Выйти в неустойчивую точку Лагранжа чрезвычайно сложно — для этого требуется сверхточная навигация. Разместив в точке Лагранжа мощный магнитный щит, человечество может заметно сэкономить на потерях от сильных солнечных бурь.
«СПЕКТР-РГ»: В ТОЧКЕ ЛАГРАНЖА
Наиболее примечательная – первая точка Лагранжа L1, сбалансированная между гравитационным притяжением двух объектов. Эта конкуренция за точки Лагранжа обусловлена не только научными исследованиями, но и экономическим и технологическим соперничеством между США и Китаем. Ну, точки Лагранжа — это определенные места в этой конфигурации, где гравитация двух тел уравновешивается в равной степени совершенно особым образом. Вторая точка Лагранжа была выбрана в качестве локации миссии обсерватории по причине уникального оптического положения: с одной стороны. Обозначение L1 в названии обсерватории относится к точке Лагранжа — месту в космосе, где гравитационные силы двух крупных тел, таких как Солнце и Земля, нейтрализуют друг друга.
Точки Лагранжа могут стать ареной новой космической гонки США и Китая
Почти за месяц новейший телескоп «Джеймс Уэбб» добрался до второй точки Лагранжа в системе Солнце-Земля. Эту стабильность обеспечивает гравитационный баланс между нашей планетой, Луной и точками Лагранжа L1 и L2. Точка Лагранжа L2 расположена на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли.
Точки Лагранжа
Индийский зонд на пути к Солнцу сделал первый снимок Земли и Луны 10. Фотография сделана спустя два дня после запуска аппарата. На удивительном снимке Луна выглядит как крошечное пятнышко рядом с Землей.
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.
Это некорректно потому, что затраты энергии для этих действий различаются почти вдвое на единицу доставляемого груза. Наконец, сборка в полутора миллионах километров от Земли потребует организации туда пилотируемых экспедиций. Всё это делает стоимость создания магнитного суперщита равной не сотням миллиардов, а триллионам долларов что, впрочем, всё равно дешевле, чем последствия солнечной супервспышки без такого щита. Во-вторых, работа делает вывод, что такой щит может быть у внеземных цивилизаций.
Но как только речь заходит о трех объектах, расчеты невероятно усложняются. Для задачи трех тел до сих пор нет общего решения, удалось найти лишь частные варианты, и точки либрации — один из них. Вопреки названию, первые три точки либрации нашел еще в 1767 году немецко- русский математик Леонард Эйлер: он описал так называемые коллинеарные точки, L1, L2, L3, которые также называют эйлеровскими. Их называют треугольными, потому что они находятся в вершинах равностороннего треугольника, который можно построить через космические тела. Эти пять точек либрации можно найти в любой системе двух тел — например, в системе Земля — Луна, Земля — Солнце, Юпитер — Солнце и так далее. Точки либрации существуют и в более сложных системах, скажем вокруг вращающихся гравитирующих эллипсоидов, таких как карликовая планета Хаумеа рядом с Плутоном, которая считается самым быстровращающимся телом в Солнечной системе.
Астрофизик Ольга Сильченко о том, как точки Лагранжа используют в исследованиях космоса: — Если мы запускаем телескоп на орбиту, то он крутится вокруг Земли. Нам он виден то днем, то ночью, надо все время за ним «бегать», поддерживать с ним связь — расставить антенны по всей Земле. Раньше так и поступали. И хорошо, что Россия — страна протяженная, система антенн, которая принадлежит петербургскому Институту прикладной астрономии РАН, растянулась от Карелии до Уссурийска. Но когда спутник улетел и находился над Америкой, наблюдать за ним уже не получалось, приходилось просить о помощи американских коллег. Такой способ не очень удобный: много антенн, много коллективов, с которыми надо договариваться. Если мы запускаем спутник в точку Лагранжа, наладить с ним связь даже из одного пункта довольно просто. Телескоп наблюдает непрерывно, постоянно получает очень много информации.
