과 중력을 이용하여 차차 고도를 낮추어 대기권을 뚫고 지구로 진입하는 과정이다. 발사의 경우 고밀도 공기층에선 저속으로, 저밀도 공기층에서 최고속도로 궤도를 이루므로 큰 문제는 없으나 대기권 진입의 경우 저밀도 공기층에서 감속한 후 고밀도 공기층으로 자유낙하하므로 빠른 속도로 공기와 부딪히면서 최대 2~6천도 이상의 고온으로 가열되며 공기가 연소하지 않고 플라즈마화 된다. 따라서 불이 붙어서 내려온다기보단 백열등처럼 하얀 빛을 내며 진입 하게 된다.
이때 흔히 대기와의 고속 마찰로 인해 열이 발생하는 것으로 알려져 있지만 사실 마찰열 자체는 그리 높지 않다. 수천 도의 엄청난 고온이 발생하는 것은 고속으로 내려오는 우주선이 공기를 빠르게 밀쳐내고 충격파로 인해 엄청난 단열압축효과가 발생하기 때문.[4] 흔히 잘못 알려진 과학적 사실 중 하나다.
2. 원리
| 2014년 12월 5일 수행된 오리온 우주선의 EFT-1 무인 테스트 미션 중 대기권 진입 장면을 담은 영상. 진입 속도는 대략 초속 8.9km이며 섭씨 2200도의 플라즈마가 형성되는 장면이 고스란히 담겨 있다. |
| 아르테미스 1의 오리온 우주선에서 촬영된 영상. 약 11km/s의 속도로 진입하였으며, 중간에 대기권을 한번 벗어나는 것을 확인 할 수 있다. |
사실 위의 멋있는(?) 장면은 전체 진입절차의 마지막 3분(영상 전반부의 약 3분)이고, 궤도상에서 대기권 진입 절차를 실행한 후 실제로 지상에 닿기까지는 3시간 정도가 걸린다. 로켓 엔진을 역분사해 궤도를 조절한후 두시간 반동안 천천히 고도를 낮춘다. 그후 점점 달궈진 우주선이 플라즈마상태로 진입하면 통신이 두절되고, 그 후 지상 50 ~ 100km 대에서부터는 단열압축을 통한 플라즈마화와 동시에 그 아래에 공기들이 감속을 시키므로 약 지상 50km부터는 플라즈마 상태가 끝이 나며 그 후 좀 더 감속한 후 낙하산을 펼치게 된다.(우주 왕복선의 경우 S자비행으로 감속)
따라서 3분이상 통신이 두절될 경우 MCC(미션 컨트롤 센터)는 초상집 분위기가 될 수밖에 없다. 잘못했다간 진짜 초상나니까.[5]
STS-107 미션 당시의 MCC. 6분쯤부터 MCC에서 컬럼비아를 호출하지만 응답이 없자 분위기가 싸늘하게 식는 것을 볼 수 있다.
이 과정에서 가장 중요한 것이 spaceship thermal protection system 이라는 것인데, 열충격 보호 시스템과 열전도 제어 체계 및 단열 소재를 사용하며 기체의 형상에 따라 마찰열에 상당한 차이가 발생한다. 가령 넓적한 형상은 온도가 엄청 올라가지만 빨리 감속되고, 뾰족한 형상은 표면에 닿는 열은 적은데 감속이 잘 안된다. 이러한 이유로 인해 진입각도 차이가 생긴다. 가령 뾰족한 형상은 진입각을 2도나 1도로 설정하여 지구를 수바퀴에서 수십바퀴씩 돌면서 내려오도록 하기도 하지만, 넓적한 형상의 진입각은 궤도 면의 약 5도에서 6도로서 이보다 낮으면 물수제비처럼 다시 튕겨나가게 되며 이보다 높을 시 한계치보다 더 높은 온도의 플라즈마층이 형성돼 우주선이 파괴될 수 있다.[6][7]
사실 이론상으론 해당 고도에서 바로 아래 지면으로 자유낙하하는 것이 가장 빠른 진입 방법 이지만 그렇게 하려면 궤도화 하는데에 사용된 연료와 같은 양의 연료를 역분사해야 되므로 매우 비효율적이다. SF에서 흔히 나오는 'Reactionless Drive'가 실현되면 모를까[8]. 아니면 낙하산 등을 사용해 초기부터 거대한 표면적을 사용, 마찰이 일어날 면적을 넓게 하거나 자기장을 이용하여 플라즈마를 제어해 충격파를 완화시켜서 단열압축열을 줄이는 방법을 쓰거나 연구하는 경우도 있다.
저 낙하산 방식과 비슷한게 NASA 의 IRVE 인데, 대기권 진입 시 진입하는 방향의 천에 질소가스를 불어넣어 마찰면의 크기를 아주 크게 하는 기술이다. 이렇게 하면 플라즈마는 커녕 아무런 불빛도 안나고 진입하게 된다. 당연히 통신두절도 없다.
