Lagrangeovy body: definice, vyhlídky na jejich využití ve vesmírných aktivitách

Absence gravitace nebo, jak astronomové nazývají tento jev, Lagrange body (po mechanikovi, astronomovi a matematiku z Francie éry osvícenství - Joseph Louis Lagrange), stručně označené L1 a dále k L5, nejsou jen body. To je obrovský prostor vesmíru - v mnoha milionech kilometrech, kde zákony gravitace nefungují. A to znamená, že jakýkoliv objekt, který se náhodně dostane tam, se nemůže vrátit. Obří prostorové prostory označené Lagrangeovými body, kde není možný žádný pohyb, ji zachycují a nikdy je nezbaví. A pokud je propuštěn, je velmi brzy.

Matematik

V roce 1736 se v Turíně ve Francii narodil slavný Ital, který se spolu s Eulerem stal největším matematikem z osmnáctého století. Zvláště známá byla jeho výjimečné zvládnutí generalizace a syntézy různých vědeckých materiálů. Joseph Louis Lagrange napsal pojednání o analytické mechaniky, která se okamžitě stala klasikou matematiky, protože stanovila mnoho základních matematických principů, včetně principu možných posunů. Bylo to Lagrange, který nakonec matematizoval mechaniku.

On také udělal obrovský příspěvek k teorii čísel, matematická analýza numerické metody, teorie pravděpodobnosti. Byl to ten, kdo vytvořil počet změn. Jeho příspěvek k astronomii však není o nic menší. Jeho objev - body Lagrange - po několik staletí rozrušil všechny paradonsní mysli a stále se to děje. Je možné si představit, kolik zajímavostí se v tomto prostoru načrtlo na čtyři a půl miliardy let!

Studium

Nejsou tam jen prachové mraky, asteroidy a skryté planety. Mnoho lidí má podezření, že se v těchto nepřístupných, bez gravitačních prostorech schovávali notoricky známí "zelení muži" z jiných planet a ze svých nádherných "desek" sledovali, jak se technologický pokrok na Zemi pohybuje, čímž lidstvo přiblížilo jeho úplnému zhoršení.

V těchto minulých stoletích takového plánu vědecká spekulace nepřestala, ale brzy skončí. Lidstvo se blížilo k tomu, aby konečně odhalilo toto tajemství. Dvě kosmické lodě, které se podílely na studiu Slunce, přešli na studium jiného plánu. A oni se chystají dosáhnout těchto tajemných prostorů označených L4 a L5 a zjistit na místě, co Lagrange body skrývá v sobě.

Mise

Dokonce i když tito poslovníci Země nenajdou tam cizí lodě, mnohí vědci budou prostě rádi, že v těchto místech objeví jakékoliv kosmické úlomky kamene neuvěřitelného věku. A jistě je skryta úžasná populace široké škály objektů. Astronomové budou hledat nebeské těla, pomocí speciálních nástrojů, které jsou uloženy na sondě místa na desce.

Samozřejmě, to vše jsou jenom spekulace a možná, že tam nebudou nalezeny žádné nebeské těla. Ačkoli Joseph Louis Lagrange si byl jistý, že se hodně dá najít. Tyto budoucí objevy by mohly poskytnout chybějící informace o tom, jak se vytvořila sluneční soustava, a nechat rodinu pochopit mnoho kolosálních interakcí, které tvořily Měsíc. Možná toto poznání varuje pozemšťany před budoucími srážkami kosmických těl s naší planetě.

Podstata učení

Lagrangeovy body ve vesmíru byly objeveny v roce 1772, kdy matematik vypočítal takovýto jev: Země, jak již byla známa, má gravitační pole a nutně neutralizuje přitažlivost Slunce přesně ve stanovených bodech vesmíru. A to jsou jediné oblasti, kde se objekt skutečně musí stát beztížný. Pět bodů Lagrange je v jejich úplném doplnění mimořádně zajímavé. Nicméně, L4 a L5 intriku více než kdokoli jiný. Jedná se o jediné stabilní oblasti. Například Lagrangeové body L2 a L1 budou také zpožděny létajícím asteroidem, ale po nějaké době se uvolní do dalšího letu, ale pokud se objekt dostane do prostoru L4 nebo L5, může se rozloučit se zbytkem vesmíru navždy.