Гало-орбита аппарата вокруг точки Лагранжа L1 позволит ему вести непрерывное наблюдение за нашим светилом. Научные цели включают изучение нагрева короны, ускорения солнечного ветра, корональных выбросов массы, динамики солнечной атмосферы и температурной анизотропии. Номинальный срок службы космического корабля составляет пять лет, однако, по данным Индийской организации космических исследований ISRO , он может быть продлен.
Точки Лагранжа. Удивительное рядом
Этот проект не был реализован, и первым отечественным аппаратом, достигшим точки Лагранжа L2, а теперь и совершившим её облёт, стал «Спектр-РГ». Эта конкретная орбита была получена для поддержания стабильности телескопа и в то же время для получения преимуществ близкого расположения к точке Лагранжа L2. Это, в принципе, хорошая новость. Троянские поля астероидов в точках Лагранжа L4 и L5 на орбите Юпитера. Российская астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» сегодня, 16 апреля 2020 года, стала первым отечественным аппаратом, облетевшим точку Лагранжа L2. Разгорается новая "космическая гонка" между США и Китаем в освоении космоса, и одним из полей битвы становятся точки Лагранжа — уникальные позиции гравитационного равновесия.
«Спектр-РГ»: вокруг точки Лагранжа за 177 дней
Это очень длинное путешествие, почти в 125 дней. Мы желаем всего хорошего нашему аппарату на его длинном пути! Миссия рассчитана на пять лет.
Правда, сделал он это без экипажа, но всё ещё впереди. Источник изображения: NASA Дальняя ретроградная орбита — это стабильная орбита за пределами точек Лагранжа устойчивой гравитационной системы Земля-Луна. Эту стабильность обеспечивает гравитационный баланс между нашей планетой, Луной и точками Лагранжа L1 и L2. Космический корабль впервые в истории земной космонавтики использовал эту орбиту. Для выхода на новый курс потребовалась работа двигателей корабля в течение 88 с. За всю следующую неделю «Орион» преодолеет только половину новой орбиты, настолько она длинная.
Какое-то время она будет вращаться вокруг Земли, после чего отправится в четырехмесячное путешествие к точке Лагранжа», — заявил глава ISRO Шридхара Паникер Соманатх на пресс-конференции после пуска Фото: Lakshmi via Reuters Connect Индия впервые запустила в космос автоматическую станцию по изучению Солнца. И это уже второй успешный космический запуск за последние два месяца: в настоящее время на Луне работает индийский луноход «Чандраян». Что касается запущенной к Солнцу станции Aditya-L1 , то она выведена на орбиту Земли, а Солнца достигнет через четыре месяца.
James Webb достиг точки Лагранжа 25. Мы на шаг приблизились к раскрытию загадок вселенной», — приводит пресс-служба слова директора NASA Билла Нельсона, который добавил, что «с нетерпением ждет первых новых видов вселенной уже этим летом».
Комментарии
- «Спектр-РГ»: вокруг точки Лагранжа за 177 дней | Space Research Institute - IKI
- Точки Лагранжа – астроном Владимир Сурдин | Лекции по астрономии и астрофизике | Научпоп | НаукаPRO
- Джеймс Уэбб вышел на орбиту вокруг точки Лагранжа L2
- ЛАГРАНЖА ТОЧКИ • Большая российская энциклопедия - электронная версия
- Регистрация
- Что такое точки Лагранжа и почему в них не действует гравитация
Лунный микроспутник может быть потерян, «Цюэцяо» продолжает путь к точке Лагранжа
Об этом сообщили в NASA. В ближайшие 5 месяцев обсерватория будет готовиться к первым научным наблюдениям, запланированным на лето. Отмечается, что специалисты космического агентства будут выравнивать зеркала телескопа.