과거의 우주체 발사 시스템에서는 1단 로켓을 1회성으로 사용하는 것을 기본으로 하고 재돌입 절차를 밟는 귀환선 이외에는 모두 소모성으로 사용되어왔다. 때문에 천문학적인 비용이 들어갈 수 밖에 없었는데, 2015년 즈음부터 스페이스X가 Falcon 9을 육상/해상 착륙으로 귀환시키는 실험을 성공시키며 비용 절감 가능성을 기대할 수 있게 되었다.
귀환선이나 과거에 운용되었던 우주왕복선은 공기저항을 이용한 감속으로 재돌입을 하게 된다. 이는 선체에 부담을 주어 재사용이 불가하거나 외부 선체를 갈아엎는 수준의 유지보수를 강요하게 되며, 큰 위험성을 가지기도 한다.[9]
이를 스페이스X에서는 적절한 수준의 고도에서 2단 추진체와의 분리를 마치고[10] 자세제어와 추력응 통해 목표로 하는 육상 런칭패드나 해상 바지선에 착륙하게 된다. 1단 로켓의 특징상 엔진 노즐이 외부에 노출되어있고, 노즐이 파괴되면 선체 내부에 충격이 가해져 남아있는 연료가 터질수도 있다고 하는데, 이를 위해 몸체에 기계형 지지대를 4방향으로 부착하고 발사하는 시점에서는 수납 상태로, 착륙시에 전개하는 형태로 해결했다.
초창기에는 착륙에 성공하였으나 착륙 각도를 기울여서, 또는 착륙은 했는데 기울어져서(...) 로켓이 폭발하는 영상이 있으며 가끔 착륙에 실패했다는 소식도 들려서 신뢰성을 완벽히 충족했다고 보기는 힘들었으나 이후 발전을 거듭하여 2020년 5월 9일을 기준으로 8번 이상 재사용을 성공하였다.
2024년 3월 14일에 발사된 스페이스X 스타십 IFT-3에서 기체 외부에 플라즈마가 형성되는 장면이 고스란히 촬영되었다. 플라즈마가 형성되었음에도 상당히 오랜 시간동안 통신이 지속되어 실시간으로 영상을 전송하였다.[11] 해당 기체는 자세제어 문제로 재진입 도중 파괴되었다. 추후 발사한 IFT-4 미션에서는 스타십이 재진입에 성공한 뒤 착수까지의 전 과정이 실시간으로 전송되었다.
대부분의 우주선은 캡슐이 종 형태인데, 이에는 이유가 있다. 우선 종 모양의 캡슐은 공기역학적으로 안정적인 자세를 유지하기 때문에 재진입 중 다른 개입 없이도 알아서 히트 실드가 앞을 향하도록 자세가 유지된다.[12] 또 다른 이유로는, 구 모양의 캡슐은 대기권 진입 시 양력이 발생하지 않아[13] 진입중 궤도를 조종하기 어렵지만, 종 모양의 캡슐은 양력이 발생하기에 캡슐을 회전시키며 어느 정도 궤도를 바꿀수 있기 때문이다. 다만 종 모양의 캡슐 자체로는 양력이 발생하지 않기 때문에, 양력을 발생시키기 위해서는 편향된 공기 흐름을 만들어야 한다. 그래서 대부분의 유인 우주선은 무거운 장비를 한쪽에 탑재해 재진입 도중 캡슐이 약간 기울어지게 된다.[14] 이로 인해 15~30° 정도의 받음각이 생겨 편향된 공기 흐름이 만들어지고 결론적으로 양력이 만들어지게 되는것. 예시로 아폴로 사령선은 0.3, 소유즈 하강 모듈은 0.25 정도의 양력대 항력비를 가지고 있다. 이렇게 발생하는 양력을 이용하여 유인 우주선의 재진입 궤적을 상당한 폭으로 조절할 수 있게 된다.
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| 캡슐형 우주선의 편향된 무게중심이 양력을 발생시키는 원리이다. |
| 내부에서 촬영된 아폴로 사령선의 재진입 영상. 카메라가 90° 돌아가 장착되어 있다. |
위의 영상을 보면 캡슐이 몇번 롤 방향으로 회전하는 것을 볼 수 있는데, 이런 방식으로 캡슐을 회전시키며 양력 벡터의 방향을 바꾸므로써 재진입 궤적을 유지할 수 있다. 가령 진입각이 너무 낮을 경우에는 우주선을 회전시켜 양력 벡터를 아래를 향하게 하여 대기를 깊이 파고들 수 있고, 진입각이 너무 높을 경우에는 양력 벡터를 위로 향하게 하여 대기의 얕은 부분으로 날 수 있게 한다[15]. 또한 유인 우주선은 탄도 재진입을 하게 될 경우 G가 너무 높아지기 때문에[16]. 양력을 이용하여 활공 시간을 늘려 속도를 완만하게 줄이게 되는데, 이를 잘 활용하여 아예 대기를 벗어났다 다시 들어오는 Skip re-entry도 가능하다[17]. 상승과 하강 외에도 캡슐을 좌우로 회전시키며 측면 방향의 궤적 조절도 가능하며, 우주왕복선 마냥 S자로 기동하며 속도를 줄이기도 한다. 아무튼 이러한 설계로 인해 유인 우주선들이 구조대가 파견될 위치에 가까이 착륙할 수 있었던 것. 물론 이 모든 과정은 우주선의 유도 시스템이 자동적으로 제어하지만, 필요에 따라 수동으로 재진입을 할 수 있다. 어찌 보면 유인 우주선의 재진입은 단순히 자유 낙하하는것이 아닌 캡슐이 대기를 능동적으로 비행하며 이루어지는 과정이다. 쉽게 설명해주는 영상.
