22 augustus 2019

Wat zijn Lagrangepunten nou precies?

De Lagrangepunten

De Lagrangepunten

Missies zoals Planck en Herschel draaien geen rondjes om de Aarde, zoals ‘gewone’ satellieten, maar ze bevinden zich vlakbij een zogenaamd Lagrangepunt. Lagrangepunt 2 in hun geval, afgekort tot L2. Ik had het er van de week ook al op Twitter over en duidelijk is dat het even goed uitgelegd moet worden (voor zover ik het zelf snap). De Aarde draait om de Zon, zoals jullie vermoedelijk wel weten, en in dat Aarde-Zonsysteem worden vijf Lagrangepunten onderscheiden (zie de figuur hiernaast). Dat is niet enkel voorbehouden aan Aarde en Zon, ieder tweelichamensysteem dat draait rond een gemeenschappelijk zwaartepunt heeft vijf van die punten, waarvan er drie liggen op de verbindingslijn tussen de twee hemellichamen. Lagrangepunten zijn een bepaalde vorm van baanresonantie. Door de zwaartekrachtswerking van de twee lichamen (Zon en Aarde in dit geval) kan in een Lagrangepunt een klein object, zoals een satelliet zonder eigen aandrijving een vaste relatieve positie behouden ten opzichte van de twee lichamen. Het was de Franse wiskundige Louis Lagrange die dit in 1772 ontdekte. Voor ruimteschepen zijn vooral L1 en L2 van belang. L1 ligt 1,5 miljoen km vanaf de Aarde, richting de Zon. L2 ligt ook 1,5 miljoen km van de Aarde, maar dan de andere kant uit. In de animaties op deze ESA-site zie je L1 en L2 in beweging. In L1 bevindt zich de SOHO, het Solar and Heliospheric Observatory, dat vanaf dat punt perfect de Zon kan bestuderen. Planck en Herschel – die beiden in één keer werden gelanceerd op 14 mei j.l. – draaien rondjes om L2 heen. In theorie zouden ze zich exact in L2 kunnen bevinden, maar dán liggen ze in de schaduwkegel van de Aarde en krijgen hun zonnepanelen geen zonlicht. De voorganger van Planck, de WMAP, bevindt zich ook bij L2 en de opvolger van de Hubble Ruimtetelescoop, de James Webbtelescoop, zal ook die kant uit worden gedirigeerd. Hét voordeel van L2 is dat de ruimtevaartuigen geen last hebben van storing van electromagnetische straling van de Aarde, maar dat ze daar wel in de buurt van blijven.

Trojanen

Trojanen in L4 en L5 van Jupiter

Trojanen in L4 en L5 van Jupiter


Bijzonder geval van hemellichamen bij een Lagrangepunt zijn de zogenaamde Trojanen. Dat zijn planetoïden die zich in de Lagrangepunten L4 en L5 van de baan van een planeet bevinden en op 60° boogafstand met de planeet mee bewegen. Verreweg de meeste Trojanen bevinden zich in de Lagrangepunten van de planeet Jupiter. In de figuur hiernaast zie je de nu bekende Trojanen van Jupiter in het groen. Op 21 december 2008 waren er 2.900 van dergelijke Jupiter-Trojanen bekend: 1.622 ‘Trojanen’ in het L4 punt en 1.278 ‘Grieken’ in het L5 punt. Jupiter heeft de meeste Trojanen, maar Neptunus en Mars kennen er ook een paar. Bron: Wikipedia + ESA.

Reacties

  1. Ole, hoeveel lagrangepunten zou een zwart gat hebben, en hoever reikt dat?

  2. Ook vijf. Hier een artikel over L4 en L5 in een tweetal zwarte gaten die om elkaar draaien: http://iopscience.iop.org/0004-637X/724/1/39/article

    • Correctie: een TWEETAL zwarte gaten heeft inderdaad 5 lagrangepunten, zoals iedere combinatie van 2 hemellichamen. Een zwart gat, zoals edu vraagt, heeft geen lagrangepunten. Een enkel hemellichaam heeft op zichzelf namelijk geen lagrangepunten; die ontstaan alleen daar waar de zwaarekracht van twéé lichamen voelbaar is. Dat is zoiets als vragen waar het gezamenlijke zwaartekrachtscentrum van een hemellichaam is. Die vraag is betekenisloos; dat kan alleen maar als er twee zijn.

  3. “Hét voordeel van L2 is dat de ruimtevaartuigen geen last hebben van storing van electromagnetische straling van de Aarde, maar dat ze daar wel in de buurt van blijven.”

    Hier bedoel je volgens mij het Aarde-Maan L2-punt, terwijl je het daarvoor over het Zon-Aarde L1 punt hebt. (“1,5 miljoen km vanaf de Aarde… In L1 bevindt zich de SOHO… etc.”

    Het Aarde-Maan L2 punt bevindt zich vanaf de Aarde gezien achter de Maan; en daar heeft een satelliet dus geen last van electromagnetische straling vanaf de Aarde. In het Zon-Aarde L2 punt ontvangt een satelliet gewoon straling vanaf de Aarde; behalve af en toe misschien ietsje minder als de Maan er precies tussendoor beweegt. Maar waarschijnlijk staat het Zon-Aarde L2 punt te ver van de Aarde af (1,5 miljoen kilometer) waardoor de Maan deze Aard-straling niet helemaal kan tegenhouden. In het Zon-Aarde L2 punt staat een satelliet denk ik wel in de schaduw van de Aarde, waardoor straling van de Zon wordt tegengehouden.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: