Шта је Лагранжова тачка?
Године 1772. математичар Јосуе Лоуис Лагранге израчунао је у својој студији „Проблем
Јосе Лоуис Лагранге
Укупно има пет Лагранжових тачака - Л1, Л2,Л3, Л4 и Л5. За научнике, најинтересантније тачке за проучавање су тачке Л4 и Л5 - једини стабилни региони свих Лагранжових тачака. Ако сателит удари у Л1 или Л2, после неколико месеци орбите ће се променити, а област без гравитације ће се такође померити, па ће свемирско тело морати да изведе различите маневре да би остало у овој области.
Тачке Л4 и Л5, које се сматрају највишестабилан, који се налази у равни Земљине орбите на удаљености од 150 милиона км од наше планете (за поређење, растојање од Земље до Месеца је 383,4 хиљаде км, просечна удаљеност до Венере је од 38 до 250 милиона км, у зависности од положаја планета). У овом случају, Л4 ротира око Сунца 60 ° испред Земље, а Л5 - 60 ° иза.
Научници око других планета у Сунчевом системууочавају се и сличне области. Године 1906, астроном и пионир астрофотографије Максимилијан Волф открио је астероид који је стално био на истом месту иза главног астероидног појаса између орбита Марса и Јупитера.
Испоставило се да је овај астероид Јупитерова Л4 тачка.Научници су га назвали Ахил - од њега је започела традиција да се сви такви астероиди именују по именима учесника Тројанског рата. Сада, захваљујући овом открићу, астрофизичари су открили више од хиљаду астероида који се налазе на две стабилне Лагранжове тачке Јупитера.
Орбита астероида Ахил
Друга ствар је потрага за таквим астероидимаоко других планета још нису биле тако успешне: још нису пронађене у близини Сатурна, а само једна код Нептуна. Вероватно, све док астрофизичари једноставно нису израчунали тачну локацију ових подручја за такве планете.
ХМ. Још увек није јасно како то функционише.
Лагранжова тачка је место у простору гдекомбиноване гравитационе силе два веома масивна тела — Земље и Сунца или Земље и Месеца — једнаке су центрифугалној сили коју осећа много мање треће тело. Интеракција ових сила ствара тачку равнотеже у којој се конвенционална свемирска летелица може заувек „паркирати“ за вршење посматрања.
Претпоставимо да имамо два веома велика објектау свемиру – Земља и Сунце. Имају гравитационо привлачење. А постоји и сателит – ако га лансирамо преблизу Сунцу, онда ће га постепено гравитација повући ка звезди, и он ће се или забити у њега или ће ући у соларну орбиту. Ако до Земље, онда ће сателит или завршити у орбити око Земље, или ће ући у атмосферу наше планете и изгорети у њој.
Лагранжове тачке су места у простору где гравитацијадва објекта (у нашем случају Сунце и Земља) ефективно се поништавају. Ово ће омогућити сателиту да остане тачно тамо где је лансиран.
Лагранжове тачке
Математика функционише тако да тачке Л1, Л2 и Л3нису стабилне. Неко време ће наш сателит, који је завршио на овим тачкама, бити унутар региона, али ће се онда гравитација ипак променити и наше космичко тело ће летети даље. Ово се може упоредити са комадом мермера који пажљиво стављамо на врх обрнуте посуде. Лећи ће тамо, али један ударац по столу - и мермер ће се откотрљати.
Л4 и Л5 су стабилни.Чак и ако ваш сапутник није савршено дошао до ових тачака, гравитација ће га ионако некако гурнути у позицију тако да тамо остаје заувек. Овог пута, наш комад мермера је већ на дну посуде и брзо се креће удесно, па чак и ако није савршено центриран, помериће се у исправан положај.
Добро. Како се Лагранжове тачке могу користити?
Истраживачи свемира још 1970-ихгодине обратили су пажњу на Лагранжове тачке. На пример, свемирска соларна опсерваторија би се могла поставити у тачку Л1 система Земља-Сунце. Никада неће пасти у сенку Земље, стога се посматрања могу обављати без прекида.
Тачка Л2 система „Земља-Сунце“ може битиготово идеално за уградњу свемирског телескопа у њега. У њему Земља скоро увек заклања сунчеву светлост и не рефлектује је на ово место, што би омогућило научницима да непрестано проучавају друге звезде.