3. 무기에서의 사용
ICBM(대륙 간 탄도 미사일)에도 이 개념이 있다. ICBM은 사거리를 5,500 km 이상으로 잡는데, 이 정도면 고고도로 포물선 형식을 그리며 날아가는 탄도 미사일의 특성상 대기권을 벗어나 우주로 나간 뒤 다시 대기권으로 재진입해야 하기 때문이다.이때 쓰는 재돌입체(Re-entry Vehicle)는 탄두라고 하고 보통 핵무기를 탑재하는데, 우주개발용과는 판이하게 다르다. 모양이 조금씩 다르기는 하지만 대다수 원뿔 모양을 취하고 있고, 대기권으로 재돌입할때 자유낙하가 기본이다. 목표 상공에 다다르면 재돌입체의 원뿔 끝을 타격 목표로 조준한 뒤 분리하여 자유낙하시킨다. 어차피 사람이 타는 것도 아니니 감속시킬 필요가 없고, 오히려 요격을 피하기 위해서는 낙하 속도가 빠를수록 좋기 때문. 대신 재돌입체가 목표 반경 수십 미터 수준의 아주 작은 오차범위 내에 떨어져야 하므로 꽤 많은 정밀성이 요구되는 분야다. 보통 회전을 시키며 내려가고 보정을 위한 소형 로켓 분사구 등이 달려있다.
핵무기 투발용으로 사용하는 만큼 냉전 시대에는 재돌입체를 여러 개 다는 것들이 많았다. 심지어 10개 이상 다는 무시무시한 것도 나왔다. 자세한 것은 MIRV 문서 참고.
사실 ICBM에 쓰이는 기술은 이것 뿐만 아니라 우주개발용 로켓에 쓰는 기술과 같은 것이 대단히 많다. 똑같은 발사체에 인공위성을 넣고 쏘면 우주발사체, 핵탄두를 넣고 쏘면 탄도 미사일이란 말이 괜히 있겠는가? 퇴역한 ICBM 미사일의 재돌입체 넣는 부분에 인공위성 넣고 발사하는 일도 비일비재하다. 20세기 중후반의 우주 경쟁 역시 암묵적인 ICBM 개발 경쟁에 가까운 면이 있다.
4. 대중매체에서의 등장
현실에서도 창작물에서도 긴장감 연출하기 좋은 소재 중 하나. SF계열에선 대기권 진입 도중의 공격이나 손상된 우주선으로 대기권 돌입 등의 소재로 긴장감을 높인다.흔히 미디어에 비치는 간단한 모습과 달리 대기권 진입이란 게 실제 고증을 따지면 매우 복잡하고 위험한 상황이다. 이처럼 골치아픈 문제다보니 많은 소프트SF나 스페이스 오페라 작품들은 반중력이라는 데우스 엑스 마키나를 도입해 간단히 처리해 버리는 경향이 있다. 대표적으로 스타워즈. 예외로 은하영웅전설 OVA판의 제국군 전함이나 우주선들은 전혀 공기역학적으로 생겨먹지도 않았고 반중력 장치도 달려있지만 대기권 돌입할때는 쿨하게 거의 수직으로 내려온다. 반면에 스타트렉은 제작비 절감을 위해서 대기권 진입장면을 빼버리고, 모두 트랜스포터(전송기)로 해결했다. 스타워즈에서도 스타워즈: 에피소드 3 - 시스의 복수 에서 초반에 항행불능이 되어서 코러산트로 추락하는 인비지블 핸드를 대기권 진입시킨다. 스타워즈 세계관에서도 기체손상되면 전함이고 나발이고 전부 대기권 진입시 항행불능인듯.
사실 SF적인 설정을 도입하면 굳이 반중력 기술까지 갈 필요도 없이 대기권 재돌입은 그리 어려운 일은 아닌데, 대부분의 SF에서의 우주선들은 엔진 출력이 엄청나게 강하고 엄청나게 효율이 좋은 게 보통이기 때문. 대기권 재돌입시 고온이 발생하는 것은 속도가 매우 빠르지만 달리 감속할 방법이 없어서 위험을 감수하고 초고속으로 내려오기 때문인데, 연료가 남아돈다면 엔진 분사로 미리 감속한 뒤 천천히 내려오면 되므로 별 문제될 요소가 없다. 아래 항목에 있는 게임 KSP에서 직접 체험해볼 수 있는데 우주선이 일반적으로는 고속으로 재진입하면서 가열되다가 잘못되면 녹아버리까지 하는 모습을 볼 수 있지만 치트로 무한연료를 쓰면 그냥 계속 감속해서 수직에 가깝게 느리게 떨어지는 플레이도 가능하다. 물론 창작물에서 이렇게 심심하게 내려오면 멋이 안 나기 때문에(...) 작중 설정으로는 엄청난 고출력 고효율 엔진을 단 우주선들도 착륙시에는 굳이 감속 없이 고속으로 들어와 열심히 열을 받으며 내려오는 경우가 꽤 많다.
- 기동전사 건담 시리즈는 이런 대기권 돌입 소재를 각 작품마다 적어도 한번씩은 꼭 써먹는데 이러한 대기권 돌입이 거의 클리셰가 되었다고 봐도 무방.
일례로 우주세기의 예를 들자면, 기동전사 건담 코믹스에서 아무로 레이는 어쩔 수 없이 건담으로 대기권 돌입을 하면서 "씁 어쩔 수 없지"라는 명대사를 남겼으며, 기동전사 Z건담에서 마라사이는 이전 퍼스트 건담 시절에 쓰던 내열필름이 아닌 밸류트 시스템이라는 일회용 방열 풍선에 의존하기 때문에 한번 밸류트가 터지면 끔살 확정인 반면 건담 MK-2는 훨씬 내구력이 좋은 플라잉 아머라는 비행기형 장비를 써서 대기권 진입 중에 플라잉 아머로 밸류트를 치고 가는 식으로 티탄즈를 끔살시켰다. Z 건담은 플라잉 아머를 베이스로 한 웨이브 라이더로 가변 후 대기권 돌입이 가능한 MS로 Z와 ZZ에서 각각 등에 MS를 태우고 대기권 돌입을 한 적이 있다. 아무로 레이도 액시즈와 함께 대기권 돌입을 하다가(?) 액시즈를 밀어내고 본인은 산화했다. 가장 최신작인 기동전사 건담 UC에 이르러서는 극장판에 준하는 OVA 작화 보정까지 더하여 정말로 중력에 빨려들어가는 듯한 압도적인 연출을 보여줬다. 그 후 우주세기 역사상 가장 나중인 기동전사 V건담의 경우엔 일개 모빌슈트들도 단독으로 대기권 진입이 가능할 정도로 기술이 발전되었음을 보여준다.
비우주세기 쪽에선 이런 클리셰가 꽤나 무시되는 경우가 있는데 기동전사 건담 SEED에선 프로토타입 모빌슈트인 스트라이크 건담이 대기권 돌입 도중에 아크엔젤에 착륙했었지만 실드가 거의 녹고 콕핏 내부 온도가 급상승하는 위험한 상태였으나[18] 기묘하게도 무장 증설형 증가장갑을 덕지덕지 붙인 듀얼 건담은 같이 대기권 돌입했지만 멀쩡했고 방패도 증가장갑도 없는 버스터 건담도 멀쩡하게 진입한다.[19] 또 중반부의 프리덤 건담부턴 그냥 시원하게 돌파.[20] 시뎅에선 양산형 기체인 자쿠 워리어가 반파된 상태에서 어깨 실드 한장으로 대기권을 돌파한다.[21]
아무래도 페이즈 시프트 장갑 재질의 기체이기만 하면 대기권 진입시의 고열 정도는 별탈없이 견뎌낸다는 설정인 모양. 작중에서도 키라 야마토는 "스트라이크의 PS장갑이라면 대기권 돌입은 가능합니다."라고 말한 바 있다. 물론 그걸 들은 나탈은 "그건 이론상에 불과하고 아무도 시도해본 적 없다."며 위험하다고 말리지만. 어쨋든, 스트라이크 건담의 경우는 비록 실드가 녹기는 했지만 실드는 단순히 대빔 코팅재질의 물건이므로... 프리덤의 경우는 스퀼라의 직격도 막아내는 라미네이트제 실드니까 견뎠다고 우겨도 되지만, 페이즈 시프트도 없는 자쿠 워리어의 진입에 대해선 단지 주인공 보정 퀄리티로밖에 봐줄 수 없다.[22] 우주형 전함의 경우 아크엔젤이나 미네르바 급 전함만 지구에 무사히 내려왔다. 다른 전함들도 가능한 지는 의문이나 일단 시드 초반에 나온 지구연합 8함대 기함 메네라오스와 자프트의 크루제 부대 소속 함대 가모프는 서로 포격전을 벌이며 같이 고도가 떨어지는 바람에 선체의 손상이 심해져 열이 침투하였고 둘 다 버티지 못한 채 펑 터지고 말았다.
심지어 기동무투전 G건담의 마스터 아시아는 모빌파이터 따위 필요도 없이 그냥 위풍당당하게 맨몸에 팔짱까지 끼고 정면으로 돌파한다. 기동전사 건담 더블오에서는 1기 2화서부터 GN 필드를 전개시켜 내열필름 비슷한 용도로 사용하여 대기권을 돌입한다. 엔드리스 왈츠의 경우도 알트론 건담(EW)와 윙 건담 제로(EW)의 대기권 돌입 전투씬이 있으며 건담 헤비암즈 개(EW)의 경우 대기권과의 마찰열을 그대로 받는데도 내장된 탄약이 하나도 유폭하지 않는 기이함을 보여준다. 기동전사 건담 AGE경우 건담 AGE-2 더블바렛이 무리없이 대기권 진입에 성공하는데 다른 기체들을 얄쨜없이 터져나가는 것으로 보아 건담만의 특수한 능력인듯 하나 상세 설정은 불명이다. 기동전사 건담 철혈의 오펀스에서는 귀환 타이밍을 놓친 건담 발바토스가 격추한 그레이즈 리터를 방패삼아 대기권 돌입에 성공한다.
