Lagrangeove točke: definicija, možnosti za njihovo uporabo v vesoljskih dejavnostih

Odsotnost gravitacije ali, kot pravijo astronomi ta pojav, Lagrangeove točke (po mehaniku, astronomu in matematiku iz Francije razsvetljenske dobe - Josephu Louisu Lagrangeu), so na kratko označene kot L1 in nadalje do L5, niso samo točke. To je ogromen prostor prostora - v milijonih kilometrov, kjer zakoni gravitacije ne delujejo. In to pomeni, da se noben predmet, ki slučajno ne pride, ne more vrniti. Ogromna vesoljska območja, ki so označena kot Lagrangeove točke, kjer ni mogoče premikati, jih bodo zajela in jih nikoli ne bodo sprostila. In če bo sproščen, bo kmalu.

Matematik

Leta 1736 se je v Torinu rodil slavni Italijan, ki je skupaj z Eulerjem postal največji matematik osemnajstega stoletja. Posebej znan po izjemnem obvladovanju sinteze in sinteze raznih znanstvenih gradiv. Joseph Louis Lagrange je napisal razpravo o analitični mehaniki, ki je takoj postala klasika matematične znanosti, saj je vzpostavila številna temeljna matematična načela, vključno z načelom možnih premikov. Lagrange je končno matematiiral mehaniko.

Prav tako je izjemno prispeval k teoriji števil, matematična analiza numerične metode, teorija verjetnosti. On je tisti, ki je ustvaril račun variacij. Njegov prispevek k astronomiji pa ni nič manj. Njegovo odkritje - Lagrangeove točke - je že več stoletij vznemirjalo vse nezavedne misli in to se še vedno dogaja. Lahko si predstavljamo, koliko se je zanimivih stvari nabralo v tem prostoru štiri in pol milijarde let!

Študija

Ne samo oblaki prahu, asteroidi in skrite planete so lahko tam. Mnogi ljudje sumijo, da so v teh nedostopnih, ne-gravitacijskih prostorih razvpiti "zeleni možje" iz drugih planetov skrili in od svojih čudovitih "ploščic" gledali, kako se giblje tehnološki napredek na Zemlji, približuje človeštvo njeni popolni degradaciji.

V teh preteklih stoletjih takšnega načrta znanstvena špekulacija ni prenehala, vendar se bo kmalu končala. Človeštvo se je približalo, da bi končno odkrilo to skrivnost. Dva vesoljska plovila, vključena v študijo Sonca, sta prešla na študije drugega načrta. In kmalu bodo prišli do teh skrivnostnih prostorov, označenih z L4 in L5, in na kraju samem ugotovili, kaj se Lagrangeove točke skrivajo v sebi.

Misija

Tudi če ti zemeljski poslanci tam ne najdejo tujih ladij, bodo mnogi znanstveniki z veseljem odkrili vse kozmične kamnine v neverjetni starosti. In zagotovo je skrita presenetljiva populacija različnih objektov. Astronomi bodo iskali nebeška telesa, z uporabo posebnih orodij, ki so shranjeni na prostorskih sondah na krovu.

Seveda, vse to je samo špekulacija in morda ne bo zaznana nobena nebesna telesa. Čeprav je bil Joseph Louis Lagrange prepričan, da je veliko mogoče najti. Ta prihodnja odkritja bi lahko zagotovila manjkajoče informacije o tem, kako je nastal sončni sistem, da bi družina razumela številne ogromne interakcije, ki so tvorile tudi Luno. Morda bo to znanje opozorilo zemljo proti prihodnjim trkom kozmičnih teles z našim planetom.

Bistvo učenja

Lagrangeove točke v vesolju so bile odkrite leta 1772, ko je matematik izračunal takšen pojav: Zemlja, kot je že znano, ima gravitacijsko polje in mora nujno nevtralizirati privlačnost Sonca točno na določenih mestih v prostoru. In to so edina področja, kjer mora objekt res postati breztežnost. Pet točk Lagrangea je izredno zanimivo. Vendar pa L4 in L5 spletke bolj kot kdorkoli. To so edina stabilna območja. Na primer, Lagrangeove točke L2 in L1 bodo odložene tudi z letečim asteroidom, vendar se čez nekaj časa spusti v nadaljnji let, če pa predmet pade v prostor L4 ali L5, se lahko poslovil od ostalega vesolja še večno.

