将望远镜停在拉格朗日点上:从碎片角度来看,这是个好主意吗?


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詹姆斯·韦伯太空望远镜应该位于地球太阳L2拉格朗日点。

我们是否希望该点附近的区域中的空间碎片,小行星,灰尘等的浓度更高?将望远镜安全地放置到位(即需要额外的防尘罩)时,是否会引起关注?但是,我们是否期望确切的拉格朗日点没有任何物质,因为实际到达该确切位置需要加速/减速?“无碎片”区域将有多大?

Answers:


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嗯,不会,不会被杂物弄得乱七八糟,是的,将JWST(詹姆斯·韦伯太空望远镜)停在太阳地球L 2点是个好主意。

五个拉格朗日点是不稳定的,其中一个是因为拉格朗日系统的两个大质量物体的重力异常,偏心轨道以及许多其他导致其不稳定的因素。同时,它们是两个巨大物体周围的引力吸引力最小的点。

将L点视为将汽车停在山顶的平坦空间中。如果您不打算使用手刹并且也要保持静止,则必须采取一些控制措施,然后尝试在停车位保持平衡:

    拉格朗日点

    可视化两个巨大物体及其五个拉格朗日点之间的关系(来源:Wikipedia

那里不会有任何杂物,也不会有任何其他物质,例如较小的颗粒,至少没有比周围其他地方更可能的可能性,只是自然界中的瞬时现象,甚至可能比其他任何地方都更少,因为所有其他质量粒子都将向着附近有两个拉格朗日系统中心的更大质量的物体。

除非具有两个主动质量的物体绕其轴旋转并在相互绕行的同时改变距离,否则除非具有主动姿态控制的物体将其自身定位在该物体上并不断调整以适应重力引力矢量的变化,否则任何静止的物体都不会自行停留在该位置。或L点受同一行星系统的其他质量体影响。

同时,JWST将被地球屏蔽,使其免受任何太阳活动的影响,同时,由于JWST开始在红外光谱中观测宇宙,因此太阳也会干扰JWST的敏感设备。我们自己的太空探索任务产生的大部分轨道碎片都在LEO(低地球轨道)带中杂乱无章,位于地球表面上方约500-1500 km的高度:

    在此处输入图片说明

             来源:主动除屑:EDDE,电动除屑器,Jerome Pearson等。(PDF)

现在,JWST将部署到围绕太阳-地球L 2点的一个非常大的800,000公里(500,000英里)半径的晕圈轨道,即距地球1,500,000公里(930,000英里)的距离,是距地球两极距离的4倍地球到月球。因此,它并不完全在地球的阴影下,它仍将使用大型可展开的遮阳罩,但与我们在LEO或什至GEO / GSO(地球静止/地球同步轨道)上乱扔垃圾的地方相距很远,而GEO是这些常用轨道中最远的轨道,位于地球赤道上方35,786公里(22,236英里)处(其墓地轨道比这更远)。JWST将被放置在距地球近40倍的晕圈轨道上,正如您所期望的那样,任何空间碎片都会扰乱我们星球的轨道。

是的,将JWST放置在太阳地球L 2点附近是个好主意。


L4和L5稳定。
这个

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L1,L2和L3井不稳定。但是L4和L5 稳定,就像小山顶上的浅谷一样。我看不出尘土和碎屑不会堆积的原因,至少不会相对堆积。还要注意,太阳木星的L4和L5点散布着Trojan小行星。海王星也有它们,火星周围也有一些。此外,地球,金星和天王星的L4或L5点也至少有一个发现的木马。来自:en.wikipedia.org/wiki/Trojan_(astronomy)。因此,我不得不怀疑太阳地球系统L4和L5点的灰尘和碎屑。
DrZ214 2015年

由于存在其他行星以及偏心vs完美的圆形轨道,火星,地球,天王星等几乎都空着L4-L5区域。我认为木星是唯一的一件放置太空设备会带来麻烦的设备。对此,我不是专家。
userLTK 2015年

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