Cosa sono i punti di Lagrange

In meccanica celeste,  / l ə ɡ r ɑ n dʒ / (anche punti di Lagrange, sono punti di equilibrio per oggetti di piccole massa sotto l’influenza di due massicce orbitanti corpi.

Matematicamente, ciò comporta la soluzione del problema ristretto dei tre corpi in cui due corpi sono molto più massicci del terzo. Normalmente, i due corpi massicci esercitano una forza gravitazionale sbilanciata in un punto, alterando l’orbita di qualunque cosa si trovi in ​​quel punto. Nei punti di Lagrange, le forze gravitazionali dei due grandi corpi e la forza centrifuga si equilibrano a vicenda.

Questo può rendere i punti di Lagrange una posizione eccellente per i satelliti, poiché sono necessarie poche correzioni dell’orbita per mantenere l’orbita desiderata. I piccoli oggetti posti in orbita nei punti di Lagrange sono in equilibrio in almeno due direzioni rispetto al centro di massa dei grandi corpi.

L2, il secondo dei Punti di Lagrange

Il punto L2 si sta rapidamente affermando come un luogo preminente per le sonde spaziali avanzate e l’ESA ha una serie di missioni che utilizzeranno questo “sweet-spot” orbitale nei prossimi anni. L2 diventerà la sede delle missioni dell’ESA come Herschel, Planck, Eddington, Gaia, il James Webb Space Telescope e Darwin.

L2 è uno dei cosiddetti punti lagrangiani, scoperto dal matematico Joseph Louis Lagrange. I punti lagrangiani sono luoghi nello spazio in cui le forze gravitazionali e il movimento orbitale di un corpo si equilibrano a vicenda. Pertanto, possono essere utilizzati dai veicoli spaziali per “librarsi”. L2 si trova a 1,5 milioni di chilometri direttamente “dietro” la Terra vista dal Sole. È circa quattro volte più lontano dalla Terra di quanto non sia la Luna e orbita attorno al Sole alla stessa velocità della Terra.

È un ottimo posto da cui osservare l’Universo più grande. Un veicolo spaziale come un telescopio (ad esempio il James Webb) non dovrebbe compiere orbite costanti della Terra, il che fa sì che entrare e uscire dall’ombra terrestre fa riscaldare e raffreddare gli strumenti, distorcendo l’ottica. Libero da questa restrizione e lontano dal calore irradiato dalla Terra, L2 fornisce un punto di vista molto più stabile.

Poiché i punti lagrangiani sono prodotti dall ‘”equilibrio” di due o più forze opposte, è possibile che punti lagrangiani “artificiali” possano essere creati da veicoli spaziali in grado di produrre costantemente una forza per contrastare l’attrazione di gravità. Vele riflettenti giganti, conosciute come vele solari, potrebbero farlo usando la luce del Sole per muoversi.

Lagrange nacque a Torino nel 1736. Si trasferì a Parigi nel 1787, dove rimase, fino alla morte nel 1813. Durante la sua vita, il suo più grande contributo all’astronomia matematica fu la sua indagine teorica sul modo in cui le forze gravitazionali agiscono su un piccolo massa quando posto in prossimità di due più grandi. Scoprì che ci sono 5 punti, sparsi attorno alle due masse maggiori, in cui tutte le forze che agiscono su quella piccola si annullerebbero. Questi sono diventati noti come punti lagrangiani e sono etichettati da L1 a L5.

Fonte: ESA