理解拉格朗日点最简单的方法,太空中的“停车场”有何益处?

2019-07-05

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作者:文/虞子期

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关于宇宙探索的诸多信息,很多人的关注点通常都集中在被探索的目标,或执行该任务的航天器上,但对于航天器的停放点,于我们一般人而言就没有这么引人注目了。比如,太空中的拉格朗日点,这个特殊的名字是为了纪念数学家约瑟夫 - 路易斯拉格朗日,好比太空“停车位”一般的存在。在它的五个特殊点中,小质量可以以恒定模式运行,两个较大的质量的引力,正好等于一个小的物体与他们移动所需要的向心力。

航天器使用拉格朗日点有何益处

拉格朗日点是空间中的位置,其中两个大体的组合重力,等于小得多的第三体所感受到的离心力。比如:地球和太阳,地球和月亮。航天器之所以能够“停放”进行观测,是因为通过力的相互作用创造了一个平衡点。喷气推进实验室的Amy Mainzer是NEOWISE的首席调查员,他表示,在2016年WISE任务结束的当前三年中,虽然航天器搜寻近地小行星表现良好,但如果航天器使用靠近地球的拉格朗日点,那么太空船能够做得会更多。

由于传统的Ka波段无线电通信速度非常快,同时L1和L2也允许拥有“巨大的带宽”,处于日心轨道(围绕太阳轨道)的太空船最终会远离地球漂移,反之,数据速率则会变得非常缓慢。来自小行星的微小红外信号,会让位于拉格朗日点的狩猎航天器特别敏感,远离太阳的干扰热和光。它可以指向各种各样的方向,不仅是非常靠近太阳外,而且它也不需要冷却剂保持冷却。比如,在2009年和2011年之间,WISE任务的第一阶段,该位置本身就允许自然冷却,詹姆斯韦伯太空望远镜便是利用L2点的热环境来帮助保持凉爽。

理解拉格朗日点最简单的方法

在五个拉格朗日点中,两个是稳定的,三个是不稳定的。稳定的拉格朗日点,标记为L4和L5,形成两个等边三角形的顶点,而这些三角形的顶点,都具有较大的质量。L4引导地球的轨道,L5跟随;不稳定的拉格朗日点,则标记为L1,L2和L3,位于连接两个大质量的线上。其实,理解拉格朗日点的最简单方法,就是采用随系统旋转的参照系。在该框架中,施加在静止身体上的力,可以从有效势中获得。其方式与从天气图推断出风速的方式非常相似,当轮廓相距很远时,力最弱;而当有效势的轮廓最接近时,力最强。

在下图的等高线图中,我们看到L4和L5对应于山顶,L1,L2和L3对应于鞍座(即,电位在一个方向上弯曲,而在另一个方向上向下弯曲的点)。这表明放置在拉格朗日点的卫星,将有一种徘徊的倾向。但是,当停在L4或L5的卫星开始从山上滚下来时,它会加快速度。在这一点上,科里奥利力发挥作用,以同样的力量导致飓风在地球上旋转 ,并将卫星送入拉格朗日点周围的稳定轨道。

低度白酒澄清除浊方法有多种,但都各有优缺点:活性炭吸附能力强,能使酒体清亮,透明,且能除苦、涩、霉味和其他杂味,但同时其选择性差,酸、酯等挥发性物质损失较大,闻香差,尾味微苦。在低度白酒的罐装过程中,常因冲平瓶后的瓶中水倒空不彻底、罐装前管道冲洗及罐装过程中产生的“废酒”添加到罐装流水线上,而使酒味变淡。总之,生产“低而不淡”的低度白酒并不难,只要我们做好以上几点,不仅是用酿酒设备做酒的大酒厂,小酒坊也可以轻松做做好喝的低度酒。苏宁一小时战报公布,小米、苹果、华为一小时成交量破亿元!推荐语:618促销大战继续上演,各大第三方电商平台相继发布数据。苏宁率先发布一小时战报,各项数据都有不小提升。同时,苏宁宣布下下12000多家互联网门店618活动,将持续到6月20日为止。详情战报请看官方数据和图片。在这份数据中,一小时成交量破亿元的企业有小米、苹果、华为系、美的、海尔等企业。其中,用户申请以旧换新订单量接近1000单。从上述数据来看,消费者对换机的热情部件,国内几大手机厂商依然是主力军。在食品类中,一小时卖出金奇异果16000颗;小龙虾销售额同比增长412%;保健品类商品同比增长238%。在家电领域,PPTV智能电视,一小时销量同比增长786%;苏宁小BIU空调,仅用5分钟销量突破1000台。总结