우주세기도 빅토리 건담쯤 가면 양산형들까지 장비하고 있는 빔 실드때문에 대기권 돌입에 제한이 없어지게 돼서[23] 비우주세기랑 다를것이 없어진다. 거기에다가 위에서 예를 든 더블오도 지구궤도 내에서 별 다른 추진체나 안전장치 없이 방치된 민간모듈이 대기권에 진입할 위기에 처하자 그것을 저지하려는 작전이 긴장감 있게 방영된바 있다. 일단 비우주세기도 후기 우주세기와 마찬가지로 어떤 식으로 문제없이 진입하는지 설정 자체는 상비하고 있다.[24]
- 다라이어스 외전에 대기권 진입을 묘사하는 부분이 있다.
- 스타쉽 트루퍼스의 원작 소설에서 기동보병의 전장 투입 방식으로 등장한다. 2차 대전 직후에 쓰인 작품이라 작중의 기동보병은 공수부대에서 모티브를 따온 듯 하지만 대기권 재돌입시 일종의 내열캡슐에 넣어 강하시키고, 지면에 가까워지면 이 캡슐은 분리되어 교란용으로 사용되는 등 꽤 잘 서술되어 있다. 영화판에서는 기동보병이 없어서 그냥 평범하게 수송기편으로 강하하지만, 애니메이션판에서는 소설상의 묘사가 제대로 구현되어 있다.
- 겟타로보 시리즈 OVA 진 겟타로보 세계 최후의 날에 등장한 블랙 겟타는 대기권 돌입을 하다 도장이 불타서 그을린 것이라고 한다. 또한 최후반부 진겟타가 목성의 적에게 역습을 당하고 엄청난 속도로 지구로 되 튕겨질 때, 대기권 돌입각이 너무 높아 증발할 뻔할 위기에 처한다.[25]
- 마징카이저(OVA) 마징카이저 사투! 암흑대장군의 마징카이저는 위성궤도상의 기지에서 출격시키는데, 그 출격이라는게 다름이 아닌 대기권 수직 자유 낙하(...). 더욱더 무모한 것은 코우지가 그렇게 무지막지한 카이저에 최고 속력으로 수직상승하며 그대로 파일더 온!(...) 해버리는 것이다. 카이저와의 도킹할때의 충격만으로도 주변 구름이 날아가는 충격파가 발생했으며, 지표면에 떨어졌을때는 주변 지형을 날려버리고 주변의 전투수를 녹여버렸다. 정작 본인은 흠집하나 없이 미케네 7대 장군 및 암흑대장군을 탈탈 털어버렸다. 연출이 좀 더 그럴듯 했다면 최강 로봇 논쟁에서 '장갑으로는 최고봉'의 위치를 차지하지 않았을까.
- 어떤 마술의 금서목록 극장판 엔디미온의 기적에서 칸자키 카오리도 이걸 맨몸으로 한다!
- 원펀맨의 모 대머리 망토도 맨몸으로 대기권 돌입에 성공. 이 쪽은 아예 지구에서 걷어차여 달까지 쳐날려진 뒤 다시 달에서 수직점프해 단숨에 지구로 돌아왔다.[26]
- 욕심쟁이 오리아저씨의 스크루지 맥덕도 비글형제단의 음모로 시작되어 빼앗긴 금고를 외계 로봇생명체들에게 뺏겨서 기즈모덕의 도움으로 우주까지 가서 되찾는 와중에 런치패드의 삽질로 우주선 격납고에 금고를 투하할때 오로지 자신의 전 재산을 되찾겠다는 일념으로 절대 잃어버리지 않겠다며 우주선에서 맨몸으로 뛰처나와 금고를 껴안고 역시 자신의 금고와 함께 맨몸으로 해내면서 지구로 돌아와서 전재산을 회수했다.
- 로스트 플래닛 2의 캠페인 에피소드 6에서 등장.올드 원(舊 네벡) 대원들이 위성병기에서 EDEN3 행성으로 귀환할 때 VS를 타고 대기권 돌입을 한다.이 때 VS를 직접 조종해서 적들이 뿌려놓은 기뢰들을 제거하며 돌입하는데, 우주에서 보는 EDN3 행성과 웅장한 브금,그리고 올드 원 지휘관이 에덴3행성의 설적들에게 하는 연설[27]이 조화돼서 간지폭풍을 이룬다. 전작에 비하면 실패작이란 오명을 쓴 로스트 플래닛 2지만 이 부분만큼은 모두가 인정하는 명장면.2분 45초부터
- 닥터후에서 등장하는 타임머신 우주선 타디스는 나무로된 전화상자로 위장하고 있지만(주인공 닥터의 타디스에만 해당됨), 모든기능이 정지된 상태로 대기권에 수직낙하해도 열에 의한 그을림과 땅에 부딛힐때의 충격에 의해 유리창 하나에 금이가는것 외에는 다른 이상없이 착륙할수있다.
