Punti di Lagrange

I punti di Lagrange sono posizioni stabili in prossimità di grandi corpi in orbita. Esempi si verificano quando due grandi oggetti in orbita. Esempi si trovano nelle orbite della Terra e del Sole, o della Luna e della Terra.

I punti sono cinque punti in cui un piccolo oggetto (come un satellite artificiale) può orbitare. In questi punti, le forze gravitazionali dei due grandi corpi e le forze dovute al movimento si bilanciano. Quindi, in quei punti, un piccolo oggetto si mantiene più o meno in una posizione stabile. Nuvole di polvere, asteroidi e satelliti artificiali si trovano in quei punti.

Questo effetto prende il nome dal matematico Joseph-Louis Lagrange, che scrisse un articolo su questo tema nel 1772 (molto prima che mettessimo in orbita i satelliti).

I cinque posti si chiamano L1, L2, L3, L4 e L5. I primi tre (L1, L2, L3) sono chiamati metastabili perché se un satellite si allontana un po' dal suo posto, si allontana da quel punto e non torna indietro senza usare carburante. L4 e L5 sono considerati stabili - se un satellite si allontana un po' dal punto, sarà tirato indietro dalla gravità e dalle forze centripete, e oscillerà intorno al punto di Lagrange.

La NASA ha inserito i satelliti in due punti Lagrange del sistema Terra-Sole. Il punto L1 (tra la Terra e il sole) è usato per i satelliti che guardano il sole, per cercare i brillamenti solari. Il punto L2 (oltre la Terra) è usato per i telescopi spaziali. È lì che andrà il James Webb Space Telescope quando verrà lanciato. Si trova a un milione di miglia (1,6 milioni di chilometri) dalla Terra.

Poiché L4 e L5 sono stabili, hanno attratto le nubi di polvere, e almeno un asteroide (per il sistema Terra-Sole - i pianeti più grandi hanno più asteroidi nei loro punti L4 e L5). Questi asteroidi sono chiamati asteroidi troiani.

Punti Lagrange, per 2 oggettiZoom
Punti Lagrange, per 2 oggetti

Punti lagrangiani con pozzi a gravitàZoom
Punti lagrangiani con pozzi a gravità

Domande e risposte

D: Quali sono i punti di Lagrange?


R: I punti di Lagrange sono punti stabili in prossimità di grandi corpi in orbita. Quando due grandi corpi orbitano l'uno intorno all'altro, ci sono punti in cui un terzo corpo può stabilirsi, permettendo alle forze gravitazionali e cinetiche dei due grandi corpi di bilanciarsi, consentendo al piccolo corpo di rimanere più o meno stabile.

D: Chi ha scoperto il punto di Lagrange?


R: Questo fenomeno prende il nome dal matematico Joseph-Louis Lagrange, che ne scrisse un articolo nel 1772 (molto prima che i satelliti fossero messi in orbita).

D: Quanti sono i punti di Lagrange?


R: Ci sono cinque punti, chiamati L1, L2, L3, L4 e L5.

D: Tutti i punti di Lagrange sono stabili?


R: I primi tre (L1, L2, L3) sono chiamati metastabili, perché se il satellite si allontana leggermente dalla posizione, cadrà da quel punto e non tornerà indietro senza utilizzare il carburante. Al contrario, L4 e L5 sono considerate stabili: se il satellite si sposta leggermente dalla sua posizione, la gravità e la forza centrifuga lo riporteranno in posizione.

D: Che tipo di orbite utilizzano i satelliti in queste posizioni?


R: In queste posizioni, i satelliti possono utilizzare le orbite halo per osservare il Sole alla ricerca di brillamenti solari, oppure possono essere utilizzati per telescopi spaziali come il Telescopio Spaziale James Webb, che sarà lanciato il 25 dicembre 2021 e si troverà a circa un milione di miglia (circa 1,5 milioni di chilometri) dalla Terra.

D. Quali oggetti sono naturalmente presenti in questi luoghi?


R: Poiché L4 e L5 sono stabili, hanno attirato nubi di polvere e asteroidi chiamati asteroidi troiani, che popolano i pianeti più grandi più spesso di quelli più piccoli, come il sistema Terra-Sole, che ha attirato pochi asteroidi.

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