Лагрангеове тачке: дефиниција, перспективе за њихово коришћење у свемирским активностима

Одсуство гравитације, или, како астрономи називају овај феномен, Лагрангеове тачке (након што је механичар, астроном и математичар из Француске из доба просветитељства - Јосепх Лоуис Лагранге), кратко означен Л1 и даље до Л5, нису само тачке. Ово је огроман простор простора - у милионима километара, где закони гравитације не функционишу. А то значи да се сваки предмет који случајно дође не може вратити. Простори за дивовске просторе, означени као Лагрангеове тачке, где није могуће кретање, ће их ухватити и никада их неће ослободити. И ако буде пуштен, то је врло брзо.

Математичар

Године 1736. рођен је познати Италијан у Торину, у Француској, који је заједно са Еулер-ом постао највећи математичар осамнаестог века. Посебно је познато његово изузетно овладавање генерализацијом и синтезом разних научних материјала. Јосепх Лоуис Лагранге је написао расправу о аналитичкој механици, која је одмах постала класиком математичке науке, будући да је успоставила многе основне математичке принципе, укључујући принцип могућих помака. Лагранге је напокон математирао механику.

Такође је дао огроман допринос теорији бројева, математичка анализа нумеричке методе, теорија вероватноће. Он је створио рачун варијације. Међутим, његов допринос астрономији није ништа мањи. Његово откриће - Лагрангеове тачке - неколико је векова узнемиравало све несвесне умове, а то се и даље дешава. Може се замислити колико се занимљивих ствари накупило у овом простору четири и пол милијарде година!

Студија

Не само облаци прашине, астероиди и скривене планете могу бити тамо. Многи људи сумњају да су у овим неприступачним, не-гравитационим просторима, злогласни "зелени људи" са других планета сакривени и са својих дивних "тањира" гледали како се технолошки напредак на Земљи креће, приближавајући човечанство њеној потпуној деградацији.

У овим прошлим вековима оваквог плана научне спекулације нису престале, али ће ускоро бити окончане. Човечанство се приближило коначно откривању ове тајне. Два свемирска брода укључена у проучавање Сунца прешла су на студије другог плана. И они ће ускоро стићи до ових мистериозних простора, означених са Л4 и Л5, и на лицу места сазнати шта се Лагрангеове тачке крију у себи.

Мисија

Чак и ако ови гласници Земље не нађу туђинске бродове тамо, ионако, многи научници ће једноставно бити срећни да открију у овим тачкама све космичке камене фрагменте невероватног доба. И свакако је сакривена невероватна популација разних објеката. Астрономи ће тражити небеска тела, коришћењем специјалних алата који се чувају на просторним сондама на броду.

Наравно, све је то само нагађање, и можда се не откривају небеска тијела. Иако је Јосепх Лоуис Лагранге био сигуран да се много тога може наћи. Ова будућа открића могу пружити недостајуће информације о томе како је Сунчев систем формиран, допуштајући породици да разуме многе колосалне интеракције које су формирале и Месец. Можда ће ово знање упозорити земаљске на будуће сударе космичких тела са нашом планетом.

Суштина учења

Лагрангеове тачке у простору откривене су 1772. године, када је математичар израчунао такав феномен: Земља, као што је већ познато, има гравитационо поље, и мора нужно неутралисати привлачност Сунца управо на одређеним тачкама у простору. А то су једине области у којима објект заиста мора постати бестежински. Пет тачака Лагрангеа су изузетно занимљиве у њиховом пуном комплементу. Међутим, Л4 и Л5 интригирају више од било кога. То су једине стабилне области. На пример, Лагрангеове тачке Л2 и Л1 ће такође бити одложене од стране летећег астероида, али после неког времена он се ослобађа у даљем лету, али ако објекат падне у Л4 или Л5 простор, може рећи заувек од остатка космоса.

То није далеко од Земље, само неких стотину и педесет милиона километара, а ове тачке се налазе директно на орбиталној равни, али највероватније неће успети. То су Лагрангеове тачке Земље: Л4 је шездесет степени испред наше планете, а Л5 је под истим углом иза њега, и заједно се окрећемо око Сунца. Вероватно штите Земљу од пада астероида и других космичких тела на њему, лишавајући их сопственог кретања у свом не-гравитационом простору. Најзанимљивије је то што се иста слика посматра око других планета, а присуство таквих подручја је већ откривено.

Трапс

Мак Волф 1906. године открио је астероид који је назвао Ахил. Био је између Јупитера и Марса, иза главног астероидни појас. Истражујући податке, научник је схватио да је Ахил био заробљен у Ј4 као Лупус. Након овог открића, вал потрага за сличним примјерима је порастао. Сви налази на тим местима добили су име по херојима Тројанског рата. Тренутно су пронашли нешто мање од хиљаду астероида који су ухваћени у својим антигравитационим мрежама од стране Јупитерових тачака Лагрангеа. Земља, месец - то је оно што највише занима научнике.

Тројански астероиди око других планета је тешко уочити. Сатурн није пронађен, Нептун - само један. Али Земља пажљиво скрива своје свемирске оставе, и да се тамо складишти, још није истражена. Чекамо информације од сонди које су почеле да траже - шта ће они сазнати од онога што је скривено од нас Лагрангеових тачака?

