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地球附近有幾個特殊「點」是航天大國必爭之地,誰都想說自古以來

宇宙的萬有引力現象,在天體間反應得特別清楚,幾乎任何相近的天體間都能看出引力的作用,特別是像太陽系這樣穩定運行的恆星行星系統引力的作用顯而易見

在兩個天體間的不同位置,引力的作用也是不同的,這種現象在拉格朗日點上反映的特別清楚,拉格朗日點是指在兩大物體引力作用下,能使小物體處於特殊狀態的點,於1772年由法國數學家拉格朗日推算得出,如今已在宇航學中廣泛應用。

拉格朗日發現這種奇異點在天體運動系統中有5個,用字母L表示。L1、L2和L3在兩個天體的聯線上,為不穩定點。如一個物體在這些點上稍微挪動一下,就會離去,不再複位。L4、L5則是穩定點,不容易離去。

地球附近有幾個特殊「點」是航天大國必爭之地,誰都想說自古以來

反映到宇宙天體上,任何相互間有引力的兩個天體都有五個拉格朗日點,它存在於雙星系統、行星和太陽、衛星和行星 (或任何因重力牽引而相互繞行的兩個天體) 的軌道面上。都是其中的L4、L5兩個點穩定,另三個L1、L2和L3的拉格朗日點不很穩定,但是都有其利用價值。

在地球和太陽的軌道和地球與月亮的軌道上,當然也有這樣的點。那麼這些點有什麼好處呢!其實在宇航領域好處很多,首先在這個地方可以節省航天器的燃料,保持航天器的穩定姿態,使航天器易於跟蹤、操作和維護等等,因此這些拉格朗日點今後必將成為航天大國發射航天器時的必爭之地。

以地球和太陽為例,如果一個物體在地球與太陽之間,地球引力的影響會減弱太陽對這物體的拉力,物體距地球越近,這種影響就越大,因此增加了這個物體的軌道周期。在L1點,物體的軌道周期則恰好等於地球的軌道周期,利用日地拉格朗日點L1的這種特性,美國宇航局和歐洲空間局共同發射的太陽及日光層探測儀就圍繞日地系統的L1點運行。

地球附近有幾個特殊「點」是航天大國必爭之地,誰都想說自古以來

拉格朗日點L2則在兩個大天體的連線上,且在較小的天體一側。當一個物體距太陽的距離越遠,它的軌道周期通常就越長。但地球引力對其的拉力又減小了物體的軌道周期。所以在在L2點,它的軌道周期又變得與地球相等了。所以這個位置 通常用於放置空間天文台,因為L2的物體可以保持背向太陽和地球的方位,易於保護和校準。威爾金森微波各向異性探測器(美國)和詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(美國)就是被放置在日-地系統的L2點上運行。L3、L4、L5也是各有用處,今後,在這些點上的航天器將會越來越多,

從上面的介紹中也可以看出,在這方面美國已經先行一步,其實不單是在日地拉格朗日點上,在地月拉格朗日點上同樣如此,美國宇航局早就計劃在地月拉格朗日點L2上建設月球空間站,處於地月拉格朗日點上的空間站能夠為宇航員和工程師積累深空操作的經驗,最終會確保人類脫離地月系統而探索更為廣闊的宇宙空間,同時還能夠作為維修大型天文望遠鏡的平台,並且由於地月拉格朗日點距離月球較近,因此還可以用來對月球上的地質勘探機器人進行實時遙控。

地球附近有幾個特殊「點」是航天大國必爭之地,誰都想說自古以來

世界各大國都非常重視玉衡事業的發展今後中國、俄羅斯、歐洲、印度、日本、巴西加拿大、澳大利亞等國和地區都將在太空領域展開競爭但是地球和太陽以及地球和月亮之間卻只有那麼幾個拉格朗日點,因此這些虛無的地點今後將必成航天大國的必爭之地,而當人類的航天器在這裡越來越集中的時候互相干擾和相撞的可能性就增加了就像移動中的車輛撞到靜止中的車輛需要擔責一樣,誰先來到這裡佔據有利地點,將不但有利於科學研究更因之具備了道義和公理上的優越性這就是太空中的「自古以來」通常,「自古以來」的地方都是能者居之,所以也希望我們能在太空中多擁有幾個「自古以來」

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