- 배틀스타 갤럭티카에서는 뉴 카프리카 전투에서 적들을 기습하기 위해 우주전함을 통째로 대기권에 강하시키며 전투기를 발진시키고 지면에 닿기 직전 워프아웃하는 폭풍간지의 연출을 보여준다. 다만 역시 함에 무리가 갔는지 이후 교전 중 함내 장비가 고장을 일으키는 등의 모습을 보여준다.
- 크라이시스 3에서 세프 거대 전함을 아크엔젤로 파괴한 프로핏이 충격파에 밀려나 지구로 낙하하는 모습을 보여줬다. 여담으로, 프로핏이 떨어진 곳은 크라이시스 1 에서 노매드가 세프의 공격을 받고 떨어진 곳과 같다.
- 헤일로 시리즈에서는 매번 나오는데, 헤일로 1에서는 다수의 해병대원들이 공격받고있는 필라 오브 오톰으로부터 탈출하여 알파 헤일로로 가기 위하여 구명정을 이용하는 장면이 나온다.[28] , 헤일로 2에서는 델타 헤일로에 교두보를 형성하기 위해 마스터 치프가 ODST 요원들과 함께 투입될때 개인용 드랍 포드(SOEIV)를 타고 강하, 헤일로 3에서는 선조의 함선 조각(…)을 보호대로 이용하여 지구로 추락하여, 선조 기술의 위대함과 마스터 치프의 단단함(…)을 보여줬다. 헤일로 3: ODST에서는 루키가 ODST라 SOEIV로 강하하나, 도중 사고로 추락. 하지만 다른 작품만큼 높은곳에서 추락한건 아니라 역시 생존. 이후 헤일로 리치에서 노블 6가 강화복+재진입 팩으로 리치 행성에 재진입하고 결국 헤일로 4에서는 치프가 강화복만으로 레퀴엠의 지표에 멀쩡히 떨어진다(…) 당연하지만 치프보다 우월한 기술력의 강화복을 입은 다이댁트 역시 별 무리 없이 성공했다. 본인의 의지는 아니었지만.
- 톰 고드윈의 1954년작 단편 SF소설 <차가운 방정식(The Cold Equations)>번역은 초소형 연락용 우주선이 한 행성에 착륙해야 하는데, 하필 한 소녀가 화물칸에 몰래 타는 바람에 중량이 초과되어 그대로 가다간 재돌입 과정에서 역추진에 필요한 연료가 부족해 그대로 추락할 상황에 처한 것이 주요 소재이다.
- 철권 6에서는 쿠마, 헤이하치의 엔딩이 다 카즈야, 헤이하치, 진을 우주에서 대기권으로 버리려다 자기도 같이 걸려드는 통에 사이좋게 별똥별이 되는 것이다(…).
- 스트라이더 히류의 2014년 발매된 타이틀에선 엔딩 스탭롤에서 히류가 시전했다. 우주에서 벌어진 최종 보스와의 싸움을 이긴 뒤 무력화된 채 지구로 추락하는 최종 보스 위에서 서 있는 모습.
- 닌자 슬레이어의 주인공 후지키도 켄지는 3부에서 아마쿠다리 섹트 소속 아가멤논의 월면기지를 폭파한 뒤 도망치는 아가멤논을 막기 위해 망설임 없이 우주공간으로 점프. 맨몸으로 대기권 돌입을 하면서 아가멤논을 폭발사산! 시킨다. 그 이후 성공적으로 앞구르기를 하면서 추락의 충격을 분산시키고 지상에 착지하는 데에 성공한다. 고우랑가!
- KSP에서는 우주 탐사를 다룬 게임이니만큼 주요 요소로 등장한다. 대기권 재돌입시 고열이 발생하고 방열막을 장착해 열을 버텨낼 수 있으며, 더 나아가 속도와 각도에 따라 발생 열량이 달라지고, 그냥 돌입시 너무 속도가 빨라 위험한 경우 각도를 얕게 잡아 대기권 재돌입-이탈을 반복하며 감속할 수도 있는 등의 고증적 요소들이 모두 등장한다.
- 마리오 카트 Wii에서는 무지개 로드에서 추락할 시 레이서들이 마찰열을 내며 별똥별처럼 지구 대기권으로 떨어지는 걸 볼 수 있다.
