鹊桥中继卫星,为什么会绕着没有任何物体的L2运行?

网友解答: 今年5月21日我国在西昌卫星发射中心将一颗地月通信中继卫星发射升空,这颗命名为“鹊桥”中继卫星经过十几天的飞行后,最终飞行到距离地球大约40万公里的L2点运行。这个点恰好位于

网友解答:

今年5月21日我国在西昌卫星发射中心将一颗地月通信中继卫星发射升空,这颗命名为“鹊桥”中继卫星经过十几天的飞行后,最终飞行到距离地球大约40万公里的L2点运行。这个点恰好位于地球和月球引力的平衡点,所以在这个点运行的卫星只需要很少的燃料就可以长期保持在轨运行,而且受地球和太阳的引力可以保持相对静止运行,所以可以将通信中继卫星或者天文望远镜等航天器发射到这个点来实现通信中继任务或者对太阳或者宇宙进行观测等任务。我国今年5月份将鹊桥中继卫星发射到L2点,主要是因为我国昨天凌晨发射的嫦娥4号月球探测器需要降落在月球背面(就是我们看到的月亮的另一面),但是贸然将航天器发射到月球背面,由于月球本身的遮挡,我们会失去会嫦娥4号航天器的控制和通信需求。所以这个时候就需要一名快递员给嫦娥4号和地球之间传输数据,这就是鹊桥号中继卫星的使命。将鹊桥号中继卫星发射到L2点后,在这个点刚好可以看到月球背面和地球,所以L2点也是鹊桥中继卫星最佳运行位置,当然也是嫦娥4号探月器能够成功探测月球背面的关键一步。“鹊桥”号中继卫星的成功发射也是世界上第一颗能够长期在这个点运行的卫星。而L2点是法国数学家拉格朗日推到出来的,这个点共有5个,所以L2点也被成为拉格朗日点。当然这个点并没有什么星体,只不过这个L2点刚好处于月球和地球连线的延长线上,所以可以作为月球背面和地球之间的通信中继点,同时这个点也是太阳和地球引力的平衡点,所以并不需要耗费大量燃料就可以长期运行,并非静止不动,而是绕这个点做小范围圆周运动,同时在这个点的鹊桥号中继卫星除了在特殊时期为嫦娥4号提供通信中继任务外,在平时还可以利用搭载的探测器对月球表面远距离观测。

网友解答:

来个简单通俗的解释吧。

借用附图所示,显然L2点同时受到地球和月球的引力,并且引力是在同一方向上叠加的(二者之和),所以L2点根本不是“引力平衡点”,L2点的意义并不是地、月引力相互抵消的点。

那么,L2点的意义在哪里呢?

关键在于月球在绕地球公转,而中继卫星必须与月球同步绕地球公转(周期相同),同时又与月球保持“相对静止”。

如果月球的质量为零,那么中继卫星的最佳位置就是月球绕地球的公转轨道(它待在月球旁边,与月球一起绕地球公转就行了)。

但月球质量显然不是零,所以中继星如果待在月球公转轨道,一定会被月球引力吸引而落向月球。

因此,必须找到某个轨道,既能与月球同步绕地球公转,又不被月球引力拉到月球上。这样的轨道就是拉格朗日点轨道。

选择L2点,是因为嫦娥四号是在月球背面着陆。

另外,L2点并不是一个“点”,而是以地球为圆心,在太空中的一个“圆圈”(近似圆圈,哈哈,其实更像是一只苹果的轮廓。)

所以,把L2点称为引力平衡点反而会令人费解,称为轨道平衡点似乎更好。

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