Astronomi Hypatia Arşivi

Lagrange Noktası nedir?

Lagrange Noktası nedir?

Lagrange Noktası nedir?

Lagrange noktaları, uzayda oraya gönderilen nesnelerin yerlerinde kalma eğiliminde oldukları konumlardır. Lagrange noktalarında, iki büyük kütlenin çekim kuvveti, küçük bir nesnenin onlarla birlikte hareket etmesi için gereken merkezcil kuvvete tam olarak eşittir. Uzaydaki bu noktalar, pozisyonda kalmak için gereken yakıt tüketimini azaltmak için uzay aracı tarafından kullanılabilir.

Lagrange Noktaları, Güneş ve Dünya gibi iki gövdeli bir sistemin yerçekimi kuvvetlerinin gelişmiş çekim ve itme bölgeleri ürettiği uzaydaki konumlardır. Bunlar, pozisyonda kalmak için gereken yakıt tüketimini azaltmak için uzay aracı tarafından kullanılabilir.

Lagrange noktaları, İtalyan-Fransız matematikçi Josephy-Louis Lagrange‘ın onuruna adlandırılmıştır.

Lagrange Noktaları, iki büyük kütlenin çekim kuvvetinin, küçük bir nesnenin onlarla birlikte hareket etmesi için gereken merkezcil kuvvete tam olarak eşit olduğu konumlardır. “Genel Üç Cisim Problemi” olarak bilinen bu matematiksel problem, Lagrange tarafından ödüllü makalesinde ele alınmıştır. ​​( Essai sur le Problème des Trois Corps, 1772).

Beş Lagrange noktasından üçü kararsız ve ikisi kararlıdır. Kararsız Lagrange noktaları – L1, L2 ve L3 olarak etiketlenir – iki büyük kütleyi birbirine bağlayan hat boyunca uzanır. L4 ve L5 olarak adlandırılan kararlı Lagrange noktaları, köşelerinde büyük kütlelere sahip iki eşkenar üçgenin tepe noktasını oluşturur. L4, dünyanın yörüngesini yönlendirir ve L5 onu takip eder.

Dünya-Güneş sisteminin L1 noktasında SOHO Güneş Gözlem Uydusu bulunmaktadır. Bu nokta, gezegenimizden 1.5 milyon km uzakta yer alıyor ve Güneş ile Dünya’nın çekim güçleri burada dengelendiği için SOHO uydusu kalıcı olarak buraya yerleşebildi ve Güneş gözlemini sürdürüyor.

Lagrange Noktası

James Webb Uzay Teleskobu’nun konumlanacağı Lagrange noktasını gösteren diyagram.

Dünya-Güneş sisteminin L2 noktası, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe uzay aracının noktası, Planck uzay aracı‘nın şu anki noktası ve James Webb Uzay Teleskobu‘nun gelecekteki noktası olacak . L2 astronomi için idealdir, çünkü bir uzay aracı Dünya ile kolayca iletişim kuracak kadar yakındır. Güneş’den etkilenmemek için Dünya’nın arkasında kalabilirsiniz yada Güneş enerjisine ihtiyaç duyduğunuzda kendinizi gösterebilirsiniz ve (uygun koruma ile) teleskoplarımız için derin uzayın net bir görünümünü sağlar. L1 ve L2 noktaları yaklaşık 23 günlük bir zaman ölçeğinde kararsızdır, bu da bu konumların yörüngesinde dönen uyduların düzenli rota ve konum düzeltmelerinden geçmesini gerektirir.

L3 noktası için, her zaman Güneş’in arkasında saklı kaldığından, herhangi bir kullanım bulması şimdilik pek olası değil. 

L4 ve L5 noktaları, iki büyük kütle arasındaki kütle oranı 24.96’yı aştığı sürece kararlı yörüngelere ev sahipliği yapar. Bu koşul hem Dünya-Güneş ve Dünya-Ay sistemleri için hem de güneş sistemindeki diğer birçok cisim çifti için sağlanır. L4 ve L5 noktalarında yörüngede dönen nesnelere, Jüpiter-Güneş sisteminin L4 ve L5 noktalarında yörüngede dönen üç büyük asteroit Agamemnon, Aşil ve Hector‘dan sonra genellikle Truva atları denir. (Homer’a göre Hector, Kral Agamemnon’un Truva kuşatması sırasında Aşil tarafından öldürülen Truva şampiyonuydu). Güneş sisteminde yüzlerce Truva Asteroidi var. Çoğu Jüpiter ile yörüngede, ancak diğerleri Mars ile yörüngede. Ek olarak, Satürn’ün birkaç uydusu Truva asteroitlerine sahiptir.

Lagrange Noktalarını Bulma

L4 ve L5 noktaları “kararlılık”ları ile uzay çalışmaları için eşsiz bir fırsat sunar. L1, L2 ve L3 noktalarında bulunan cisimler her ne kadar çok uzun süre kararlı kalabilseler de, önünde sonunda büyük veya küçük gökcisimlerinden biri tarafından kendilerine çekilerek bu kararlılıklarını yitirirler. Oysa Lagrange 4 ve 5 noktaları çok daha kararlıdırlar. Burada neredeyse sonsuza kadar sabit kalabilirsiniz.

Lagrange noktaları gelecekte kurulabilecek yörüngesel uzay kolonileri için de iyi birer konaklama yeri olarak görülüyor. Örneğin Dünya yörüngesinde L4 ve 5 noktalarına kurulacak bir koloni (veya uzay istasyonu) hem gezegenimize, hem de Ay’a eşit uzaklıkta (yaklaşık 380 bin km) olacağı için her ikisine de ulaşma açısından avantajlı ve güvenli bir konumda yer alacak. Dünya ve Ay arasındaki L1 noktası da yine ulaşım için bir “ara istasyon” olması bakımından önemli. Gelecekte burada Dünya-Ay arası yolculuklar için bir “dinlenme tesisi” kurulabilir.

Yararlanılan Kaynaklar:
solarsystem.nasa.gov
Kozmik Anafor