Немаловажным является и факт нахождения станции вдали от магнитного поля Земли, что поможет избежать помех от него во время исследований. Индийская станция обеспечена семью исследовательскими системами, которые предназначены для изучения различных характеристик Солнца. Ей предстоит исследовать поток частиц, идущих от него, измерять магнитное поле, исследовать солнечную корону и динамику корональных выбросов массы. Кроме этого, станция проведет исследование солнечной фотосферы, хромосферы, измерит колебания солнечного излучения. Проект Aditya-L1 стал второй высокотехнологичной миссией по исследованию космоса, реализованной Индией в этом году.
Как можно использовать точки Лагранжа?
Исследователи в области космонавтики еще в 1970-х годах обратили внимание на точки Лагранжа. Например, в точке L1 системы «Земля — Солнце» можно было бы поместить космическую солнечную обсерваторию. Она никогда не будет попадать в тень Земли, соответственно, наблюдения можно вести без перерыва. Точка L2 системы «Земля — Солнце» может быть практически идеальной для установки в ней космического телескопа. В ней Земля почти всегда заслоняет солнечный свет и не отражает его в это место, что позволило бы ученым постоянно изучать другие звезды. В точке L1 системы «Земля — Луна» можно поместить ретрансляционную станцию в период освоения спутника Земли. Станция будет постоянно находиться в зоне прямой видимости для большей части полушария Луны, обращенного к Земле. Поэтому для связи с ней будущим колонистам Луны понадобятся передатчики в десятки раз менее мощные, чем для связи с Землей.
Существует множество проектов, в рамках которых астрофизики планируют тем или иным образом использовать точки Лагранжа в своих исследованиях. Был запущен еще в 1978 году, в рамках миссии должен был доказать, что существование этих точек либрации другое название точек Лагранжа — «Хайтек» вообще реально, а также исследовать верхние границы магнитосферы Земли, проходящие как раз на расстоянии около 1,5 млн км от нашей планеты. После этого — через десять лет — зонд был направлен к кометам Галлея и Джакобини — Циннера. Сейчас ISEE-3 несколько десятилетий просто находится в космосе в выключенном состоянии. В точке L2 системы «Земля — Солнце» долго находился спутник WMAP для изучения реликтового излучения, которое возникло во время Большого взрыва сейчас, после завершения миссии, отправлен на орбиту захоронения , космическая обсерватория Herschel, космическая обсерватория Планк, космический телескоп Gaia. В будущем сюда запустят один из самых важных проектов по изучению космоса — телескоп имени Джеймса Уэбби в 2024 году, который придет на смену культовому «Хабблу». При этом все эти объекты, конечно же, находятся не в одной точке — а на гало-орбитах вокруг областей Лагранжа. Их достаточно много — несмотря на то, что зонды должны иметь стабилизирующее оборудование, позволяющее долго удерживаться на них.
То есть насколько орбита удалена от экватора. У МКС угол наклонения меньше 52 градусов, из-за чего космонавты могут видеть не более двадцати процентов территории России. У РОС наклонение - 96,8 градуса. То есть она будет находиться на уникальной солнечно-синхронной орбите, где солнечные батареи всегда освещены.
Где полный обзор оптическими, инфракрасными, ультрафиолетовыми и другими детекторами, радиолокационными средствами. Причем каждые полтора часа. Где мы будем видеть все свои территории, включая Арктическую зону.
Подписка на дайджест
- Покупателям
- Точки Лагранжа. Удивительное рядом - Живой Космос
- Покупателям
- Индия запустила станцию к Солнцу: Космос: Наука и техника:
- Лунный микроспутник может быть потерян, «Цюэцяо» продолжает путь к точке Лагранжа
- Индии удалось скорректировать траекторию Aditya-L1
Завтра жители Земли увидят «кровавую Луну»
- В России разработали способ управления лунными спутниками
- Индийская солнечная обсерватория вышла на траекторию полета к точке Лагранжа L1
- Телескоп James Webb успешно достиг точки Лагранжа
- Телескоп James Webb успешно достиг точки Лагранжа
- Астрофизики предложили защитить Землю огромным магнитным щитом