[1] '재돌입'과 더불어 국립국어원이 국어사전에 제시한 단어 중 하나이며(따라서 국립국어원 표준국어대사전을 출처로 하는 네이버 국어사전 등에서도 '대기권 진입'과 '재돌입'을 제시하고 있다.), 구글 이미지 검색에서도 항공 우주 관련 사진으로 잘 나온다.[2] 이것도 '대기권 진입' 못지않게 많이 쓰이나, 구글에서 이걸로 검색하면 대부분 건담 이미지로 뜬다. 주로 일본에서 쓰는 단어이기 때문.[3] 'atmospheric reentry(대기권 재진입)'을 줄인 표현이지만, 영미권에서 Reentry만 써도 통한다. 한때 이 항목의 이름이 이를 따라 '재진입'이었던 때가 있었으나 한국에서 단독으로 이런 뜻으로 사용한 예가 이전까지는 없었기 때문에 해당 항목에 이 문서의 링크가 걸려 있다. 덧붙여 표준국어대사전과 그것을 출처로 하는 여러 국어사전에서는 'atmospheric reentry'와 'reentry'의 역어로서 각각 '대기권 진입'과 '재돌입'을 제시하고 있지만, '재진입'은 왠지 제시하지 않는다. 어째서일까… 2016년 들어 '대기권 재진입'이라는 용어가 뉴스 상에서 많이 쓰이고 있는데, 다름아닌 북한의 대륙 간 탄도 미사일 때문.[4] 쉽게 설명하자면, 에어컨이나 냉장고에서 냉매를 냉각시키는 것과 반대 원리다. 압축되었던 기체가 갑자기 팽창하면 주변으로부터 열을 흡수한다. 이것이 에어컨이나 냉장고의 원리. 반대로 기체를 갑자기 압축시키면 열이 발생하는데 이것이 압축열이다. 그까짓 공기를 압축한다고 열이 얼마나 발생하겠나 생각하기 쉽지만 디젤 엔진이 불꽃 없이도 연소가 가능한 것이 바로 압축열 덕분임을 떠올려보자. 압축열을 직접 경험해 보려면 에어컨 실외기 앞에 서 있기만 해도 되고, 주사기 끝을 손가락으로 막은 상태에서 주사기를 눌러 내부 공기를 압축할 때 주사기 몸체가 따뜻해지는 것, 자전거 펌프로 타이어에 바람을 주입할 때 펌프 몸체가 뜨거워지는 것 등으로 경험할 수 있다.[5] 우주선은 아직까지도 초기 개발 단계를 많이 벗어나지 못한 불완전한 물건들이다. 우주선계의 AK-47이라 불리는 소유즈조차도. 그래서 우주 비행시에는 항상 불안감이 뒤따를 수밖에 없다.[6] 가끔씩 재돌입 각도를 정상보다 높이는 경우가 있다. 이를 탄도 재진입이라 하며 영어로는 Ballistic reentry 라고 한다. 문제가 생겨 빠른 귀환이 필요할때 이용하며 일반적인 재진입보다 2~3배의 G를 받으며 온도도 더 높아진다. 유명했던 일로는 이소연이 탄 소유즈 TMA-11이 탄도 재진입하였다. # 탄도 재진입 개념도[7] 진압각이 너무 얕아 대기권 밖으로 튕겨나가더라도 우주 미아가 되지는 않는다. 대기권을 지나면서 속도가 어느정도 줄어드는데, 지구 궤도에서 귀환하는 경우는 이미 궤도가 형성되지 못할 속도이며 다음 대기권 진입 때는 속도가 더 줄어드므로 어떻게든 지구에 돌아오게 되어 있다. 사실 아얘 의도적으로 대기권을 튕겨나간 후 다시 재진입 하기도 한다. 그러나 행성간 이동을 할 때 태양 궤도에서 귀환하다 실패하는 경우는 1차 대기권 진입 때 충분히 감속하지 못하면 영영 돌아오지 못할수도 있으며, 지구 궤도에서라도 달에서 귀환하는 등 속도가 빠른 상태에서 의도치 않게 튕겨나갈 경우 다음 재진입 까지 오랜 시간이 걸려 산소나 전기 등 생명유지에 필요한 자원이 부족해져 곤란해질 수도 있다.[8] 단, 이걸 실제로 진입 과정에서 사용하는 분야가 있다. 자세한 것은 아래 문단 참조.[9] 이는 멀리 볼 것도 없이 우주 왕복선 컬럼비아 호가 어떤 식으로 참사를 일으켰는지를 보면 알 수 있다. 그만큼 재돌입이 선체에 가하는 물리적 스트레스는 큰 편.[10] 이 때 중요한 것이 잔류 연료량이다. 미션의 성격에 따라 분리고도와 위치, 착륙지점이 변하는지라 필요한 연료량도 그때마다 변동이 있게 된다고. 너무 많아도 문제인 것이, 감속이 어려워진다.[11] 이는 스타십의 크기가 워낙 크다보니 스타십의 뒷쪽까지 플라즈마가 덮지 못하여 뒷쪽의 안테나와 스타링크를 통하여 통신이 지속되었을 것이라 추측된다.[12] 물론 대기가 없거나 희박할 때는 공력이 작용하지 않으므로 재진입 전 RCS를 이용하여 히트실드가 전면으로 향하도록 기동한다.[13] 양력이란 것은 결국엔 편향된 공기저항(=압력)이다. 공 모양의 캡슐은 어느 방향으로 공기를 뚫든 간에 똑같은 흐름이 만들어지므로 양력이 발생하지 않는다고 보는 것. 