本文目录
- 地球轨道高空高空上无重力点叫什么
- 嫦娥四号中继卫星鹊桥的拉格朗日L2点到底是什么
- 夸父计划占领拉格朗日点,占领拉格朗日点有什么意义拉格朗日点的作用是什么
- 鹊桥中继卫星,怎么绕着没有任何物体的L2运行呢
- 嫦娥2号环绕拉格朗日点运动,向心力是什么
- 地球和月球之间受力刚好平衡的点名字是什么
- 拉格朗日点是什么时候学的
- 拉格朗日点是怎么算出来的(请写出详细过程,好的加分)
- 什么是拉格朗日点它有何科学意义
地球轨道高空高空上无重力点叫什么
地球轨道上高空的无重力点通常被称为拉格朗日点。根据查询相关资料得知,地球轨道上高空的无重力点通常被称为拉格朗日点,也叫拉格朗日平衡点。
嫦娥四号中继卫星鹊桥的拉格朗日L2点到底是什么
天文学上的拉格朗日点,是三体问题中的引力驻点。
自从牛顿提出万有引力定律以来,天文学家就有了强大的工具,来预测天体运行规律;在1767年,大数学家欧拉发现三体问题中的3个限制性特解L1、L2和L3;1772年,欧拉的学生拉格朗日,又发现三体问题中的两个限制性特解L4和L5。
这就是三体问题中,其中一个天体质量非常小的五个特解,也叫做拉格朗日点,属于限制性三体问题(普遍性三体问题没有通解)。
位于这五个点的小天体,会达到引力平衡状态,其中地月拉格朗日L2点,就是此次“鹊桥”中继卫星的放置点,在该位置处,鹊桥卫星可以和在月球背面登陆的嫦娥四号通讯,也可以和地面通讯,从而作为两者的桥接通讯卫星。
地月间的五个拉格朗日点,情况如下:
L1:位于月球和地球之间,距离月球6.5万公里,可以理解为月球引力和地球引力相互抵消的点,该处的飞行器无法在水平位置保持自平衡,稍受扰动就会偏向其中一方;
L2:位于月球背面一侧,距离月球6.5万公里,该处附近的飞行器无法保持自平衡,飞行器需要围绕L2点绕行,从而达到动态平衡;
L3:位于地球背向月球一侧,比月球轨道(38万公里)稍微小一点,该处的飞行器无法保持自平衡;
L4、L5:对称的两个点,每个点与地球、月球都构成等边三角形,这两个拉格朗日点属于自平衡点,该处的飞行器就算受到一定的扰动,也能主动回到平衡点;
探测器在拉格朗日点处,既能保持相对稳定的轨道,还能为探测器入轨减少燃料。
其实不止地球和月球间存在拉格朗日点,在地球和太阳间也存在五个拉格朗日点,它们都有着各自的应用,比如:
(1)此次嫦娥四号的通讯中继卫星,就位于地-月拉格朗日L2点;
(2)未来哈勃望远镜的接班者“詹姆斯·韦伯空间望远镜”,将位于日-地拉格朗日L2点。
夸父计划占领拉格朗日点,占领拉格朗日点有什么意义拉格朗日点的作用是什么
拉格朗日点的定义是:“指受两大物体引力作用下,能够使小物体稳定的点。 ”在数学上共有五个解,如上图所示。
其中L4、L5两个点是稳定的拉格朗日点,太阳系最大的行星木星在其L4、L5点有着一大批的小行星与其共用轨道。不过话说回来,至少在当下,这两个拉格朗日点还没有多大的用处。
其他三个拉格朗日点是非稳定的平衡点,也就是说如果受到微绕会离开原来的位置。在这之中L1和L2点的用处比较广泛。第一个点用于位于太阳和地球之间,对于太阳进行检测的望远镜,例如SOHO等酒杯安放在这一位置。L2点则一直处于地球和太阳的连线上,空间望远镜例如哈勃和一拖再拖的詹姆斯·韦伯空间望远镜会在此落户。
