Ar žinojote, kad objekto orbitoje aplink kitą objektą yra taškai, kuriuose galime patalpinti palydovą ar kitą dangaus kūną, kuris gali sklandyti virš jo ir likti erdvėje, visada vienodu atstumu nuo abiejų objektų? Tai žinoma kaip Lagranžo taškai Ir jie yra naudingesni, nei manėte.
Todėl šį straipsnį skirsime tam, kad papasakotume, kas yra Lagrange taškai, jų ypatybės ir svarba.
Kas yra Lagrange taškai?
Lagranžo taškai yra dangaus mechanikos apraiška. Jie gavo savo vardą prancūzų matematiko garbei Joseph-Louis Lagrange, atradęs ir nuodugniai ištyręs juos XVIII a. Šie ypatingi taškai randami sistemoje, kurią sudaro du kūnai, skriejantys aplink trečiąjį kūną, pavyzdžiui, planeta ir jos mėnulis arba planeta ir saulė.
Įsivaizduokite, kad turite du kūnus, vieną didesnį už kitą, kurie sukasi aplink centrinį tašką, pavyzdžiui, Saulę. Na, Lagranžo taškai yra konkrečios šios konfigūracijos vietos, kur abiejų kūnų gravitacija yra vienodai subalansuota. Labai ypatingas būdas. Kitaip tariant, šiuose taškuose išcentrinė ir gravitacinė jėga susilygina ir tai sukuria savotišką „poilsio tašką“ erdvėje.
Bet kur tiksliai yra šie taškai? Na, iš viso yra penki Lagrange taškai, sunumeruoti nuo L1 iki L5. Taškas L1 yra tarp dviejų orbitoje esančių kūnų toje pačioje įsivaizduojamoje linijoje, kuri juos jungia. Taškas L2 savo ruožtu yra toje pačioje tiesėje, bet priešingoje L1 pusėje. Taškai L3, L4 ir L5 sudaro lygiakraštį trikampį su dviem kūnais orbitoje, kur L3 yra taškas, esantis priešais masyvesnį kūną, o L4 ir L5 yra atitinkamai priešais ir už jo.
Išsamus aprašymas
L1
Kuo objektas arčiau saulės (arba objektų, kuriuos jis supa), tuo greičiau jis juda. Tokiu būdu palydovai, kurių orbitos mažesnės už Žemės orbitą, anksčiau ar vėliau pasieks Žemę. Tačiau, jei įdėtume jį į vidurį, Žemės gravitacija nukreipta priešinga Saulės gravitacijai kryptimi, panaikindama dalį Saulės stūmimo, todėl jis skrieja lėčiau. Jei atstumas teisingas, palydovas judės pakankamai lėtai, kad išlaikytų savo padėtį tarp žemės ir saulės. Tai yra L1 taškas, kuris bus naudojamas stebėti Saulės paviršių, nes dalelių purkštukai iš ten pasiekia L1 likus valandai iki mūsų planetos.
L2
Tas pats, kas nutiko L1, vyksta kitoje Žemės pusėje, už mūsų orbitos. ARBATen patalpintas erdvėlaivis būtų toliau nuo saulės nei mes ir galiausiai atsiliktų., tačiau tinkamu atstumu saulės gravitacinė įtaka padidėtų žemės poveikiui, todėl palydovai skrieja aplink žemę.
L3
L3 yra tolimoje saulės pusėje, šiek tiek atsiliekant nuo mūsų planetos orbitos. L3 objektų niekada negalima stebėti iš Žemės. Tiesą sakant, šis taškas dažnai naudojamas mokslinėje fantastikoje, siekiant nustatyti planetų, kurios dalijasi mūsų orbita. Tai mažiau stabili nei L1 arba L2. Dėl bet kokių trikdžių erdvėlaivis, palydovas ar zondas pradės tolti nuo jo, todėl reikia nuolat naudoti variklius, kad jie liktų tinkamoje vietoje. Iš esmės taip nutinka todėl, kad kitos planetos yra arčiau to taško nei mūsų planeta. Pavyzdžiui, Venera kas 50 mėnesių pravažiuoja apie 000 000 3 km nuo taško L20.
L4 ir L5
Taškai L4 ir L5 yra 60 laipsnių prieš Žemę ir už jos, žiūrint iš Saulės, arti Žemės orbitos. Skirtingai nuo kitų, L4 ir L5 yra labai atsparūs bet kokiems gravitaciniams trikdžiams. Dėl šios priežasties šiose vietose kaupiasi dulkės ir asteroidų medžiagos.
Lagrange taškų svarba
Šie Lagranžo taškai yra ypatingos vietos, nes bet koks mažas objektas, padėtas ant jų, išliks stabilus dviejų orbitoje skriejančių kūnų atžvilgiu. Tai reiškia, kad palydovas ar erdvėlaivis galėtų likti viename iš šių taškų, nuolat nenaudodamas privairavimo įrenginių. Štai kodėl Lagranžas nurodo jie labai domina kosmoso tyrinėjimus ir palydovų išdėstymą erdvėje.
Be praktinio naudingumo, Lagrando taškai taip pat turi teorinę reikšmę tiriant dangaus mechaniką ir orbitinių kūnų sistemų dinamiką. Jų atradimas ir supratimas mums leido turėti išsamesnę ir tikslesnę žvaigždžių judėjimo erdvėje viziją.
Tikroji Lagrange taškų svarba pranoksta jų praktinį naudingumą kosmoso tyrinėjimams ir palydovų išdėstymui. Šie taškai yra įspūdingas langas į dinaminių sistemų elgesio erdvėje supratimą ir leidžia mums ištirti sudėtingus reiškinius dangaus fizikos srityje.
Naudojimas ir taikymas
Vienas iš labiausiai pastebimų Lagrange taškų pritaikymo būdų yra orbitoje skriejančių palydovų stabilumas. Patalpindami palydovą viename iš šių taškų, galime išlaikyti jį praktiškai nejudantį Žemės ar bet kurio kito sistemos kūno atžvilgiu. Tai ypač naudinga atliekant Žemės stebėjimo misijas, kai norint gauti išsamius konkretaus regiono vaizdus ilgą laiką, reikalinga fiksuota padėtis.
Be to, Lagranžo taškai taip pat suteikia galimybę sukurti palydovų „žvaigždynus“ orbitoje aplink dangaus kūną. Šie žvaigždynai gali būti naudojami įvairiems tikslams, pvz pasaulinė komunikacija, klimato stebėjimas, astronominis stebėjimas ir kosmoso tyrinėjimas. Paskirstydami palydovus įvairiuose Lagrange taškuose, galime optimizuoti savo kosminių misijų aprėptį ir efektyvumą.
Kita sritis, kurioje jie yra labai svarbūs, yra asteroidų ir kometų tyrimas ir tyrinėjimas. Šie taškai veikia kaip strateginės vietos kosminiams zondams, norintiems išsamiai ištirti šiuos dangaus kūnus, rasti. Būdami Lagranžo taške netoli asteroido ar kometos, zondai gali ištirti jo sudėtį, struktūrą ir elgseną, nereikės sunaudoti daug kuro, kad išlaikytų stabilią orbitą.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie Lagrange taškus, jų charakteristikas ir panaudojimą.