為什麼鵲橋號會環繞沒有任何天體的點運動?
科技
12-11
鵲橋號中繼衛星環繞的那個點是地球和月球的第二拉格朗日點,雖然該點不存在天體,但它比較特殊,可以使探測器在那裡長期駐留。關於原因,這就要涉及到三體運動。
雖然三體運動問題是不能精確求解的,但在特殊情況下可以得到五個特解。如果其中兩個天體遠遠大於第三個,那麼,最小的那個天體對另外兩個大天體的引力作用可以忽略不計,這就是限制性三體問題。
在現實中,地球和月球可以視作兩個大質量天體,而探測器可以視作引力忽略不計的小質量天體。基於這種情況,可以計算出地球和月球周圍的空間中有五個特殊點,它們被稱為拉格朗日點。地球與月球在五個拉格朗日點的引力作用處於平衡狀態,於是,質量很小的探測器就能在該點與地球和月球保持相對靜止。
第一拉格朗日點L1位於地球和月球連線之間,距離月球約6.5萬公里。第二拉格朗日點L2位於地球和月球連線上,並且是位於月球的外側,距離月球約6.5萬公里。第三拉格朗日點L3位於月球軌道上,與月球位置相對,地球處在中間,距離地球約38.4萬公里。第四、第五拉格朗日點L4、L5位於地球和月球組成的兩個等邊三角形的頂點上,距離地球約38萬.4公里。
對於處在L2點(或者L1和L3)的探測器,地月對其施加的共同引力剛好充當探測器環繞地月共同質心運動的向心力,所以探測器能夠在此長時間駐留。
由於月球背向地球,嫦娥四號要在月球背面登陸將無法直接與地球進行通信,所以我國先把鵲橋號中繼衛星送到L2點周圍較為穩定的暈軌道上,讓它環繞該點運動,從而能夠保障嫦娥四號和地球的通信。
※為什麼女性宇航員最好要已婚已育才好上太空?
※嫦娥四號要去月球背面,假如有外星人,他們會提前搬到月球里嗎?
TAG:火星一號 |