Shin ko kun san cewa akwai maki a cikin kewayar wani abu da ke kewaye da wani abu inda za mu iya sanya tauraron dan adam ko wani jikin sama wanda zai iya yawo a kansa ya zauna a sararin samaniya, ko da yaushe yana da nisa daya da abubuwa biyu? Wannan shi ake kira Lagrangian maki Kuma sun fi amfani fiye da yadda kuke zato.
Don haka, za mu keɓe wannan labarin don gaya muku menene abubuwan Lagrange, halaye da mahimmancin su.
Menene maki Lagrange?
Lagrange maki alama ce ta injiniyoyi na sama. Suna karɓar sunan su don girmama masanin lissafin Faransa Joseph-Louis Lagrange, wanda ya gano kuma yayi nazarin su a cikin zurfin karni na XNUMX. Ana samun waɗannan abubuwa na musamman a cikin tsarin da jiki biyu suka yi suna kewaya jiki na uku, kamar duniya da wata, ko duniya da Rana.
Ka yi tunanin cewa kana da jiki guda biyu, ɗaya ya fi ɗaya girma, suna zagaya wani wuri na tsakiya, kamar Rana, To, wuraren Lagrange sune takamaiman wurare a cikin wannan tsarin inda nauyin jikin biyu ya daidaita daidai. hanya ta musamman. A wasu kalmomi, a waɗannan wuraren, ƙarfin centrifugal da ƙarfin gravitational sun daidaita, kuma wannan yana haifar da wani nau'i na "hutu" a sararin samaniya.
Amma ina ainihin waɗannan maki? To, akwai maki Lagrange guda biyar gabaɗaya, L1 zuwa L5. Point L1 yana tsakanin jikin biyu a cikin kewayawa, akan layi ɗaya na tunanin da ya haɗa su. Point L2, a nata bangare, yana kan layi daya, amma a gefe guda na L1. Points L3, L4 da L5 suna samar da madaidaicin alwatika tare da jikkuna biyu a cikin orbit, tare da L3 shine ma'anar kishiyar mafi girman jiki, da L4 da L5 dake gaba da bayan wannan jikin bi da bi.
Cikakken bayanin
L1
Mafi kusancin abu zuwa rana (ko abubuwan da yake kewaye da shi), saurin motsinsa. Ta wannan hanyar, tauraron dan adam da ke da kasa da na duniya za su isa duniya ba dade ko ba dade. Duk da haka, idan muka sanya shi a tsakiya. Ana karkatar da karfin duniya zuwa kishiyar hasken rana, yana soke wasu turawar Rana. yana haifar da kewayawa da sauri a hankali. Idan tazarar ta kasance daidai, tauraron dan adam zai yi tafiya a hankali don kiyaye matsayinsa tsakanin duniya da rana. Wannan ita ce ma’aunin L1 da za a yi amfani da shi wajen sa ido a saman Rana, tunda jets daga can suna kaiwa L1 awa daya kafin isa wannan duniyar tamu.
L2
Haka abin da ya faru da L1 yana faruwa ne a wani gefen duniya, bayan da muke kewayawa. KOJirgin da aka sanya a wurin zai kasance nesa da rana fiye da mu kuma zai ƙare a baya., amma da tazarar da ta dace tasirin hasken rana zai ƙara wa na duniya, wanda zai sa tauraron dan adam ya kewaya duniya.
L3
L3 yana gefen rana mai nisa, dan kadan bayan kewayar duniyarmu. Ba za a taɓa ganin abubuwa a cikin L3 daga Duniya ba. A haƙiƙa, ana amfani da wannan batu sau da yawa a cikin almara na kimiyya don gano duniyoyin da suke kewaye da mu. Wannan ba shi da kwanciyar hankali fiye da L1 ko L2. Duk wani tashin hankali zai sa jirgin sama, tauraron dan adam, ko bincike ya fara motsawa daga gare shi, yana buƙatar amfani da injuna akai-akai don zama a wurin da ya dace. Wannan yana faruwa ne saboda sauran taurari sun fi wannan duniyar tamu kusa da wannan batu. Misali, Venus na wucewa kusan kilomita 50 daga maki L000 kowane watanni 000.
L4 da L5
Maki L4 da L5 suna da digiri 60 a gaba da bayan Duniya kamar yadda ake gani daga Rana, kusa da kewayar duniya. Ba kamar sauran ba, L4 da L5 suna da juriya ga duk wani tashin hankali. Don haka, ƙura da kayan asteroid sukan taru a waɗannan wuraren.
Muhimmancin maki Lagrange
Waɗannan wuraren Lagrange wurare ne na musamman saboda duk wani ƙaramin abu da aka sanya a kansu zai kasance da kwanciyar hankali dangane da gawawwaki biyu masu kewayawa. Wannan yana nufin cewa tauraron dan adam ko jirgin sama na iya tsayawa a daya daga cikin wadannan wuraren ba tare da yin amfani da turawa akai-akai ba. Wannan shine dalilin da ya sa Lagrange ya nuna suna da matukar sha'awar binciken sararin samaniya da kuma sanya tauraron dan adam a sararin samaniya.
Baya ga amfaninsu na amfani, Lagrange points suma suna da mahimmancin ka'ida a cikin nazarin injiniyoyin sama da kuzarin tsarin jikin masu kewayawa. Ganowar su da fahimtar su sun ba mu damar su sami cikakken cikakken hangen nesa na motsin taurari a sararin samaniya.
Haƙiƙanin mahimmancin maki na Lagrange ya zarce amfani da su kawai a cikin binciken sararin samaniya da sanya tauraron dan adam. Waɗannan maki suna wakiltar taga mai ban sha'awa a cikin fahimtar halayen tsarin tsauri a sararin samaniya kuma suna ba mu damar yin nazarin hadaddun al'amura a fagen ilimin kimiyyar sararin samaniya.
Amfani da aikace-aikace
Ɗaya daga cikin sanannun aikace-aikace na maki Lagrange shine kwanciyar hankali na tauraron dan adam. Ta hanyar sanya tauraron dan adam a ɗayan waɗannan wuraren, za mu iya ajiye shi kusan a tsaye game da Duniya ko kowane jiki a cikin tsarin. Wannan yana da amfani musamman ga ayyukan lura da duniya, inda ake buƙatar kafaffen matsayi don samun cikakkun hotuna na takamaiman yanki na tsawon lokaci.
Bugu da ƙari, wuraren Lagrange kuma suna ba da damar kafa "tauraron taurari" na tauraron dan adam a cikin kewayen sararin samaniya. Ana iya amfani da waɗannan taurari don dalilai daban-daban, kamar sadarwa ta duniya, lura da yanayi, duban taurari da binciken sararin samaniya. Ta hanyar rarraba tauraron dan adam a wurare daban-daban na Lagrange, za mu iya inganta ɗaukar hoto da ingancin ayyukan mu na sararin samaniya.
Wani yanki da suke da mahimmanci shine a cikin bincike da bincike na taurari da tauraron dan adam. Waɗannan wuraren suna aiki azaman dabarun wurare don gano abubuwan binciken sararin samaniya waɗanda ke son yin nazarin waɗannan jikunan sama dalla-dalla. Ta hanyar zama a wurin Lagrange kusa da asteroid ko tauraro mai tauraro mai wutsiya, masu binciken na iya bincikar abubuwan da ke tattare da shi, tsarinsa da halayensa ba tare da buƙatar cinye mai mai yawa ba don tabbatar da kwanciyar hankali.
Ina fatan cewa tare da wannan bayanin zaku iya ƙarin koyo game da maki Lagrange, halaye da amfani.