На изображении – Российская рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» в точке Лагранжа L2 в представлении художника. до второй «точки Лагранжа» (L2) Земли, места в космосе, где гравитационные силы нашей планеты и Солнца примерно равны, создавая стабильное положение на орбите. Какие преимущества даёт размещение космических аппаратов в точках Лагранжа?
Точки Лагранжа могут стать полем битвы в новой космической гонке
Это, в принципе, хорошая новость. Сервис электронных книг ЛитРес предлагает скачать книгу Точка Лагранжа, Бориса Батыршина в форматах fb2, txt, epub, pdf или читать онлайн. На изображении – Российская рентгеновская обсерватория «Спектр-РГ» в точке Лагранжа L2 в представлении художника. 25 декабря 2023 г., – Индийская космическая станция по изучению Солнца Aditya-L1 6 января достигнет конечной точки миссии (точки Лагранжа L1), с которой будет вести. Какие преимущества дает размещение космических аппаратов в точках Лагранжа? В этом нет нарушений физики, ведь точка Лагранжа — не центр гравитационного поля, формирующего орбиту, и это не кеплерова орбита.
Точки Лагранжа могут стать полем битвы в новой космической гонке
16 апреля 2020 года астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» стала первым отечественным космическим аппаратом, который облетел точку Лагранжа L2. МГУ, кандидат физико-математических наук Антон Бирюков объяснил, почему точку Лагранжа относят к странным местам в Солнечной системе и для чего могут быть использованы эти точки. Сервис электронных книг ЛитРес предлагает скачать книгу Точка Лагранжа, Бориса Батыршина в форматах fb2, txt, epub, pdf или читать онлайн. Поскольку аппарат находится в точке Лагранжа, из внешних моментов на него действует практически только солнечное давление.
Что такое точки Лагранжа и почему в них не действует гравитация
Соединенные Штаты также присматриваются к L2 в системе Земля-Луна, планируя такие миссии, как лунный аванпост Gateway, на конец 2020-х годов. Лаура Даффи, инженер по космическим системам, подчеркивает важность L2, поскольку с нее видна дальняя сторона Луны: "Мы не можем увидеть ее с Земли, а Китай направляется туда". Эта конкуренция за точки Лагранжа обусловлена не только научными исследованиями, но и экономическим и технологическим соперничеством между США и Китаем. В недавнем двухпартийном докладе комитета Палаты представителей подчеркивается необходимость финансирования НАСА и Министерства обороны для противодействия амбициям Китая в космосе.
В докладе содержится призыв к Соединенным Штатам стать первой страной, которая разместит на постоянной основе свои средства во всех точках Лагранжа, подчеркивая важность сохранения командования и контроля в космической области.
Космический аппарат имеет массу 1480 килограммов и оснащен семью научными приборами, разработанными специально для исследования Солнца. Кроме того, он оснащен парой анализаторов частиц и магнитометром для прямых измерений на месте.
В этой точке силы притяжения Земли и Солнца уравновешиваются центробежной силой, так что помещенное в эту точку тело в ней и остаётся, вращаясь вокруг Солнца. Однако это идеальный случай, в реальности же космические аппараты находятся не точно в L2, а движутся вокруг неё по различным траекториям. В частности, «Спектр-РГ» облетает L2 по эллиптической незамкнутой орбите с размерами полуосей более 750 тысяч километров и около 250 тысяч километров. Точка L2 удобна для проведения обзоров: вращаясь вокруг оси, которая примерно соответствует направлению на Солнце, аппарат «Спектр-РГ» сможет провести полный обзор небесной сферы за полгода, при этом в поле зрения его телескопов не попадает Солнце. Однако такая рабочая орбита неустойчива, поэтому приходится периодически проводить манёвры коррекции, чтобы аппарат оставался на ней. Данная орбита была рассчитана в Институте космических исследований и Институте прикладной математики им.
Запуск состоялся спустя всего несколько дней после того, как Индия стала четвертой страной, совершившей высадку на Луну с помощью автоматического спускаемого аппарата «Чандраяан-3». Адитья-L1 выполнила четыре орбитальных маневра около Земли, прежде чем выйти на переходную орбиту к точке Лагранжа, путь до нее составил 126 дней. Космический аппарат имеет массу 1480 килограммов и оснащен семью научными приборами, разработанными специально для исследования Солнца.