楼主或许有疑惑,如果拍太阳或者要观测深空,放哪里不合适,偏偏要找这两个点呢?没错,理论上的确是如此,哪里不能看太阳,不能望星空呢。不过在这两个点上,小天体和地球的位置是相对固定的。不过论在信号传输,仪器维护保养都会有巨大的优势。
这就是拉格朗日点的意义了,正如同地球同步轨道卫星一样,拉格朗日点也是独特的稀缺资源。我们已经用嫦娥二号在L2点上占了一个位置了。那下一次的夸父计划,听名字就知道是去L1点上抢地盘。
百度百科的词条虽然啰嗦,但也提供了不少有价值的信息,如果兴趣不妨一看:
http://baike.baidu.com/subview/39724/13762395.htm
鹊桥中继卫星,怎么绕着没有任何物体的L2运行呢
拉格朗日点对于人类的航空航天、行星际网络通信有着很重要的意义。如果把中继星发射到这些位置可以作为比较稳定的通信点,比如嫦娥四号的中继星鹊桥号就位于L2点上为并且为即将着落的月球背面的探测器进行信号的中转。
拉格朗日点又被称为平衡点,是限制性三体问题下的5个特定解,这五个点中,L1、2、3这三个是由瑞士数学家欧拉推算出的不稳定点,L4和5这两个是由法国数学家拉格朗日推算出的,其实这五个点就是天体力学的平衡点,理论上的“双星”都在系统中存在。
嫦娥四号的“鹊桥”要去的就是L2点,但L2点依旧在地月系的连线上,如果同样被月球遮挡住怎么办?所以,中继卫星需要在距离地月系L2点垂线一定的距离上才能够同时看到月球和地球,但是地球和月球是两个巨大质量的天体,它们的L2点是一片巨大面积的地球区域,所以鹊桥中继卫星可以在这里随意的工作。
鹊桥中继卫星围绕地球公转,它只在L2处围绕,并能感受到月球吸引力的范围影响能走出一个环形,鹊桥轨迹的样子,犹如花瓣一般,鹊桥看似是一个平面,其实是非常怪的一条轨道。再绕行地球的同时,可能会受到太阳引力的影响,所以导致轨道没办法走出平面,只能用不规则的曲线存在着。
这是鹊桥进入HALO轨道的全部过程,在L2这个点上,其实,还有一条李萨如轨道,但是并没有周期性,所以鹊桥的卫星没有选择李萨如轨道。
中继卫星虽然在地球和月球的引力下,走出了环形轨道,但这个轨道并不是永久性的,并且需要调整它,避免距离太远而飞离L2点的范围,这个轨道调整起来也是非常省燃料的,根据计算,以鹊桥的400KG的质量来计算,每年维持轨道燃料的话是不会超过数千克的。
嫦娥2号环绕拉格朗日点运动,向心力是什么
嫦娥2号计划在本月结束月球勘测任务之后,将利用剩余燃料重新定位至地日系统五个拉格朗日点中的L2点(地日连线上离太阳更远的那个点)上,距离地球约150万公里;作为太阳的一颗人造行星她沿轨道运动的向心力是太阳和地球对其引力的同向合力。
地球和月球之间受力刚好平衡的点名字是什么
任意两个星球之间的引力平衡点都叫拉格朗日点.拉格朗日点是指在受两大物体引力作用下,能使小物体稳定的点.一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,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...