У тачки Л1 система "Земља-Месец" може се поставитирелејна станица током истраживања Земљиног сателита. Станица ће бити стално у видокругу већи део хемисфере Месеца окренут ка Земљи. Стога ће за комуникацију са њим будућим колонистима Месеца бити потребни десет пута мање моћни предајници од оних за комуникацију са Земљом.
Постоји много пројеката у којима астрофизичари планирају да користе Лагранжове тачке на овај или онај начин у својим истраживањима.
ИСЕЕ-3 је прва свемирска летелица лансирана утачка Л1 система „Земља-Сунце“. Покренут је далеке 1978. године, као део мисије, требало је да докаже да је постојање ових либрационих тачака (други назив за Лагранжове тачке је Хигх-Тецх) генерално стварно, као и да истражи горње границе Земљина магнетосфера, која пролази само на удаљености од око 1,5 милиона км од наше планете. Након тога, десет година касније, сонда је послата на комете Халеја и Ђакобини-Цинер. Сада ИСЕЕ-3 седи у свемиру неколико деценија у искљученом стању.
У тачки Л1 система Земља-Сунце садаПостоји неколико мисија, укључујући сонду за соларни ветар ГГС Винд, хелиосферну станицу СОХО и ДСЦОВР за анализу избацивања короналне масе.
У тачки Л2 система „Земља-Сунце“, већ дуже времепостојао је ВМАП сателит за проучавање космичког микроталасног позадинског зрачења које је настало током Великог праска (сада, након завршетка мисије, послато је у орбиту сахране), свемирска опсерваторија Херсцхел, свемирска опсерваторија Планцк, Гаиа свемирски телескоп. Овде ће убудуће бити покренут један од најважнијих пројеката у истраживању свемира – телескоп Џејмс Веби 2024. године, који ће заменити култни Хабл.
Штавише, сви ови објекти, наравно, јесуне у једној тачки, већ на орбитама око Лагранжових области. Има их поприлично – упркос чињеници да сонде морају имати опрему за стабилизацију која им омогућава да дуго остану на њима.
Зашто онда неће градити колоније на овим тачкама?
Спремају се.Постоји неколико пројеката за стварање колонија на Лагранжијанским тачкама, а постоје чак и јавна удружења која популаришу ову идеју – Л5 Социети, Републиц оф Лагрангиа и Натионал Спаце Социети. Најпознатији заговорник стварања колоније-насеља човечанства на тачкама Лагранжа сматра се астрофизичар Џерард О’Нил, који је представио концепт „Острва ИИИ” – свемирске станице смештене на једној стабилној тачки.
Острво ИИИ
Међутим, ове теорије имају неке озбиљнетехничке потешкоће: негативан утицај сунчевог ветра и других космичких зрака на људско тело. Поред тога, све Лагранжове тачке су подложне још увек слабо проученом утицају плазме у екваторијалној равни Земљине магнетосфере. С тим у вези, сва насеља која ће се налазити на овим тачкама морају бити заштићена од космичког зрачења.
Поред тога, због недостатка гравитацијестална свемирска насеља на Лагранжовим тачкама треба да буду опремљена технологијама за стварање свог вештачког парњака. Истовремено, такве технологије данас не постоје.
Па, најважније.Док су све теорије о стварању колонија на другим планетама хипотетичке, за њихову појаву човечанство још треба да направи огроман број открића. Историју трке за стварање база на Месецу и Марсу можете прочитати овде, овде и овде.
У РЕДУ. Али видео сам да се Лагранжове тачке могу користити и за ванземаљско посматрање Земље!
Могу. У научној фантастици је веома развијена теорија да ванземаљци граде своје свемирске станице на тачкама где нема гравитације и са њих посматрају Земљу.
С једне стране, неке Лагранжове тачкепосебно у систему Земља-Сунце, прилично је тешко проучавати, пошто су сувише близу Сунца (а понекад и иза њега). Дакле, теоретски, било која станица се може налазити тамо.
С друге стране, ова теорија је остала само у научној фантастици, јер, као што одавно знамо, постојање ванземаљаца још нико није доказао.