«Спектр-РГ»: вокруг точки Лагранжа за 177 дней
Коллинеарные точки либрации L1, L2, L3 неустойчивые. Это значит, что космический аппарат или природное тело, попавшее в такую точку, будет колебаться около нее только в течение определенного времени, после чего из нее вылетит. Треугольные точки L4 и L5 устойчивые: любой объект, попавший в их малые окрестности, в них и останется. Каждая точка Лагранжа имеет свои особенности и научный потенциал. Расскажем о них подробнее. Точка L1 расположена на прямой линии между телами, например Солнцем и Землей. Это идеальное место для наблюдений за звездой: Солнце здесь никогда не перекрывается ни Землей, ни Луной. Изучение активности и вспышек Солнца, предсказание климата — основные направления задачи, которые он поможет решить. Точка вызывает большой интерес и в других областях, например у астрофизиков, которые занимаются изучением двойных звезд: через L1 масса одной звезды перетекает в другую. Благодаря тому, что наша планета заслоняет солнечный свет и Солнце не создает радиопомех, это самая удобная точка для наблюдения за космосом.
В L2 размещен и запущенный в конце прошлого года телескоп «Джеймс Уэбб», с помощью которого планируют проводить перспективные исследования космоса — изучать в инфракрасной области спектра очень далекие галактики и зарождение звезд, а также искать экзопланеты. Точка L3 расположена на противоположной стороне орбиты и постоянно скрыта от нас Солнцем. Фантасты предполагали, что с обратной стороны от звезды может находиться Антиземля.
Он стартовал с Земли 25 августа прошлого года и в настоящее время успешно проводит свои исследования.
А что же дальше? Существуют ли новые проекты, связанные с точками либрации? Безусловно, существуют. Так, в США принято предложение вице-президента А.
Гора о новом запуске в направлении точки L1 системы Солнце-Земля научно-образовательного аппарата "Триана", уже прозванного "Камерой Гора". В отличие от своих предшественников он будет следить не за Солнцем, а за Землей. Наша планета из этой точки видна всегда в полной фазе и поэтому очень удобна для наблюдений. Ожидается, что картинки, полученные "Камерой Гора", будут практически в реальном времени поступать в сеть Интернет, и к ним будет открыт доступ для всех желающих.
Существует и российский "либрационный" проект. Это аппарат "Реликт-2", предназначенный для сбора информации о реликтовом излучении. Если для этого проекта найдется финансирование, то его ждет точка либрации L2 в системе Земля-Луна, то есть та, что спрятана за Луной.
Если бы ракета придала телескопу слишком большую скорость, он либо перелетел бы точку L2, либо ему потребовалось бы больше топлива для торможения после прибытия.
Если бы скорость была слишком мала, Уэббу пришлось бы еще больше разогнаться с помощью своих двигателей. Поэтому выход на орбиту точки L2 при такой величине от 250 000 км до 832 000 км является не обязательным, а сознательным выбором. Большая орбита имеет свои недостатки, такие как более сложная связь с Землей или возможность попадания солнечного света на зеркала. В то же время, однако, Уэбб не может оставаться в конусе тени Земли, поскольку он питается от солнечных батарей.
Наличие такой большой орбиты также позволяет экономить топливо, что еще раз продлевает срок его эксплуатации. Но почему была выбрана точка Лагранжа L2? Как уже упоминалось выше, особая орбита телескопа позволит держать Солнце, Землю и Луну за зеркалами.
Предполагается, что Aditya-L1 будет работать в космосе пять лет.
Почему Россия заинтересована в успехе индийской космической экспедиции Индийский космический аппарат «Чандраян-3» 23 августа стал первой космической станцией на южном полюсе Луны. До этого момента данная часть естественного спутника Земли еще не подвергалась тщательному изучению. Запуск с индийского космодрома ракеты-носителя с «Чандраян-3» состоялся 14 июля.