拉格朗日点是什么时候学的
拉格朗日点是在高中学的。拉格朗日点是指宇宙中两大天体之间形成的引力稳定点,也可以说是两大天体的引力特殊作用点,如果一个物体处在这个点上,将会出现一些特殊的现象,比如状态稳定,如果是卫星等飞行器的话,则可以比较好的保持状态和节省燃料等。
拉格朗日点是怎么算出来的(请写出详细过程,好的加分)
拉格朗日点 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. 在天体力学中,拉格朗日点是限制性三体问题的5个特解。例如,两个天体环绕运行,在空间中有5个位置可以放入第三个物体(质量忽略不计),并使其保持在两个天体的相应位置上。理想状态下,两个同轨道物体以相同的周期旋转,两个天体的万有引力与离心力在拉格朗日点平衡,使得第三个物体与前两个物体相对静止。 5个点定义如下: 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。 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,且在较小天体围绕较大天体运行轨道的前方。 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’’。
什么是拉格朗日点它有何科学意义
北京时间3月15日13时29分,我国嫦娥五号轨道器成功被日地L1点捕获,成为我国首颗进入日地L1点探测轨道的航天器。目前,轨道器对地距离93.67万公里,运行一圈的时间是6个月。那么,什么是日地L1点?对航天器来说,日地L1点究竟有何意义? 日地L1点,其正式的科学名称是“拉格朗日1点”(Lagrange Points L1)。18世纪后半期,瑞士数学家欧拉发现,在一个行星系统中,存在3个点,位于这3个点上的小天体相对于其他两个大型天体而言,其位置基本保持稳定,随后,意大利天文学家和数学家约瑟夫·拉格朗日在研究中发现,除了以上3个点之外,事实上还存在另外两个点,位于这两个点上的天体相对于两个大型天体,它们的位置也保持基本一致。这5个点就被称为“拉格朗日点”,它们分别是L1、L2、L3、L4和L5 。我国嫦娥五号轨道器成功进入的就是拉格朗日L1点。 各个恒星系统中都存在拉格朗日点,以日地系统为例,五个拉格朗日点有3个位于太阳和地球的连线上,其中,L1点位于太阳和地球中间,L2点位于地球的后方位置,而L3点则位于太阳一侧,从地球上无法直接看到,而L4和L5点则分别位于地球两侧,与太阳、地球形成了一个等边三角形。 在五个拉格朗日点中,前3个位置不太稳定,就像一个位于山巅的球体一样,稍有风吹草动,就可能从山上滚下去。因此,位于这3个位置的航天器需要不断进行轨道修正,而L4和L5则与此不同,位于这两个点的天体几乎可以高枕无忧,就航天器而言,它们只需要很少的燃料就可以保持轨道稳定。形象地来说,位于L4和L5的天体,就像是一个大碗中的滚珠,它们会围绕碗底旋转而不会跑出来。 拉格朗日点的发现,是天体物理学的一个重大理论成果,已经成为现代天文学的一个基础理论,无论是在天体物理学研究,还是航空航天领域内,都具有极其重大的科学意义。 从天体物理学的角度看,拉格朗日点被发现后,天文学家认为在一个恒星系统中的5个拉格朗日点上,应该存在大量的天体。按照这个思路,天文学家已经在太阳系的多个行星系统中发现了大量此前未被发现或者观测到的小行星。比如,在木星的L4和L5两个拉格朗日点上,就发现了大量的特洛伊小行星,数量超过2000个。 从航空航天的角度看,拉格朗日点发现,极大地推动了现代航天科学的进步。由于位于拉格朗日点的航天器只需要很少的燃料就可以维持轨道稳定,因此,这5个拉格朗日点成为航天器的首选目的地,并且,5个拉格朗日点的不同位置,对于不同的航天器来说,也具有不同的优势。 比如在L1点上,航天器可以获得不间断的太阳观测视野,是太阳观测卫星的理想轨道位置;L2点距离地球更近,可以为航天器提供最佳的通信支持,并且该点的特殊性,使得这里成为天文观测的最佳轨道。美国宇航局和欧空局的下一代太空望远镜詹姆斯韦伯太空望远镜,就会被部署到L2点上。目前,在L1和L2点上曾经工作过和正在工作的航天器超过14个,主要来自于欧美科研机构,嫦娥五号轨道器是我国第一个进入该点的航天器。 拉格朗日点中最著名的是L5点。1974年9月,美国物理学家杰瑞德·K·欧尼尔在《今日物理》杂志发表一篇论文《空间的殖民化》,讨论了在该点建立一个人类太空殖民地的设想。尽管该设想至今未能实现,但是随着现代航空航天科学的发展,L5或可能成为人类未来星际殖民的试验场。从长远看,L5点的殖民化设想,要比马斯克追求的火星殖民具有更加重大的意义。