To ni daleč od Zemlje, le nekaj sto petdeset milijonov kilometrov, in te točke se nahajajo neposredno na orbitalni ravnini, vendar najverjetneje ne bo uspelo. To so Lagrangeove točke Zemlje: L4 je šestdeset stopinj pred našim planetom, L5 pa je pod istim kotom za njim in skupaj se vrtimo okoli Sonca. Verjetno varujejo Zemljo pred padcem asteroidov in drugih kozmičnih teles na njem, in jim odvzamejo lastno gibanje v svojem ne gravitacijskem prostoru. Najbolj zanimivo je, da se ista slika opazuje okoli drugih planetov in da je prisotnost takšnih območij že odkrita.

Pasti

Max Wolf je leta 1906 odkril asteroid, ki ga je imenoval Ahil. Bil je med Jupiterjem in Marsom, za glavnim asteroidni pas. Raziskovalec je ugotovil, da je bil Ahil ujet v J4 kot Lupus. Po tem odkritju se je povečal val iskanj podobnih primerov. Vse najdbe na teh točkah so dobile ime po junakovih trojanskih vojn. Trenutno so našli nekaj manj kot tisoč asteroidov, ki so jih v svojih antigravitacijskih mrežah ujele Jupitrove točke Lagrangea. Zemlja, luna - to je tisto, kar najbolj zanima znanstvenike.

Trojanske asteroide okoli drugih planetov je težko opaziti. Saturn se ne najde, Neptun - samo eden. Toda Zemlja previdno skriva svoje prostorske shrambe in da je tam shranjena, še ni bila raziskana. Čakamo na informacije iz sond, ki so začele iskati - kaj bodo odkrili iz tega, kar je skrito od nas Lagrangeovih točk?

Zemlja

Sonce je preblizu L4 in L5, zato je tako težko videti z Zemlje. Ponoči je območje L5 skoraj na obzorju in hitro zapusti, medtem ko je L4, nasprotno, skrito v žarkih žarkov. Poleg tega morate pregledati ogromna območja, ki so večja od lune v njeni največji inkarnaciji. Vendar pa iskanje še vedno poteka. V devetdesetih letih je bil za te študije uporabljen teleskop na Havajih. Zanimivih dejstev niso našli, ampak zato, ker so se raziskovalci postopoma ohladili na to skrivnost.

V zadnjem času se je začelo avtomatsko iskanje za raziskovanje asteroidov, ki se nahajajo v bližini Zemlje, s posebnim poudarkom na prostorskih območjih na območjih Lagrangeevih točk. Vendar doslej ni bilo mogoče odkriti ničesar. Posebno upanje znanstvenikov je za sonde letala STEREO, ki lahko nekoliko razjasnijo situacijo. Spomnimo se, da niso prilagojeni iskanju asteroidov, temveč preučevanju sončnih neviht. Vendar pa so se lansirale leta 2006 jasno v orbiti - ena spredaj, druga za Zemljo, zato bo lahko opazovala ne le sončno aktivnost. Da bi to dosegli, se bo pri približevanju območjem L4 in L5 naše letalo rekonfiguriralo na počasnejši let, kar jim ne bo omogočilo, da padejo v gravitacijsko past.

Od kod je prišla luna?

Zakaj ima naša Zemlja tako velik satelit, od koder je prišel - ta vprašanja so vedno skrbela človeštvo. Danes mnogi znanstveniki verjamejo, da je nastala iz različnih vesoljskih odpadkov, fragmentov vesoljskega objekta velikosti planeta Mars, ki se je pred štirimi milijoni let strmoglavil v Zemljo. Kako se je zgodilo, da po takem trku Zemlja še vedno obstaja? Navsezadnje bi moralo biti ravno nasprotno: Zemlja je bila pokvarjena in brez lune. In potem se je ogromno kozmično telo samo razpadlo na koščke od udarca in oblikovalo naš najljubši spremljevalec pesnikov iz razbitin, kako je tako?