Как связаны активность Солнца, космическая станция и точка Лагранжа L1
А вот возле Юпитера , например, таких объектов обнаружено несколько тысяч! В точках L1 и L2 системы Земля-Солнце в настоящее время работает несколько космических аппаратов. Ведь это очень удобно. Потому что покинуть эти места практически невозможно.
Планируемый к запуску космический телескоп имени Джеймса Уэбба будет работать именно в такой точке. А именно — в точке L2. Как еще можно использовать точки Лагранжа?
Как Вам наверное стало понятно, все планеты имеют точки Лагранжа. И мы уже знаем, что они являются наиболее эффективными местами на орбите с точки зрения потребления энергии. Но это еще не все.
В частности, они продолжат процесс калибровки оптики, начавшийся 12 января. Ориентировочно на 100 день завершится охлаждение приборов. На 120 день инженеры планируют закончить выравнивание на рабочей орбите, юстировку и настройку научных приборов. Ожидается, что первые данные с телескопа учёные получат в июне 2022 года.
В этом месте небольшой объект, на который действует только сила тяжести, может сохранять устойчивое положение по отношению к обоим крупным объектам.
Другими словами, это точки, где объединенное гравитационное притяжение обеих масс обеспечивает центростремительную силу, необходимую для того, чтобы они вращались вместе с ними с одинаковой скоростью. Всего существует 5 таких точек. Им присвоены наименования от L1 до L5. И все они находятся в одной орбитальной плоскости. Первые три образуют прямую линию, соединяющую оба тела , а L3, L4 и L5 образуют равносторонний треугольник. В системе Земля-Солнце самыми интересными из них являются точки L4 и L5.
Потому в одной из них обнаружен пока единственный так называемый троянский астероид Земли — 2010 TK7. А вот возле Юпитера , например, таких объектов обнаружено несколько тысяч! В точках L1 и L2 системы Земля-Солнце в настоящее время работает несколько космических аппаратов.
При вспышке на Солнце в проводнике тёк бы ток, а вокруг проводника — магнитное поле.
Авторы оценивают стоимость вывода проводника на орбиту в 100 миллиардов долларов цена МКС , однако берут при этом цену вывода 1000 долларов за килограмм. Это ниже, чем даже у самых дешёвых существующих ракет-носителей, например Falcon 9 или Falcon Heavy. Такие оптимистичные цифры, видимо, принимаются ими с опорой на ожидаемый прогресс в области многоразовых ракет. Астрофизики отмечают, что на фоне потерь в размере минимум 5—10 триллионов долларов, которые должна причинить супервспышка на Солнце техногенной цивилизации современного типа, расходы на строительство магнитного щита на орбите не так велики.
Кроме того, полагают они, развитые цивилизации у других звёзд могли уже построить такие щиты. По ним их можно обнаружить в момент сильных вспышек у их светил. У работы есть ряд недостатков. Во-первых, она уравнивает стоимость вывода медного проводника на низкую околоземную орбиту со стоимостью его доставки к точке Лагранжа и сборки там в единую конструкцию.
ЧТО ТАКОЕ ТОЧКИ ЛАГРАНЖА И ПОЧЕМУ В НИХ НЕ ДЕЙСТВУЕТ ГРАВИТАЦИЯ
Вокруг других планет в Солнечной системе ученые также наблюдают похожие области. В 1906 году астроном и пионер астрофотографии Максимилиан Вольф обнаружил астероид, который находится постоянно в одном и том же месте за главным поясом астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Этот астероид оказался точкой L4 Юпитера. Ученые назвали его Ахиллесом — именно с него пошла традиция называть все подобные астероиды именами участников Троянской войны. Сейчас благодаря этому открытию астрофизики обнаружили более тысячи астероидов, находящихся в двух стабильных точках Лагранжа Юпитера.
Орбита астероида Ахиллес Другое дело, что поиски подобных астероидов вокруг других планет пока оказались не столь успешными: возле Сатурна их пока не обнаружили, а около Нептуна — всего один. Вероятно, пока астрофизики просто не рассчитали правильное местоположение этих областей у таких планет. Все равно не очень понятно, как это работает Точка Лагранжа — это такое место в космосе, где объединенные гравитационные силы двух очень массивных тел — Земли и Солнца или Земли и Луны — равны центробежной силе, ощущаемой намного меньшим третьим телом. Взаимодействие этих сил создает точку равновесия, где может быть навечно «припаркован» условный космический корабль для проведения наблюдений.
Предположим, у нас есть два очень больших объекта в космосе — Земля и Солнце. У них есть гравитационное притяжение. И есть спутник — если мы запускаем его слишком близко к Солнцу, то постепенно гравитация притянет его к звезде, и он либо врежется в нее, либо выйдет на солнечную орбиту. Если к Земле, то спутник либо окажется на околоземной орбите, либо войдет в атмосферу нашей планеты и сгорит в ней.
Точки Лагранжа — места в космосе, где гравитация двух объектов в нашем случае Солнца и Земли эффективно компенсирует друг друга. Это позволит спутнику оставаться именно в том месте, куда он был запущен. Какое-то время наш спутник, оказавшийся в этих точках, будет находиться внутри областей, но потом гравитация все-таки изменится и наше космическое тело полетит дальше.
Успех всего мероприятия обеспечит почву для миссии Artemis II в 2024 году, в ходе которой сегодняшний маршрут беспилотного «Ориона» повторит капсула с астронавтами. В 2026 году может состояться миссия Artemis III, в ходе которой будет сделана попытка седьмой высадки человека на Луну. Вечерний 3DNews Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
За последние несколько лет космическая программа Китая прошла долгий путь. Миссия по возвращению образцов с Луны «Чанъэ-5» и предстоящая миссия «Чанъэ-6» к южному полюсу Луны — два примера их больших шагов вперед. Тяньгун, китайская космическая станция, запущена и работает. Обе страны также разрабатывают технологии для исследования дальнего космоса, а точки Лагранжа системы Земля-Луна служат трамплином для будущих миссий на Марс и за его пределы. Помимо конкуренции между США и Китаем в освоении космоса, существует также сотрудничество между многими странами по таким проектам, как Международная космическая станция, которые продолжают расширять наше понимание Вселенной.
Международное сообщество заинтересовано в Также есть точки Лагранжа: такие организации, как Европейское космическое агентство, разрабатывают свои собственные миссии в эти стратегические места. Сосредоточение новой космической гонки на точках Лагранжа, возможно, столь же тревожно, сколь и увлекательно, хотя, по крайней мере, будет интересно.
Космические аппараты могут долго находиться в таких зонах, почти без необходимости корректировать своё положение с помощью топлива. Это даёт непрерывный обзор Земли и Луны, а также идеальную точку для слежения за погодными условиями планеты.
Отсутствие атмосферных помех и близость L1 и L2 к Луне также делают их популярными позициями. Кто контролирует их, получает значительные преимущества для космических исследований, связи и слежения. С точки зрения Солнца, L2 находится в 1,5 миллиона километров "позади" Земли. Она обращается вокруг Солнца с той же скоростью, что и наша планета, но примерно в четыре раза дальше, чем когда-либо бывает Луна.
За спиной Луны с перспективы Земли, L2 обеспечивает незаслонённый обзор глубокого космоса, что делает эту позицию идеальной для размещения чувствительных телескопов вроде космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Китай уже отправил ретрансляционный спутник Queqiao на точку L2 системы Земля-Луна для связи со станцией Чанъэ-4 — первой высадившейся на обратную сторону Луны.
«Спектр-РГ»: вокруг точки Лагранжа за 177 дней
Адитья-L1 выполнила четыре орбитальных маневра около Земли, прежде чем выйти на переходную орбиту к точке Лагранжа, путь до нее составил 126 дней. Адитья-L1 выполнила четыре орбитальных маневра около Земли, прежде чем выйти на переходную орбиту к точке Лагранжа, путь до нее составил 126 дней. Точки Лагранжа могут стать ареной новой космической гонки США и Китая С развитием космической индустрии и стремительным развитием технологий, кос. Телескоп «Джеймс Уэбб» завершил один из ключевых этапов своего путешествия — прибыл на орбиту точки Лагранжа L2 системы «Солнце-Земля», находящейся на расстоянии в 1,5 млн. Космический аппарат «Спектр-РГ» завершил этап перелета в окрестность внешней точки Лагранжа L2 системы «Солнце — Земля».