Ali ste vedeli, da obstajajo točke v orbiti nekega predmeta okoli drugega predmeta, kamor lahko postavimo satelit ali drugo nebesno telo, ki lahko drsi nad njim in ostane v vesolju, vedno na enaki razdalji od obeh predmetov? To je znano kot Lagrangove točke In so bolj uporabni, kot ste mislili.
Zato bomo ta članek posvetili temu, da vam povemo, kaj so Lagrangeove točke, njihove značilnosti in pomen.
Kaj so Lagrangeove točke?
Lagrangeove točke so manifestacija nebesne mehanike. Ime so prejeli v čast francoskega matematika Joseph-Louis Lagrange, ki jih je odkril in poglobljeno preučeval v XNUMX. stoletju. Te posebne točke najdemo v sistemu, ki ga tvorita dve telesi, ki krožita okoli tretjega telesa, kot sta planet in njegova luna ali planet in Sonce.
Predstavljajte si, da imate dve telesi, eno večje od drugega, ki se vrtita okoli osrednje točke, kot je Sonce. No, Lagrangeove točke so specifične lokacije v tej konfiguraciji, kjer je gravitacija obeh teles enakomerno uravnotežena, na zelo poseben način. Z drugimi besedami, na teh točkah se centrifugalna sila in gravitacijska sila izenačita in to ustvari nekakšno »točko mirovanja« v prostoru.
Toda kje točno so te točke? no, skupaj je pet Lagrangeovih točk, oštevilčenih od L1 do L5. Točka L1 se nahaja med telesoma v orbiti, na isti namišljeni črti, ki ju povezuje. Točka L2 pa je na isti premici, vendar na nasprotni strani od L1. Točke L3, L4 in L5 tvorijo enakostranični trikotnik z obema telesoma v orbiti, pri čemer je L3 točka nasproti masivnejšega telesa, L4 in L5 pa se nahajata pred oziroma za tem telesom.
Natančen opis
L1
Bližje kot je predmet soncu (ali predmetom, ki jih obdaja), hitreje se giblje. Na ta način bodo Zemljo prej ali slej dosegli sateliti, katerih orbite so manjše od Zemljine. Če pa ga postavimo na sredino, Zemljina gravitacija je usmerjena v nasprotni smeri od Sončeve gravitacije in izniči del Sončevega pritiska, zaradi česar kroži z nižjo hitrostjo. Če je razdalja pravilna, bo satelit potoval dovolj počasi, da bo ohranil svoj položaj med zemljo in soncem. To je točka L1, ki bo uporabljena za spremljanje površine Sonca, saj curki delcev od tam dosežejo L1 uro preden dosežejo naš planet.
L2
Enako, kar se je zgodilo L1, se dogaja na drugi strani Zemlje, onstran naše orbite. ALIVesoljsko plovilo, postavljeno tja, bi bilo dlje od sonca kot mi in bi na koncu zaostajalo., toda na pravilni razdalji bi se gravitacijski vpliv sonca povečal z vplivom zemlje, zaradi česar bi sateliti krožili okoli zemlje.
L3
L3 je na skrajni strani sonca, nekoliko za orbito našega planeta. Predmetov v L3 nikoli ni mogoče opazovati z Zemlje. Pravzaprav se ta točka pogosto uporablja v znanstveni fantastiki za lociranje planetov, ki si delijo našo orbito. To je manj stabilno kot L1 ali L2. Kakršna koli motnja bo povzročila, da se bo vesoljsko plovilo, satelit ali sonda začelo odmikati od njega, kar zahteva stalno uporabo motorjev, da ostanejo na ustreznem območju. To se v bistvu zgodi zato, ker so drugi planeti bližje tej točki kot naš planet. na primer Venera vsakih 50 mesecev prehodi približno 000 km od točke L000.
L4 in L5
Točki L4 in L5 se nahajata 60 stopinj pred in za Zemljo, gledano s Sonca, blizu Zemljine orbite. Za razliko od ostalih sta L4 in L5 zelo odporna na kakršne koli gravitacijske motnje. Zaradi tega se prah in asteroidni material nagibata k kopičenju na teh območjih.
Pomen Lagrangeovih točk
Te Lagrangeove točke so posebna mesta, ker bo vsak majhen predmet, postavljen nanje, ostal stabilen glede na dve krožeči telesi. To pomeni, da bi lahko satelit ali vesoljsko plovilo ostalo na eni od teh točk brez nenehne uporabe potisnih motorjev. To je razlog, zakaj Lagrangeove točke so zelo zanimivi za raziskovanje vesolja in postavitev satelitov v vesolje.
Lagrangeove točke imajo poleg praktične uporabnosti tudi teoretični pomen pri preučevanju nebesne mehanike in dinamike sistemov krožečih teles. Njihovo odkritje in razumevanje nam je omogočilo imajo popolnejšo in natančnejšo vizijo gibanja zvezd v vesolju.
Resnični pomen Lagrangeovih točk presega njihovo zgolj praktično uporabnost pri raziskovanju vesolja in nameščanju satelitov. Te točke predstavljajo fascinantno okno v razumevanje obnašanja dinamičnih sistemov v vesolju in nam omogočajo preučevanje kompleksnih pojavov na področju nebesne fizike.
Uporabe in aplikacije
Ena najbolj opaznih uporab Lagrangeovih točk je stabilnost satelitov v orbiti. Če satelit postavimo na eno od teh točk, ga lahko obdržimo praktično mirujočega glede na Zemljo ali katero koli drugo telo v sistemu. To je še posebej uporabno za misije opazovanja Zemlje, kjer je potreben fiksen položaj za pridobitev podrobnih slik določene regije v daljšem časovnem obdobju.
Poleg tega Lagrangeove točke ponujajo tudi možnost vzpostavitve "konstelacij" satelitov v orbiti okoli nebesnega telesa. Ta ozvezdja se lahko uporabljajo za različne namene, kot npr globalno komuniciranje, spremljanje podnebja, astronomsko opazovanje in raziskovanje vesolja. Z razporeditvijo satelitov na različne Lagrangeove točke lahko optimiziramo pokritost in učinkovitost naših vesoljskih misij.
Drugo področje, kjer so zelo pomembni, je preiskovanje in raziskovanje asteroidov in kometov. Te točke delujejo kot strateška mesta za lociranje vesoljskih sond, ki želijo podrobno preučiti ta nebesna telesa. Če ostanejo na Lagrangeovi točki blizu asteroida ali kometa, lahko sonde raziskujejo njegovo sestavo, strukturo in obnašanje, ne da bi za vzdrževanje stabilne orbite porabile velike količine goriva.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o Lagrangeovih točkah, njihovih značilnostih in uporabi.