Samo ena razlaga. To prostorski objekt mora biti oblikovan nekje v bližini, da ne bi imel časa za pospešitev v letu. Ta hipoteza je potrjena z odkrivanjem v luninih tleh enake količine izotopov kisika, kot na Zemlji. Mars ima drugačen odnos. Toda kako bi se lahko tako ogromno nebesno telo tukaj, dobesedno zraven njega, neopaženo opazilo in ne bi trkalo z Zemljo veliko prej? Če pa je nastala v eni od Lagrangeevih točk, to vse razloži. Formacija je blizu Zemlje, zato imajo izotopi kisika enako količino. V isti orbiti bi lahko bila hitrost blizu enake. In če sonde letijo na Lagrangeove točke, najdejo ostanke tega vesoljskega objekta, je teorija, ki jo lahko domnevamo, dokazana.

Grožnja

Nekateri astronomi so predlagali, da je v tako velikih prostorih, kot so Lagrangeove točke, lahko telo velikosti planeta, ker je bila snov, ki je potrebna za njeno oblikovanje, zbrana tam štiri in pol milijarde let. Planeti in nato sestavljeni iz kozmičnega prahu in plina ter L4 in L5 so bili in ostajajo odlične baterije za ta namen. Mogoče ne planet, toda tam se lahko skriva asteroid zlovečnih dimenzij.

Toda to je časovna bomba, ki se skriva pred radovednimi očmi. Najbližji planeti, zlasti Venera, lahko imajo tako gravitacijski vpliv, ki bo ta kolos postopoma izvlekel iz Lagrangeove točke in ga usmeril neposredno na Zemljo. In če tam najdejo takšno kozmično telo, ga bodo morali razstreliti in vzeti fragmente za pregled.

Naloga treh organov

Sončni sistem ima ogromno število učinkov, naravno povezanih z gibanjem planetov, Lune, Zemlje. Enak učinek so Lagrangeove točke. Kako bo vesoljsko vozilo komuniciralo z njimi? Tukaj je Zemlja, in Luna leti okoli njega v krožni orbiti in ničesar drugega v naravi se zdi, da ni tam. To je omejena tristopenjska naloga, kjer je tretji vesoljsko plovilo, ki ga obravnavamo in njegovo gibanje. Če je na črti, ki povezuje Luno in Zemljo, boste občutili dva gravitacijska pospeška - privlačnost Lune, privlačnost Zemlje, plus tretja - centripetalen - bo prispevala k tem pospeškom, ker se ta linija stalno vrti.

V orbiti

Seveda ne more biti točke, kjer se vsi ti pospeški sekajo, se ponastavi. To bo ravnovesna točka, sicer je Lagrangeova točka (ali libracijska točka). Obstaja pet takih točk. Prvi trije povezujejo Luno in Zemljo, to so kolinearne Lagrangeove točke. Vesoljsko plovilo, ki je nameščeno na katerikoli od teh točk, bo viselo tam, in če se bo nekoliko razlikovalo, bo našlo svojo orbito v bližini.

Poleg tega se bo neizogibno spreminjala, ker Luna ne kroži okoli Zemlje v krogu, vendar je njena orbita nekoliko podolgovata. In sonce seveda vpliva. Toda ta metoda ima prihodnost, ker je prilagoditev orbite aparata na ozemlju, kjer se nahajajo točke Lagranža, poceni. Tukaj lahko uporabite propeler. Bližina takih točk je primerna za uporabo tudi pri vesoljskih poletih.

Sistem Zemlja-Sonce

Tudi tu je pet točk libacije, vesoljske raziskave pa so si zastavile popolnoma drugačne naloge kot razvoj bližnje lune. Prvi leti so bili izvedeni od leta 1978 in nekaj zanimivih misij je imelo čas za uresničitev. Glavni cilj je spremljanje sončne aktivnosti in sončnega vetra. To je postalo bolj mogoče pri uporabi točke L1 Lagrange. L2 je zanimiv za astrofizike, saj lahko naprava iz bližine te točke uporabi teleskop, zaščiten pred sončnim sevanjem, ker je nenehno usmerjen na drugo stran. Astrofizična opazovanja se lahko izvedejo z najbolj čistimi izračuni.

Projekti, povezani z Lagrangeovimi točkami, Luna-Earth, v naši državi zdaj praktično niso vključeni, kar daje to temo evropskim in ameriškim znanstvenikom. In se ukvarjajo s solarnimi točkami, ki so že zbrale ogromne izkušnje. Vendar so se veliki programi končali s Sovjetsko zvezo.