To není daleko od Země, jen asi sto padesát milionů kilometrů a tyto body se nacházejí přímo na orbitální rovině, ale nejspíš to nebude fungovat. Jedná se o Lagrangeské body na Zemi: L4 je šedesát stupňů před naší planety a L5 je ve stejném úhlu za ní a společně se točíme kolem Slunce. Pravděpodobně chrání Zem před pádem asteroidů a dalších kosmických těl, které jsou na něm, a zbavují je vlastního pohybu ve svém nevtavivním prostoru. Nejzajímavější je, že stejný obraz je pozorován i kolem jiných planet a přítomnost takových oblastí již byla objevena.

Pasti

Max Wolf v roce 1906 objevil asteroid, který nazval Achilles. Byl mezi Jupiterem a Marsem, za hlavní asteroidový pás. Při zkoumání dat vedec věděl, že Achilles byl uvězněn v J4 jako Lupus. Po tomto zjištění vzrostla vlna hledání podobných příkladů. Všechny nálezy v takových místech byly pojmenovány po hrdinů Trojské války. V tuto chvíli našli méně než tisíc asteroidů, které byly zachyceny v protigravitačních sítích pomocí bodů Jupitera Lagrange. Země, měsíc - to je to, co zajímá nejvíce vědci.

Trojští asteroidy kolem jiných planet jsou obtížné zjistit. Saturn není nalezen, Neptun - jen jeden. Ale Země pečlivě ukrývá své kosmické prostory a že je tam uložena, ještě nebyla zkoumána. Čekáme na informace ze sond, které začaly hledat - co zjistí od toho, co od nás Lagrange body skrývá?

Země

Slunce je příliš blízko k L4 a L5, což je důvod, proč jsou tak obtížně vidět ze Země. V noci je oblast L5 téměř na obzoru a rychle opouští, zatímco L4, naopak, je skrytá v svítání. Navíc musíte prozkoumat obrovské plochy větší než měsíc v jeho nejplnější inkarnaci. Vyhledávání stále pokračuje. V devadesátých letech se pro tyto studie použil dalekohled umístěný na Havaji. Zajímavé skutečnosti nebyly nalezeny, ale proto, že se vědci postupně zchladili na toto tajemství.

Nedávno bylo zahájeno automatické vyhledávání s cílem prozkoumat asteroidy umístěné poblíž Země a věnovat zvláštní pozornost vesmírným místům v oblastech Lagrangeových bodů. Nicméně zatím nebylo možné zjistit nic. Zvláštní naděje vědců je na sondách sondy STEREO, která může situaci poněkud objasnit. Připomeňme, že nejsou přizpůsobeny hledání asteroidů, ale studiu slunečních bouří. Byly však zahájeny v roce 2006 zřetelně na oběžné dráze - jedna vpředu a druhá za Zemi, a proto bude schopna pozorovat nejen sluneční aktivitu. K tomu, když se blížíme k zónám L4 a L5, naše letadla budou přeměněna na pomalejší let, který jim nedovolí, aby se dostali do gravitačního pasti.

Odkud přišel měsíc?

Proč má naše Země takový mohutný satelit, odkud pochází - tyto otázky vždy lidské obavy znepokojovaly. Dnes se mnoho vědců domnívá, že je tvořeno různými prostorovými úlomky, fragmenty vesmírného objektu o velikosti planety Mars, která se zhroutila do Země před čtyřmi miliardami let. Jak se stalo, že po takové kolizi Země stále existuje? Koneckonců by to mělo být opak: Země byla smithereens a žádný měsíc. A pak se obrovské kosmické tělo rozpadlo na kusy z rány a vytvořil náš oblíbený společník básníků z trosky, jak to?

