[科普]嫦娥四号的中继卫星鹊桥，所处的拉格朗日L2点是什么？
嫦娥四号的中继卫星鹊桥，所处的拉格朗日L2点是什么？
艾伯史密斯
百家号18-12-0723:44
天文学上的拉格朗日点，是三体问题中的引力驻点。
自从牛顿提出万有引力定律以来，天文学家就有了强大的工具，来预测天体运行规律；在1767年，大数学家欧拉发现三体问题中的3个限制性特解L1、L2和L3；1772年，欧拉的学生拉格朗日，又发现三体问题中的两个限制性特解L4和L5。
这就是三体问题中，其中一个天体质量非常小的五个特解，也叫做拉格朗日点，属于限制性三体问题（普遍性三体问题没有通解）。
位于这五个点的小天体，会达到引力平衡状态，其中地月拉格朗日L2点，就是此次“鹊桥”中继卫星的放置点，在该位置处，鹊桥卫星可以和在月球背面登陆的嫦娥四号通讯，也可以和地面通讯，从而作为两者的桥接通讯卫星。
地月间的五个拉格朗日点，情况如下：
L1：位于月球和地球之间，距离月球6.5万公里，可以理解为月球引力和地球引力相互抵消的点，该处的飞行器无法在水平位置保持自平衡，稍受扰动就会偏向其中一方；
L2：位于月球背面一侧，距离月球6.5万公里，该处附近的飞行器无法保持自平衡，飞行器需要围绕L2点绕行，从而达到动态平衡；
L3：位于地球背向月球一侧，比月球轨道（38万公里）稍微小一点，该处的飞行器无法保持自平衡；
L4、L5：对称的两个点，每个点与地球、月球都构成等边三角形，这两个拉格朗日点属于自平衡点，该处的飞行器就算受到一定的扰动，也能主动回到平衡点；
探测器在拉格朗日点处，既能保持相对稳定的轨道，还能为探测器入轨减少燃料。
其实不止地球和月球间存在拉格朗日点，在地球和太阳间也存在五个拉格朗日点，它们都有着各自的应用，比如：
（1）此次嫦娥四号的通讯中继卫星，就位于地-月拉格朗日L2点；
（2）未来哈勃望远镜的接班者“詹姆斯·韦伯空间望远镜”，将位于日-地拉格朗日L2点。
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