拉格朗日点



        指受两大物体引力作用下,能够使小物体稳定的点。 一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止。这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明的。1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星(见脱罗央群小行星)在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中,按推论有5个拉格朗日点,但只有两个是稳定的,即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰,仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。



L1

      在M1和M2两个大天体的连线上,且在它们之间。 例如:一个围绕太阳旋转的物体,它距太阳的距离越近,它的轨道周期就越短。但是这忽略了地球的万有引力对其产生的拉力的影响。如果这个物体在地球与太阳之间,地球引力的影响会减弱太阳对这物体的拉力,因此增加了这个物体的轨道周期。物体距地球越近,这种影响就越大。在L1点,物体的轨道周期恰好等于地球的轨道周期。太阳及日光层探测仪(SOHO)(NASA关于SOHO工程的网站 )即围绕日-地系统的L1点运行。


L2

      在两个大天体的连线上,且在较小的天体一侧。
      例如:相似的影响发生在地球的另一侧。一个物体距太阳的距离越远,它的轨道周期通常就越长。地球引力对其的拉力减小了物体的轨道周期。在L2点,轨道周期变得与地球的相等。

      L2通常用于放置空间天文台。因为L2的物体可以保持背向太阳和地球的方位,易于保护和校准。威尔金森微波各向异性探测器已经围绕日-地系统的L2点运行。詹姆斯·韦伯太空望远镜将要被放置在日-地系统的L2点上。另:嫦娥二号卫星于2011年6月9日16时50分05秒在探月任务结束后飞离月球轨道,飞向第2拉格朗日点继续进行探测,飞行距离150万公里,预计需85天。北京时间2011年8月25日23时27分,经过77天的飞行,“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入距离地球约150万公里远的、太阳与地球引力平衡点——拉格朗日L2点的环绕轨道。

L3

      在两个大天体的连线上,且在较大的天体一侧。

      例如:第三个拉格朗日点,L3,位于太阳的另一侧,比地球距太阳略微远一些。地球与太阳的合拉力再次使物体的运行轨道周期与地球相等。一些科幻小说和漫画经常会在L3点描述出一个“反地球” 。

L4

     在以两天体连线为底的等边三角形的第三个顶点上,且在较小天体围绕两天体系统质心运行轨道的前方。此点稳定的原因在于,它到两大物体的距离相等,其对两物体分别的引力之比,正好等于两大物体的质量之比。因此,两个引力的合力正好指向该系统的质心,合力大小正好提供该物体公转所需之向心力,使其旋转周期与质量较小天体相同并达成轨道平衡。该系统中,两大物体和L4点上物体围绕质心旋转,旋转中心与质心重合。事实上,L4与L5点上的物体的质量不须小到可忽略。

      L4和L5点有时被称为三角拉格朗日点或特洛伊点。



L5

      在以两天体连线为底的等边三角形的第三个顶点上,且在较小天体围绕较大天体运行轨道的后方。
      L4和L5有时称为“三角拉格朗日点”或“特洛伊点”。

      土卫三的L4和L5点有两个小卫星,土卫十三和土卫十四。土卫四在L4点有一个卫星土卫十二。



(投稿日期:2013-5-28 19:08:36)            返回主页    关闭窗口