당연히 공기저항 자체는 있다.[14] 때문에 귀환한 우주선 캡슐들을 보면 한쪽 면만 시꺼멓게 타있는 것을 볼 수 있다. 참고로 착수한 드래곤 2를 보면 물에 비스듬하게 떠있는 것을 볼 수 있는데, 캡슐의 무게중심이 편향되어있기 때문이다.[15] 이를 이용하여 부가적으로 착륙 거리도 조절할 수 있다.[16] 탄도 재진입을 하게 될 경우 소유즈는 정상시의 4G보다 높은 9G의 가속도가 걸리게 된다. 이러한 고정된 양항비를 가진 캡슐을 한 방향으로 계속 회전시키면 양력이 상쇄되어 탄도 낙하를 하게 된다. 여담으로 탄도 재진입을 한 머큐리 캡슐은 최대 12G의 가속도를 받았지만, 달에서 귀환한 아폴로가 6G 이하로 가속도를 유지한 것도 양력을 이용한 비탄도 재진입을 하였기 때문이다. 만약 탄도 재진입을 하였다면 승무원은 무려 20G의 가속도를 견더내야 했을 것이다.[17] 이와 같은 방식은 오리온이나 스타십 같은 행성간 여행을 하는 우주선이 채택할 가능성이 높으며, 이미 아르테미스 1 미션에서 시연하였다. 지구궤도 비행에 비해 빠른 속도로 재진입을 하게 되기 때문에 긴 시간 동안 에너지를 분산시켜야 열을 제한하고 중력 가속도를 낮출 수 있기 때문이다. 아폴로 또한 달에서 귀환할때 재진입 중력가속도를 제한하기 위해 여러번 상승과 하강을 반복하는 궤적을 그리며 재진입을 하였다.[18] 파일럿이 내추럴이었으면 죽었을 것이라고 한다. 코디네이터의 내추럴에 비해 월등히 강한 신체 덕에 살아남은 것.[19] 해당 장면을 보면 알겠지만, 듀얼은 자빠지는 자세로 진입했다. 실드도 제대로 쓰지 못하는데 기체가 버텨낸 것.[20] 그냥 시크하게 실드로 막으면서 방열패널 대용으로 날개를 펼친 상태에서 정면으로 내려간다. 아울러 시데에서도 임펄스 건담이 침착하게 방패로 가리고 여유만만히 대류권까지 돌입하여 추락 중인 아스란의 자쿠 워리어를 구해내기도 했으며 종반부에는 아예 라크스가 탑승한 인피니트 저스티스 손잡고 사이좋게 낙☆하.[21] 원본인 자쿠II는 대기권을 돌파하다가 결국 끔살당한다.[22] 그나마 최소한의 리얼리티는 남기고 싶었는지 대류권까지 떨어졌을 땐 실드가 이미 숯검댕이 되어 떨어져 나가고 본체 또한 콕핏만 달랑달랑 남은 탓에 신이 구해주지 않았다면 바다에 그대로 입수했을 것이다.[23] 비영상작품까지 포함하면 기동전사 크로스본 건담의 킨케두 나우까지 올라간다.[24] 사실 대기권 진입시 GN필드를 사용하여 안전하게 진입하는 더블오를 제외하면 왜 대기권 진입 과정에서 주로 건담들이 멀쩡한지에 대한 자세한 얘기는 없는데 그냥 건담이라서, 혹은 장갑이 우월하다는 식으로 때우는 모양.[25] 위기라기엔 너무나 한 순간의 일이었고, 얼마 지나지 않아 진드래곤 머리위에 우뚝 선 모습으로 멀쩡하게 등장한다.[26] 이때의 왕복거리는 약 60만킬로미터로, 태양계의 모든 행성을 수평으로 2개씩 나열해도 남는 거리이다..[27] EDN3 행성에 있는 모든 설적들이여, 나의 말을 들어주길 바란다.NEVEC 의 모략으로 인해 중대한 사태가 일어나고 있다.나는 이 행성의 새로운 질서를 가져온다는 NEVEC의 이념을 가슴에 깊이 새기고 행동해 왔다.하지만 그 이념이 단지 열에너지를 손에 넣기 위한 방편이라는 것을 알았을 때, 나는 NEVEC을 떠났다. NEVEC은 지하 깊이에 잠들어 있는 오버 G 아크리드의 활동을 촉진시켜 폭주 시킴에 따라 얻어지는 막대한 열에너지를 손에 넣고 이 행성을 버리려고 하고 있다.문제는 이 뿐만이 아니다. 오버 G의 폭주를 멈추지 못하면 오버 G는 급속하게 각성해서 죽음으로의 길을 걸어 급격한 열에너지 순환과 그 반동으로 인해 이 행성은 얼어붙은 죽은 행성으로 모습이 변하게 될 것이다. 한 세기 가까운 세월에 거쳐 힘들게 손에 넣은 이 곳을 한순간에 잃어버리는 사태를 우리는 받아 드릴리는 없을 것이다. 우리는 이 행성에 의지하여 살아가야만 한다.조상들의 이념을 가지고 힘들게 가꿔온 이 행성을 우리는 조상보다 더 강한 이념을 가지고 지키지 않으면 안 될 때가 왔다.EDN3에 있는 모든 설적들이여,나의 이야기를 들어주길 바란다.주의나 이념을 버리고 모여주길 바란다. 우리, 설적을 위한 대지를 다시 찾기 위해서라도..[28] 마스터 치프가 탑승한 구명정은 손상을 입은 상태라 추락, 치프만 생존했다.