Точки на Лагранж

Точките на Лагранж са стабилни позиции в близост до големи тела в орбита. Примери за това са два големи обекта в орбита. Примери за това са орбитите на Земята и Слънцето или на Луната и Земята.

Точките са петте места, където малък обект (например изкуствен спътник) може да обикаля в орбита. В тези точки гравитационните сили на двете големи тела и силите, дължащи се на движението, се уравновесяват. Така че на тези места малкият обект запазва повече или по-малко стабилна позиция. В тези точки се намират прахови облаци, астероиди и изкуствени спътници.

Този ефект е наречен на името на математика Жозеф-Луи Лагранж, който пише статия за него през 1772 г. (много преди да изведем сателитите в орбита).

Петте места се наричат L1, L2, L3, L4 и L5. Първите три (L1, L2, L3) се наричат метастабилни, защото ако сателитът се отклони малко от мястото си, той ще падне от тази точка и няма да се върне обратно, без да използва гориво. L4 и L5 се смятат за стабилни - ако сателитът се отклони малко от мястото си, той ще бъде изтеглен обратно на мястото си от гравитацията и центростремителните сили и ще се колебае около точката на Лагранж.

НАСА е поставила сателити в две точки на Лагранж в системата Слънце-Земя. Точката L1 (между Земята и Слънцето) се използва за спътници, които наблюдават Слънцето, за да търсят слънчеви изригвания. Точката L2 (отвъд Земята) се използва за космически телескопи. Именно там ще се намира космическият телескоп Джеймс Уеб, когато бъде изстрелян. Той е на един милион мили (1,6 милиона километра) от Земята.

Тъй като точките L4 и L5 са стабилни, те привличат облаци прах и поне един астероид (за системата Земя-Слънце - по-големите планети имат повече астероиди в точките си L4 и L5). Тези астероиди се наричат троянски астероиди.

Точки на Лагранж, за 2 обектаZoom
Точки на Лагранж, за 2 обекта

Точки на Лагранж с гравитационни кладенциZoom
Точки на Лагранж с гравитационни кладенци

Въпроси и отговори

В: Какво представляват точките на Лагранж?


О: Точките на Лагранж са стабилни позиции в близост до големи тела в орбита. Когато две големи тела са в орбита едно около друго, има места, които трето тяло може да заеме, където гравитационните сили на двете големи тела и силите, дължащи се на движението, се уравновесяват, което позволява на малък обект да се задържи повече или по-малко в стабилна позиция.

Въпрос: Кой открива точките на Лагранж?


О: Ефектът е наречен на името на математика Жозеф-Луи Лагранж, който пише статия за това през 1772 г. (много преди да изведем спътниците в орбита).

Въпрос: Колко точки на Лагранж съществуват?


О: Съществуват пет места, наречени L1, L2, L3, L4 и L5.

В: Всички точки на Лагранж ли се считат за стабилни?


О: Първите три (L1, L2, L3) се наричат метастабилни, защото ако сателитът се отклони малко от мястото си, той ще падне от тази точка и няма да се върне обратно, без да използва гориво. В същото време L4 и L5 се считат за стабилни - ако сателитът се отклони малко от мястото си, той ще бъде изтеглен обратно на мястото си от гравитацията и центростремителните сили.

Въпрос: Какъв тип орбити използват спътниците на тези места?


О: В тези точки спътниците могат да използват ореолни орбити, за да наблюдават Слънцето в търсене на слънчеви изригвания, или могат да се използват за космически телескопи, като например космическия телескоп Джеймс Уеб, изстрелян на 25 декември 2021 г., който се намира на приблизително милион мили (около 1,5 милиона километра) от Земята.

Въпрос: Какви обекти естествено обитават тези места?


О: Тъй като L4 и L5 са стабилни, те са привлекли облаци прах, както и астероиди, известни като троянски астероиди, които населяват по-големи планети по-често, отколкото по-малки като системата Земя-Слънце, която е привлякла само няколко астероида.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3