Tahukah anda bahawa terdapat titik dalam orbit objek di sekeliling objek lain di mana kita boleh meletakkan satelit atau jasad angkasa lain yang boleh meluncur di atasnya dan kekal di angkasa, sentiasa berada pada jarak yang sama dari kedua-dua objek? Ini dikenali sebagai mata Lagrangian Dan mereka lebih berguna daripada yang anda fikirkan.
Oleh itu, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberitahu anda apa itu mata Lagrange, ciri dan kepentingannya.
Apakah mata Lagrange?
Titik Lagrange ialah manifestasi mekanik cakerawala. Mereka menerima nama mereka sebagai penghormatan kepada ahli matematik Perancis Joseph-Louis Lagrange, yang menemui dan mengkajinya secara mendalam pada abad ke-XNUMX. Titik istimewa ini terdapat dalam sistem yang dibentuk oleh dua jasad yang mengorbit jasad ketiga, seperti planet dan bulannya, atau planet dan Matahari.
Bayangkan anda mempunyai dua jasad, satu lebih besar daripada yang lain, berputar mengelilingi titik tengah, seperti Matahari. Nah, titik Lagrange ialah lokasi khusus dalam konfigurasi ini di mana graviti kedua-dua jasad itu mengimbangi secara sama. cara yang sangat istimewa. Dalam erti kata lain, pada titik ini, daya emparan dan daya graviti menyamai, dan ini mewujudkan sejenis "titik rehat" di angkasa.
Tetapi di manakah titik-titik ini sebenarnya? Baiklah, terdapat lima mata Lagrange secara keseluruhan, bernombor L1 hingga L5. Titik L1 terletak di antara dua jasad di orbit, pada garis khayalan yang sama yang bergabung dengan mereka. Titik L2, bagi bahagiannya, berada pada baris yang sama, tetapi pada sisi bertentangan L1. Titik L3, L4 dan L5 membentuk segi tiga sama sisi dengan dua jasad dalam orbit, dengan L3 ialah titik bertentangan dengan jasad yang lebih besar, dan L4 dan L5 masing-masing terletak di hadapan dan di belakang jasad ini.
Penerangan terperinci
L1
Semakin dekat sesuatu objek dengan matahari (atau dengan objek yang dikelilinginya), semakin cepat ia bergerak. Dengan cara ini, satelit dengan orbit lebih kecil daripada orbit Bumi akan sampai ke Bumi lambat laun. Namun, jika kita meletakkannya di tengah, Graviti bumi diarahkan ke arah yang bertentangan dengan graviti Matahari, membatalkan beberapa tolakan Matahari, menyebabkan ia mengorbit pada kelajuan yang lebih perlahan. Jika jaraknya betul, satelit akan bergerak perlahan untuk mengekalkan kedudukannya di antara bumi dan matahari. Ini adalah titik L1 yang akan digunakan untuk memantau permukaan Matahari, kerana jet zarah dari sana mencapai L1 sejam sebelum sampai ke planet kita.
L2
Perkara yang sama yang berlaku kepada L1 berlaku di seberang Bumi, di luar orbit kita. ATAUSebuah kapal angkasa yang ditempatkan di sana akan lebih jauh dari matahari daripada kita dan akhirnya akan ketinggalan., tetapi pada jarak yang betul pengaruh graviti matahari akan menambah pengaruh graviti bumi, menyebabkan satelit mengorbit mengelilingi bumi.
L3
L3 berada di bahagian paling jauh matahari, sedikit di belakang orbit planet kita. Objek dalam L3 tidak boleh diperhatikan dari Bumi. Malah, titik ini sering digunakan dalam fiksyen sains untuk mencari planet yang berkongsi orbit kita. Ini kurang stabil daripada L1 atau L2. Sebarang gangguan akan menyebabkan kapal angkasa, satelit atau probe mula bergerak menjauhinya, memerlukan penggunaan berterusan enjin untuk berada di kawasan yang sepatutnya. Ini pada asasnya berlaku kerana planet lain lebih dekat dengan titik itu daripada planet kita. Sebagai contoh, Zuhrah melepasi kira-kira 50 km dari titik L000 setiap 000 bulan.
L4 dan L5
Titik L4 dan L5 terletak 60 darjah di hadapan dan di belakang Bumi seperti yang dilihat dari Matahari, berhampiran dengan orbit Bumi. Tidak seperti yang lain, L4 dan L5 sangat tahan terhadap sebarang gangguan graviti. Atas sebab ini, habuk dan bahan asteroid cenderung terkumpul di kawasan ini.
Kepentingan mata Lagrange
Titik Lagrange ini adalah tempat yang istimewa kerana sebarang objek kecil yang diletakkan di atasnya akan kekal stabil berkenaan dengan dua jasad yang mengorbit. Ini bermakna satelit atau kapal angkasa boleh kekal di salah satu titik ini tanpa sentiasa menggunakan pendorong. Inilah sebabnya mengapa Lagrange menunjukkan mereka sangat berminat untuk penerokaan angkasa lepas dan penempatan satelit di angkasa.
Sebagai tambahan kepada utiliti praktikal mereka, titik Lagrange juga mempunyai kepentingan teori dalam kajian mekanik cakerawala dan dinamik sistem badan yang mengorbit. Penemuan dan pemahaman mereka telah membolehkan kami mempunyai penglihatan yang lebih lengkap dan tepat tentang pergerakan bintang di angkasa.
Kepentingan sebenar mata Lagrange mengatasi utiliti praktikal mereka dalam penerokaan angkasa lepas dan penempatan satelit. Titik ini mewakili tetingkap yang menarik ke dalam pemahaman tentang kelakuan sistem dinamik di angkasa dan membolehkan kita mengkaji fenomena kompleks dalam bidang fizik cakerawala.
Kegunaan dan aplikasi
Salah satu aplikasi titik Lagrange yang paling ketara ialah kestabilan satelit yang mengorbit. Dengan meletakkan satelit di salah satu titik ini, kita boleh memastikan ia hampir tidak bergerak berkenaan dengan Bumi atau mana-mana badan lain dalam sistem. Ini amat berguna untuk misi pemerhatian Bumi, di mana kedudukan tetap diperlukan untuk mendapatkan imej terperinci bagi kawasan tertentu dalam jangka masa yang panjang.
Selain itu, titik Lagrange juga menawarkan kemungkinan untuk mewujudkan "buruj" satelit di orbit mengelilingi badan angkasa. Buruj ini boleh digunakan untuk pelbagai tujuan, seperti komunikasi global, pemantauan iklim, pemerhatian astronomi dan penerokaan angkasa lepas. Dengan mengedarkan satelit di pelbagai titik Lagrange, kami boleh mengoptimumkan liputan dan kecekapan misi angkasa kami.
Satu lagi bidang yang sangat relevan ialah dalam penyiasatan dan penerokaan asteroid dan komet. Titik ini bertindak sebagai tempat strategik untuk mencari probe angkasa yang ingin mengkaji benda-benda angkasa ini secara terperinci. Dengan berada di titik Lagrange berhampiran dengan asteroid atau komet, probe boleh menyiasat komposisi, struktur dan kelakuannya tanpa perlu menggunakan sejumlah besar bahan api untuk mengekalkan orbit yang stabil.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang mata Lagrange, ciri dan kegunaannya.