Lagrange L2 Noktası Kalabalıklaşıyor Mu?
Bir langrange noktası, Dünya ve Güneş veya Dünya ve Ay gibi iki büyük cismin kütleçekimi kuvvetlerinin birbirlerini sıfırladıkları yerler olarak tanımlanabilir. Oldukça küçük bir üçüncü cisim bu noktalarda 2 büyük cismin kütleçekiminden de etkilenmeyecek ve rahatlıkla ve güvenle o noktada da kalabilecektir.
Kuvvetler bir uzay aracının iyi gözlemler yapabilmesi için park edilebileceği en iyi konuma sahip denge oluşturur. Bu noktalar, 1772’de “3 cisim problemi” adlı bir makalede onlar hakkında yazan 18. yüzyıl matematikçisi Joseph-Louis Lagrange‘ın adına isimlendirilmiştir. Bunlar ayrıca Libration points – serbest bırakma noktaları olarak da bilinir.
Lagrange Noktaları
Gezegenler ve yıldızlar gibi büyük cisimlerin etrafında beş Lagrange noktası vardır. 3 tanesi iki büyük cismi birbirine bağlayan hat boyunca konumlanmıştır.
Lagrange Noktaları 5 tanedir. L1, L2 ve L3 iki büyük gök cismi boyunca düz hatta bulunur.
Örneğin Dünya-Güneş sisteminde, ilk nokta, L1 gezegenimizden 1.5 milyon km ötede yer alır.
L1 noktası Güneş’i doğrudan görüyor ve şu anda Güneş ve heliosferik gözlem uydusu yani Soho ve derin uzay iklim gözlem uydusu tarafından işgal ediliyor.
L2’de Dünya’dan 1.5 milyon km uzakta ama Güneş’in tersi yönünde yani bir uzay aracı Dünya ve Ay’ın arkasında kalır ve dış uzayı net ve rahatlıkla gözlemlemek için en iyi konumdur. L2 noktasındaki bir cismin yörünge hızı, tam da Dünya’nın Güneş etrafındaki yörünge hızına eşit hâle getirecek kadardır.
Nasa’nın Wilkonson Mikrodalga Anizotropi Sondası yani WMAP şu an bu noktada ve büyük patlamadan beri kalan kozmik arka plan radyasyonunu takip ediyor.
Yakın zamanda fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu da işte bu bölgede şu an!
James Webb Teleskobu L2 Noktasında
Bu arada, üçüncü lagrange noktası L3, Güneş’in arkasında, Dünya yörüngesinin diğer tarafında yer almaktadır. Bilim henüz bu nokta için bir kullanım bulamıyor ancak bu konuda bilimkurgu var.
L1, l2 ve l3 istikrarsız bir dengeye sahip kararsız noktalardır.
L3 noktası bu yüzden, sadece Güneş’in değil, Dünya’nın da kütleçekim kuvvetinden etkilenir ve dolayısıyla Dünya’nın yörüngesiyle aynı hızda kalabilmesi için biraz hız kaybetmesi gerekir: Bu da daha geniş bir yörünge demektir. Ve sürekli yörünge ayarlamaları yapılması zorunludur.
Ancak L4 ve L5 noktaları diğer noktalara göre daha stabildir. Bu noktalar, Dünya’nın yörüngesi boyunca, Dünya’nın 60 derece önünde ve arkasında yer alır ve büyük kütleli iki eşkenar üçgenin tepesini oluşturur yani Dünya ve Güneş’e eşit uzaklıkta doğrularla, 60 derecelik bir dik üçgen çizerseniz, L4 ve L5 noktalarını bulursunuz
L1, L2 ve L3 noktalarında bulunan cisimler her ne kadar çok uzun süre kararlı kalabilseler de, önünde sonunda büyük veya küçük gök cisimlerinden biri tarafından kendilerine çekilerek bu kararlılıklarını yitirirler. Oysa lagrange 4 ve 5 noktaları çok daha kararlıdırlar. Burada neredeyse sonsuza kadar sabit kalabilirsiniz.
Hepimizin bildiği gibi, Dünya yılda bir kez güneş etrafında döner. Hem Güneş hem de Dünya ile tam olarak aynı hizada olan L2, aynı yönde çekilen iki büyük cismin bileşik kütleçekimi, bir uzay aracına ekstra bir enerji artışı sağlayarak, onu Dünya’nın yıllık yörüngesiyle mükemmel bir uyum içinde kilitler.
Peki neden L2 en gelişmiş uzay teleskopları için en çok tercih edilen konumdur?
Bu daha derini görebilmek için mükemmel bir nokta. Bir uzay aracı, Dünya çevresinde düzenli yörüngede dönmek zorunda kalsa. Bu da onun Dünya’nın gölgesine girip çıkmasına ve ısınmasına ve soğumasına neden olarak görüşünün bozulmasına neden olacaktı. L2, bu kısıtlamadan uzak olduğu ve Dünya’nın yaydığı ısıdan uzak olduğu için çok daha kararlı bir bakış açısı sağlar.
Ayrıca, L2’nin Dünya yörüngesi ile karşılaştırıldığında bir avantajı da, bilim insanlarına muazzam bir bant genişliğine sahip olmalarına izin vermesidir. Çünkü geleneksel Ka-bant radyoya göre iletişim hızları çok yüksektir. Diğer bir avantaj, bilim insanlarının sıcaklıktan uzak durmasıdır.
Dünya-Güneş sisteminin L2 noktası; WMAP uzay aracı, Planck, Herschel, Plato ve şimdi de James Webb Uzay Teleskobu‘na ev sahipliği yapmaktadır.
L2 Noktasında Konaklayan Uzay Araçları
Bir uzay aracı Dünya ile kolayca iletişim kuracak kadar yakın olduğundan, Güneş enerjisi ihtiyacını karşılayabildiğinden ve Güneş’in ve Dünya’nın sıcaklıklarından korunabildiği için derin uzay gözlemlerini daha net yapabilmektedir. Bu yüzden L2 astronomi için mükemmel bir noktadır.
Bundan dolayı L2 noktasındaki uzay aracı sayısı gün geçtikçe artmaktadır ve yakın zamanda daha fazla kalabalıklaşacağa benziyor.
Hepimiz aslında orada çok fazla alan olduğunu biliyoruz ancak bu uzay araçları L2 noktasının kendi etrafında sabit periyodik yörüngelerinde yer alıyor. Langrange noktaları şu an için bu alanlara daha fazla sonda hareket edene kadar hala yeterli yere sahipler…
Hepimizin bildiği gibi, uzay oldukça büyük ve langrange noktaları aslında tek noktalar değil. Yani L2 henüz kalabalık değil ve şu anda gelecekteki diğer uzay araçları için hala bolca yer var…
Konuyla Alakalı: Lagrange Noktası nedir?
Konuyla Alakalı: James Webb Uzay Teleskobu
