从“鹊桥”看拉格朗日点

从“鹊桥”看拉格朗日点
徐水一中吕猛看到“鹊桥”,大家一定会想到牛郎织女的故事,但今天我们所
傅泽星说的“鹊桥”是一颗中继卫星。
关于这颗卫星的由来,还得从我们的探月计划说起。月球地球唯一的一颗天然天体,由于地球强大的引力,使得月球的自转周期和其公转周期保持一致,这样我们在地球上看月球,就像大人和小孩儿手拉手转圈圈,大人不能看到孩子的背部一样,身处地球的我们只能看到月球的正面,看不到月球的背面(由于天平动效应我们能看到月球背面的极限为百分之十八)。即使现在进入航天时代,由于月球整
体的阻挡,月球背面仍然是地面通讯的禁区。
为实现对月球背面的研究,就必须把信号传递到那里,那么就需要一颗中继卫星。“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继
卫星,其作用是提高中国载人航天飞行任务的测控覆盖率,将为中国神舟飞船以及未来空间实验室、空间站建设提供数据中继和测控服务。同时,还将为中国中、低轨道资源卫星提供数据中继服务,为航天器发射提供测控支持。2012年7月天链一号03星与01星、02星成功
实现全球组网运行,建成比较完备的中继卫星系统,使我国具备了卫星全球通讯能力。
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我们要实现月球背面通讯,这颗中继卫星要发射到那个位置呢?天链一号卫星的发射只需考虑地球的引力就可以了,而月球中继星要想稳定运行的话必须同时考虑到地球和月球的引力影响。这样就变成
了三体问题,而要解决三体问题就需要了解拉格朗日点。
拉格朗日点又称平动点,在天体力学中是限制性三体问题的五个特解
“限制三体问题”是指研究的三个天体中,有一个天体的质量与其他两个天体的质量相比,小到可以忽略不计。简单地说,就是“太阳-地球-小质量物体”或者“太阳-木星-小质量物体”。三体问题中最简单的一种类型是平面圆形限制三体问题。例如太阳-地球体系中,地球绕太阳运行,在空间中有些特定的位置可以放入第三个小质量物体,那么它所受到的太阳-地球体系的引力,恰好等于它与太阳-地球体系一起转动时所需要的向心力,小质量物体就可与太阳-地球体系的相对位置保持不变,(从圆周运动的角度看第三个小物体放在这个位置时,与地球具有相同的角速度)这就是平面圆形限制三体问题。
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在求解这个问题时,得到了五个特解,五个特解称为拉格朗日点。
下面我们就来看看这五个特解。北京联合大学学报
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本文发布于:2024-09-21 20:22:14,感谢您对本站的认可!

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