开元年间二十八年,杨玉环被召进了宫中,天宝四年对于正式册封为贵妃。从此之后,杨玉环的专宠生活便开始了,用一个词概括的话也就是“三千宠爱于一身。”根据史书的记载,杨贵妃曾经两次被唐玄宗赶回娘家。第一次的时候是杨贵妃刚被册封的第二年,据说她因为唐玄宗对其他妃子的宠爱,而产生嫉妒的心理的一些行为,触怒了唐玄宗,一气之下,便将杨玉环遣回了娘家,但是杨玉环走后,唐玄宗却产生了从未有过的孤独感,对任何事物也都产生不起兴趣。对平日里一些宠爱的妃子也是很冷淡,并且还会时不时到对左右的侍卫发脾气。唐玄宗知道,是因为杨玉环他才这样的,于是就派人将御膳送到了杨玉环的娘家,并连夜将杨玉环接回了宫中,从此以后唐玄宗更加的宠爱杨贵妃。而第二次是在天宝九年,杨玉环因为违抗了皇上的旨意,又被赶回了娘家。杨贵妃认为确实是自己的错,于是叫人剪下了了自己的一缕黑发派人交给了唐玄宗,并告诉唐玄宗说,她身上的一切东西都是皇上所恩赐的,只有头发不是,所以应献给皇上,报答他的恩情。唐玄宗十分的感动,派人将杨玉环接回了宫中。从此以后,两人之间难舍难分的感情更深厚了。在当时,按照皇家的惯例,一般的妃子惹怒了皇上,应当在宫中处置,重则杀头,轻则打入冷宫。而将杨玉环遣回娘家,还是第一次发生,唐玄宗开辟了这个特例,就如同平常的夫妻吵架一般,给双方都留下了回旋和好的余地。所以可以见看出唐玄宗并不是玩弄杨贵妃的感情而是两个人如同普通的夫妻一般,互相迁就彼此,他们的感情也是超越了帝王与妃子之间到关系,可以说是真正意义上的丈夫与妻子。说起中国古代的富裕商人,大家可能想到靠银钱生意发家的晋商、靠典当垄断发家的徽商,而今天我们要讲一讲历史上鼎鼎有名的盐商。因为盐商们依靠贩盐所积累的财富,是远远超乎我们的想象,说他们富可敌国其实一点也不过分。那么,如此巨额的财富,他们是通过何种途径获得呢?

五个拉格朗日点分别有什么特点

主要物体周围,有五个拉格朗日点,如行星或恒星。其中三个位于连接两个大体的线上。在距离地球约100万英里的地球和太阳之间,就是第一个点L1的位置,它提供了一个不间断的太阳视图,目前是太阳和日光层天文台卫星SOHO与深空气候观测站的所在地。而L2和地球之间的距离大概是一百万英里,并且与太阳的方向相反。此时,地球、月球和太阳背后,航天器可以清晰地看到深空。因为航天器能足够接近,以便与地球进行通信,所以,L2也是天文学的理想选择。可以将太阳,地球和月球保持在航天器后面以获得太阳能,并通过适当的屏蔽为望远镜提供清晰的深空视野。在大约23天的时间尺度上,L1和L2点是不稳定的,这需要围绕这些位置的卫星,经历正常的路线和姿态校正。

位于太阳背后的第三个拉格朗日点L3,刚好与地球轨道相对。就目前而言,科学家尚未找到这个地方的用途。如果L3上的宇宙飞船朝向或远离地球漂移,那么,它将不可逆转地朝向太阳或地球,航天器必须进行微调才能保持其轨道,就像在陡峭的山坡上几乎没有平衡的推车。但只要两个大质量之间的质量比超过24.96,L4和L5点就是稳定轨道的原点。这些点沿地球轨道,位于地球前后60度处,形成两个等边三角形的顶点,而这些三角形都具有较大的质量,例如地球和太阳,作为它们的顶点。由于这些点的稳定性,灰尘和小行星倾向于在这些区域积聚。

盖亚宇宙飞船在拉格朗日点2的新发现

欧洲航天局(ESA)盖亚宇宙飞船,和地球相聚近一百万英里,正凝视着超过十亿颗恒星的它,除了绘制这些恒星位置,还发现了新的小行星。当视角移动到正面看着这些小行星的轨道时,我们可以看到粉红色的轨道相对于光盘而言,处于一个明显的角度。早在2018年12月,盖亚宇宙飞船就发现了其中三颗有特征的小行星,它们暂时指定为2018年YK4、2018年YL4和2018年YM4,而后,又于2019年2月,发现了第四个名为2019年CZ10的小行星。最终,地面观测站也确认了这四个发现。

在下图中显示的轨道,超过了14000个已知小行星,黄色的部分是表示盖亚已经看到的小行星。而太空船最近发现的三颗小行星,则以灰色突出显示。粉红色的轨道所标志的是四个盖亚发现的物体,它们属于火星和木星轨道之间发现的小行星的“主带”。欧空局的表示,正是因为盖亚宇宙飞船位于拉格朗日点2(L2)的重力稳定点,这里和地球相聚约930000英里(150万公里),这四个太空岩石相对于太阳系平面倾斜15度或更大,所以,这个位置为航天器提供了一个很好的有利位置。在将来,也可以找到更多这样的物体,并帮助描绘它们的运动特征。不仅可以提高人们对远近空间岩石的认知,还可以给与人类如何保护地球,以免受巨大冲击的重要信息。

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