O nwere ike na ụfọdụ asụsụ ndị dị na saịtị a bụ nke e bipụtara site n'ime kọmputa ma ọ bụ na ha nwere ndehie. Kpọlite ya Gụọ asụsụ Bekee mbụ
Lagrange points: balance na sky
  1. Akụzi
  2. Naịvaịta
Naịvaịta · Módùlụ 13

Lagrange points: balance na sky

Ụlọ ọrụ ahụ na-arụ ọrụ n'ime ụwa nke abụọ, ebe ọ bụ na ọ bụ naanị ya ka a ga-enwe ike ịhụ ihe ndị dị n'eluigwe site na James Webb Space Telescope.

11 min

NASA/JPL/Space Science Institute

A kọwara isiokwu a site n'aka onyeisi otu Local Solar System nke faịlụ na ọ ga-enwe ike ịbawanye ya site n'aka onye nyocha ahụ. Ị̀ nwere ike ịgụ isiokwu a? Gosigharịa nhazi

Ụgbọala dị nso n’Anyanwụ karịa ụwa ga-agbagharị ya n’ụzọ dị mfe ma kwụsị n’azụ. Ma, James Webb Space Telescope, nke dị kilomita nde 1.5 n’ebe ụwa nọ, na-echekwa ọsọ anyị afọ niile. Ọ na-abanye n’ihe ngosi Lagrange, otu n’ime ebe iri atọ ebe ịkpụgharị nke bodies abụọ na mmegharị nke ịga n’okporo ụzọ agbanweela.

"Effective potential" landscape nke kpakpando na mbara igwe, a hụrụ ya na-agbagharị na mbara igwe. Ogo mbara igwe ahụ eburula n'uche ka saddles na hilltops dị n'anya.

Ụlọ oriri na ọṅụṅụ iri abụọ na ise n’ime ha bụ ụlọ ndị dị n’okpuru ala.

Nlegharị anya

Kpọtụla alaeze ebe elu pụtara “ọnụọgụgụ ike ọ na-ewe iji bụrụ ebe a” maka ihe ọbụla nke na-agbagharị n’ụsọ Ọnwụ na ụwa:

  • Ụdị abụọ n’okpuru n’ụtụtụ nakwa n’ụwa.
  • L1 na L2: pasịs ugwu abụọ (ọnụ) n’akụkụ abụọ nke ụwa, ihe dị ka kilomita 1.5 nde. N’otu n’otu, mana naanị: kpụgagharịa ụgbọelu na-agbapụta. Ndị ọrụ na-emegharị ihe ndị dị obere kwa izu ole na ole.
  • L3: saịd ọzọ na n’akụkụ anyanwụ. Enweghị ihe bara uru na-aga ebe ahụ, n’ihi na Sun na-egbochi ya site na anyị.
  • L4 na L5: ugwu abụọ dị nro 60 degrees n’ihu na azụ ala. I ga-atụ anya ka ihe ndị ahụ pụta, kama Coriolis nke ntụgharị na-atụgharị slaịd ahụ gaa na ọfụụ. Ha bụ ndị dị ike, na ọdịdị na-adọta ha: Jupiter’s L4 na L5 nwere ihe karịrị nde iri Trojan asteroids.

Who lives there: SOHO na-ele anya n’anyanwụ site na L1 kemgbe 1996; ọ hụrụ ụda ọkụ n’anyanwụ tupu ha eruo anyị. Webb na-arụ ọrụ n’ụsọ L2, ebe anyanwụ, ụwa na ọnwa niile nọ n’akụkụ otu, n’azụ sunshield ya, na-echekwa telescopy na -230 °C.

Mara

N’ime efere nke na-agbagharị na ụwa, ihe dị obere na-ahụ nrụgide anyanwụ, nrụgide ụwa na mmetụta centrifugal nke rotation. Ebe ndị niile atọ na-akwụsị, ọ nwere ike ịnọgide n’ime nke ahụ, ya bụ, orbit the Sun in exactly one year.