Земља

Сунце је преблизу Л4 и Л5, због чега их је тако тешко видјети са Земље. Ноћу, подручје Л5 је скоро на хоризонту и брзо одлази, док је Л4, напротив, скривен у зору. Поред тога, потребно је прегледати огромне површине веће од Месеца у његовој највећој инкарнацији. Међутим, потрага и даље траје. Деведесетих година прошлог века за ове студије коришћен је телескоп на Хавајима. Занимљиве чињенице нису пронађене, већ зато што су се истраживачи поступно охладили на ову мистерију.

Недавно је покренута аутоматска претрага како би се истражили астероиди који се налазе у близини Земље, с посебним освртом на свемирске локације у подручјима Лагрангеових тачака. Међутим, до сада се ништа није могло открити. Посебна нада научника је за сонду летилице СТЕРЕО, која може донекле да разјасни ситуацију. Подсјетимо се да нису прилагођени тражењу астероида, већ проучавању соларних олуја. Међутим, оне су лансиране 2006. године јасно у орбити - једна испред, друга иза Земље, и стога ће моћи да посматрају не само соларну активност. Да би се то постигло, при приближавању Л4 и Л5 зонама, наши авиони ће бити реконфигурирани на спорији лет, што неће дозволити да падну у гравитациони трап.

Одакле је дошао Месец?

Зашто наша Земља има тако велики сателит, одакле је дошао - ова питања су увек забрињавала човечанство. Данас многи научници верују да је настао из разних свемирских остатака, фрагмената свемирског објекта величине планета Марс, који се ударио у Земљу пре четири милијарде година. Како се догодило да након таквог судара Земља и даље постоји? Уосталом, требало је да буде супротно: Земља је била удавица и без месеца. А онда се огромно космичко тело распало на комаде од ударца и наш омиљени пратилац песника из олупине, како то?

Само једно објашњење. Ово просторни објекат мора се формирати негдје у близини, како не би имали времена за убрзање у лету. Ова хипотеза је потврђена детекцијом у лунарном тлу тачно исте количине изотопа кисеоника, као и на Земљи. Марс има другачији однос. Али како би се овако огромно небеско тело овде, дословно поред њега, могло приметити незапажено, а не сударити се са Земљом много раније? Али ако је формирана у једној од Лагрангеових тачака, ово све објашњава. Формација је близу Земље - стога, изотопи кисеоника имају исту количину. У истој орбити би могла бити брзина близу исте. И ако пробе које лете до Лагрангеових тачака, пронађу остатке овог свемирског објекта, теорија, можемо претпоставити, је доказана.

Претња

Неки астрономи су сугерисали да у тако великим просторима као што су Лагрангеове тачке, тело може бити величине планете, јер је супстанца неопходна за њено формирање сакупљена тамо четири и пол милијарде година. Планете, а затим састављене од космичке прашине и гаса, и Л4 и Л5 биле су и остају одличне батерије за ову сврху. Па, можда није планета, али се астероид злокобних димензија можда скрива тамо.

Али ово је темпирана бомба која је сакривена од знатижељних очију. Најближе планете, посебно Венера, могу имати тако гравитационо дејство, које ће постепено извући овај колос из Лагрангеове тачке и усмерити га директно на Земљу. А ако тамо нађу такво космичко тијело, морат ће га дићи у зрак и узети фрагменте за испитивање.

Задатак три тијела

Соларни систем има огроман број ефеката, природно повезаних са кретањем планета, Месеца, Земље. Исти ефекат су Лагрангеове тачке. Како ће летелица ступити у интеракцију с њима? Овде је Земља, и Месец лети око њега у кружној орбити, и чини се да ништа друго у природи није ту. Ово је ограничен задатак од три тела, где је трећи летелица која се разматра и њено кретање. Ако је на линији која повезује Месец и Земљу, онда ћете осетити два гравитациона убрзања - привлачност Месеца, привлачност Земље, плус трећа - центрипетална - ће допринети овим убрзањима, јер се сама линија стално ротира.

У орбити

Наравно, не може бити тачке где се сва ова убрзања укрштају, биће ресетована. Ово ће бити тачка равнотеже, иначе је то Лагрангеова тачка (или либацијска тачка). Постоји пет таквих тачака. Прва три повезују Месец и Земљу, то су колинеарне Лагрангеове тачке. Свемирска летелица постављена на било коју од ових тачака ће висити тамо, а ако се мало одступи, она ће пронаћи своју орбиту у близини.

Штавише, неизбежно ће се променити, јер Месец не кружи око Земље, већ је његова орбита благо издужена. И сунце утиче, наравно. Али ова метода има будућност, јер је јефтина прилагодити орбиту апарата на територији на којој се налазе Лагрангеове тачке. Овде можете користити потисник. Близина таквих тачака погодна је и за свемирске летове.

Систем Земље-Сунце

И овде постоји пет тачака библиотеке, а свемирска истраживања су себи поставила потпуно различите задатке него у развоју блиског месеца. Први летови су обављени од 1978. године, а неколико занимљивих мисија имало је времена за реализацију. Главни циљ је да се прати соларна активност и соларни ветар. Ово је постало могуће када се користи Л1 Лагрангеова тачка. Л2 је интересантан за астрофизичаре, јер уређај из близине ове тачке може користити телескоп заштићен од сунчевог зрачења, јер је константно усмјерен на другу страну. Астрофизичка посматрања могу се извршити најчистијим прорачуном.

Пројекти повезани са Лагрангеовим тачкама, Луна-Земља, у нашој земљи сада практично нису ангажовани, дајући ову тему европским и америчким научницима. И они су ангажовани у соларним тачкама, пошто су већ акумулирали огромно искуство. Међутим, велики програми су завршили са Совјетским Савезом.