Pouze jedno vysvětlení. Toto prostorový objekt musí být vytvořena někde poblíž, aby nedošlo k urychlení v letu. Tato hypotéza je potvrzena detekcí přesně stejného množství izotopů kyslíku v lunární půdě, jako na Zemi. Mars má jiný vztah. Ale jak by se tady mohutné nebeské tělo stalo doslova vedle toho bez povšimnutí a nezamlouvalo se s Zemí mnohem dříve? Pokud by se to stalo v jednom z Lagrangeových bodů, vysvětluje to všechno. Formace se blíží Zemi - proto izotopy kyslíku mají stejné množství. Ve stejné oběžné dráze by mohla být blízká rychlost. A pokud sondy létají k bodům Lagrange, najdeme pozůstatky tohoto vesmírného objektu, teorie, kterou můžeme předpokládat, je prokázána.

Hrozba

Někteří astronomové navrhli, že v tak rozsáhlých místech, jako jsou Lagrangeovy body, může být tělo velikostí planety, protože látka, která je nezbytná pro její formaci, se tam shromáždila čtyři a půl miliardy let. Planety a pak složené z kosmického prachu a plynu a L4 a L5 byly a zůstanou vynikajícími bateriemi pro tento účel. No, možná ne planeta, ale asteroid se zlověstnými rozměry se tam může schovávat.

Ale je to tichá časová bomba, skrytá před zvědavými očima. Nejbližší planety, zvláště Venuše, mohou mít takový gravitační vliv, který postupně odvádí tento kolos z bodu Lagrangea a směruje ho přímo na Zemi. A pokud tam naleznou takové kosmické tělo, budou muset vyfouknout a vzít fragmenty pro vyšetření.

Úloha tří orgánů

Sluneční soustava má obrovský počet účinků, přirozeně spojených s pohybem planet, Měsíce, Země. Stejným účinkem jsou Lagrangeovy body. Jak budou kosmická sonda s nimi spolupracovat? Tady je Země a Měsíc letí kolem ní v kruhové oběžné dráze a zdá se, že nic jiného v přírodě neexistuje. Jedná se o omezenou tříčlennou úlohu, kde třetí je zvažovaná kosmická loď a její pohyb. Je-li na linii, která spojuje Měsíc a Zemi, ucítíte dvě gravitační zrychlení - přitažlivost Měsíce, přitažlivost Země a třetí třetí - centripetální - přidá k těmto zrychlením, protože se tato linka sama neustále otáčí.

Na oběžné dráze

Samozřejmě, že nemůže existovat bod, kde se všechny tyto akcelerace protínají, bude resetován. Bude to rovnovážný bod, jinak je to Lagrangeův bod (nebo librační bod). Existuje pět takových bodů. První tři spojují Měsíc a Zemi, to jsou kolineární Lagrangeovy body. Kozmická loď umístěná v kterémkoli z těchto bodů tam visí a pokud se lehce odchyluje, objeví svou vlastní oběžnou dráhu v okolí.

Navíc se to nevyhnutelně změní, protože Měsíc nepřekračuje Zemi v kruhu, ale jeho orbita je mírně prodloužena. A slunce samozřejmě ovlivňuje. Ale tato metoda má budoucnost, protože je nízké náklady na úpravu oběžné dráhy přístroje na území, kde se nacházejí body Lagrange. Zde můžete použít trysku. Blízkost těchto bodů je vhodná i pro lety s prostorem s obsluhou.

Systém Země-Slunce

Také zde je pět bodů libration a vesmírný výzkum si stanovil úplně jiné úkoly než ve vývoji blízké měsíce. První lety byly provedeny od roku 1978 a několik zajímavých misí mělo čas na to, aby se uskutečnilo. Hlavním cílem je sledování sluneční aktivity a slunečního větru. Toto bylo možné ještě více při použití bodu L1 Lagrange. L2 je zajímavý pro astrofyziky, protože zařízení z okolí tohoto bodu může používat dalekohled stíněný od slunečního záření, protože je neustále směrován na druhou stranu. Astrofyzikální pozorování lze provádět pomocí nejčistších výpočtů.

Projekty spojené s Lagrangeovými body, Luna-Earth, v naší zemi se v současné době prakticky nezabývají a dávají toto téma evropským a americkým vědcům. A oni se zabývají slunečními body, které již mají bohaté zkušenosti. Velké programy však skončily se Sovětským svazem.