Maka L1 na L2 n’ebe site na ọ̀tù ala bụ ihe dị ka Hill radius:

r ≈ a · ∛(m / 3M)

Maka anyanwụ na ụwa: 149.6 nde kilomita × ∛(3.04 × 10⁻⁶ / 3) ≈ 1.5 nde kilomita. Ọ bụrụ na a rụpụta ya n’ụzọ ziri ezi, ọ ga-enye 1.49 nde kilomita maka L1 na 1.51 nde kilomita maka L2.

Onyenwe

N’ime nsogbu ahụ na-egbochi ihe atọ, nke dị n’etiti ịdị n’otu nke nkwụsịtụ na μ = m/(M+m), ọbụla bụ ike ya.

Ω(x, y) = −(1−μ)/r₁ − μ/r₂ − ½(x² + y²)

N’ime ntọala collinear ahụ, wepụ ∂Ω/∂x = 0 na x-axis (a quintic, a ga-ewepụ ya na-eji nọmba); L4 na L5 bụ triangles dị otu n’otu na-ejikọta ya na arụ abụọ. Linear stability analysis shows L1-L3 are always unstable, and L4/L5 are stable when μ < μ_Routh = ½(1 − √(23/27)) ≈ 0.0385. Ụgbọala ebe L1 na L2 na-agba halo mọọbụ Lissajous orbits n’ụdị ugwu ka ọ bụrụ na ọ naghị abịa n’ime ya.

Jiri ya

Hill radius r ≈ a·∛(m/3M) na-enye nso nke L1 na L2 site n'ọdịda ala. Kpọtụ ya maka Ọnụnọ na Ụwa (a = 149.6 nde km, m/M ≈ 3.04 × 10⁻⁶). Mgbe ahụ maka Ụwa na Machị (a = 384,400 km, m/M ≈ 0.0123). Ebee ka Earth-Moon L2 nke NASA's Gateway nọ mgbe e mechara hazie ya nso?

Ńgwānụ́ọ̀tụ̀

3 ajụjụ nkịtị. Họrọ azịza ka ịhụ ma ọ bụrụ na ị ziri ezi.

  1. Olee anya site n'ụwa bụ Sun-Earth L2 point, ebe James Webb Space Telescope na-arụ ọrụ?

    1. A 384,000 km
    2. B N'ihe banyere 1.5 nde kilomita
    3. C 36,000 km
    4. D 150 million km
    Gosi nzaghachi

    B. N'ihe banyere 1.5 nde kilomita

  2. Kedu ihe Lagrange point ndị ahụ bụ nke dị n'okpuru, ka ihenhọrọ ndị ahụ na-abịakọ ọnụ ebe ahụ?

    1. A L1 na L2
    2. B L3 naanị
    3. C L4 na L5
    4. D Enweghị
    Gosi nzaghachi

    C. L4 na L5 L4 na L5 bụ ugwu nke ike dị mma, mana Coriolis effect na-eme ka ọ dị n'ime a slow loop gburugburu ha, ebe ọ bụ na ihe dị obere karịa 1/25 nke nnukwu.

  3. Gịnị mere ụgbọelu na L1 na L2 ka ha chọrọ obere engine burns?

    1. A N'ihi na ihe ndị ahụ bụ saịd ndị na-adịghị n'otu: a ga-enwe mmegharị obere mgbe ọ bụla
    2. B N'ihi na ọfụụ ikuku
    3. C Ka a ghara igbochi asteroids
    4. D Ka ịnọ n'olu ọkụ
    Gosi nzaghachi

    A. N'ihi na ihe ndị ahụ bụ saịd ndị na-adịghị n'otu: a ga-enwe mmegharị obere mgbe ọ bụla

_Nkebi

  • Gụọ isiokwu ahụ
  • Ejirila n'omume
  • Kwuru ajụjụ ahụ

Kewapụta isiokwu ahụ ka i chekwaa ya n'ihe ojoo gị na ngwaọrụ a.

Asụsụ n'ụdị a

Ebe obibi

A na-enye ikike nke isiokwu a CC BY-SA 4.0.

Ngwaọrụ na agụụ na-eji móòdù akọwapụtara maka ịmụ naanị. Ha gaghị eji ha maka nlegharị anya, mmepe ọrụ mọọbụ nhọrọ ọbụla nke ọrụ. Saịtịapụl bụ n'efu ma ọ bụghị n'aka. Gụọ n'ihe ọmụmụ ihe ndị ahụ