Точки Лагранжа

Точки лагранжа - это устойчивые позиции вблизи больших тел на орбите. Примеры происходят, когда на орбите находятся два больших объекта. Примеры встречаются на орбитах Земли и Солнца или Луны и Земли.

Это пять мест, где маленький объект (например, искусственный спутник) может находиться на орбите. В этих точках гравитационные силы двух больших тел и силы, обусловленные движением, все уравновешиваются. Таким образом, в этих местах маленький объект более или менее находится в стабильном положении. В этих точках находятся облака пыли, астероиды и искусственные спутники.

Этот эффект назван в честь математика Жозефа-Луи Лагранжа, который написал об этом статью в 1772 году (задолго до того, как мы вывели на орбиту спутники).

Пять мест называются L1, L2, L3, L4 и L5. Первые три (L1, L2, L3) называются метастабильными, потому что если спутник немного выйдет из строя, то он отвалится от этой точки и не вернется без использования топлива. L4 и L5 считаются стабильными - если спутник немного выходит из положения, он будет вытягиваться назад под действием силы тяжести и центростремительных сил, и будет колебаться вокруг точки Лагранжа.

НАСА вставило спутники в две точки Лагранжа системы "Солнце-Земля". Точка L1 (между Землей и Солнцем) используется для спутников, наблюдающих за Солнцем, для поиска солнечных вспышек. Точка L2 (за пределами Земли) используется для космических телескопов. Именно туда космический телескоп Джеймса Вебба отправится при запуске. Он находится в миллионе миль (1,6 миллиона километров) от Земли.

Поскольку L4 и L5 стабильны, они притягивают облака пыли и хотя бы один астероид (для системы Земля-Солнце - большие планеты имеют больше астероидов в своих точках L4 и L5). Эти астероиды называются троянскими астероидами.

лагранжевые точки с гравитационными колодцамиZoom
лагранжевые точки с гравитационными колодцами

Точки лагранжа, для 2-х объектовZoom
Точки лагранжа, для 2-х объектов

Вопросы и ответы

Вопрос: Что такое точки Лагранжа?


Ответ: Точки Лагранжа - это устойчивые точки вблизи больших тел на орбите. Когда два больших тела вращаются друг вокруг друга, есть места, где может обосноваться третье тело, позволяя гравитационным и кинетическим силам двух больших тел уравновеситься, что позволяет маленькому телу оставаться более или менее стабильным.

Вопрос: Кто открыл точку Лагранжа?


ОТВЕТ: Это явление названо в честь математика Жозефа-Луи Лагранжа, который написал об этом статью в 1772 году (задолго до того, как спутники были выведены на орбиту).

Вопрос: Сколько существует точек Лагранжа?


Ответ: Существует пять точек, называемых L1, L2, L3, L4 и L5.

Вопрос: Все ли точки Лагранжа устойчивы?


О: Первые три (L1, L2, L3) называются метастабильными, потому что если спутник немного отклонится от своего положения, он упадет из этой точки и не вернется обратно без использования топлива. В отличие от них, L4 и L5 считаются стабильными - если спутник немного отклонится от своего положения, гравитация и центробежная сила притянут его обратно на место.

В: Какие орбиты используют спутники в этих положениях?


О: В этих местах спутники могут использовать гало-орбиты для наблюдения за Солнцем в поисках солнечных вспышек, или они могут быть использованы для космических телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Вебба, который будет запущен 25 декабря 2021 года и будет находиться на расстоянии около миллиона миль (около 1,5 миллионов километров) от Земли.

В. Какие объекты естественным образом присутствуют в этих местах?


Ответ: Поскольку L4 и L5 стабильны, они притягивают облака пыли и астероиды, называемые троянскими астероидами, которые населяют большие планеты чаще, чем малые планеты, например, систему Земля-Солнце, которая притягивает мало астероидов.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3