Proč zůstává poloha družic v libračních centrech stabilní?

Výhodou tzv. libračních bodů je, že se v nich vyrovnává silové působení dvojice těles. Kde se tyto body nacházejí a jaké sondy je využívají?
23.04.2022 - Michal Švanda


Zákony nebeské mechaniky fungují spolehlivě. Bohužel v případě více než dvou těles nelze nalézt analytické řešení a pohyby většího počtu gravitujících objektů se musejí řešit numericky pomocí počítačů. Naštěstí existují situace, pro něž lze získat alespoň kvalitativní odhady: například pohyb málo hmotného tělesa, třeba umělé družice, v gravitačním poli dvou mnohem větších objektů. 

Typický příklad představuje družice v soustavě Země–Slunce nebo Země–Měsíc, kdy je možné nalézt až pět libračních bodů, v nichž se silová působení dvou dominantních objektů vyrovnávají. Tři z tzv. Lagrangeových bodů leží na spojnici gravitačních center, dva pak v oběžné rovině dotvářejí vrcholy rovnostranného trojúhelníku.

TIP: 1,5 milionu kilometrů od Země: Vesmírný teleskop Jamese Webba dorazil na místo

Lineární librační centra jsou nestabilní: Jakmile se z nich družice odchýlí, převládne gravitace jednoho z velkých objektů a sonda bod opustí. Musí si tudíž pomáhat občasnými korekcemi motorků. Plošné body jsou naopak stabilní a objekty v nich vydrží dlouhodobě i bez aktivní spolupráce raketových motorků. V některých případech tam nalezneme rovněž přirozená tělesa, tzv. trojány.

Které sondy se nacházejí v libračních bodech

Je to možná paradoxní, ale v libračních bodech se nachází pouhý zlomek umělých družic, zejména však ty, které jsou určeny k neustálému výzkumu Slunce (v bodě L1 nalezneme třeba sluneční observatoř SOHO nebo sondy pro studium slunečního větru ACE a WIND), či dalekohledy pro průzkum chladného vesmíru (v bodě L2 jde například o kosmologické družice WMAP a Planck, infračervený dalekohled Herschel nebo nově Vesmírný dalekohled Jamese Webba). Lagrangeovy body leží totiž od Země relativně daleko (L1 i L2 ve vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů) a umístění družice do těchto míst je náročné na palivo a manévrování.


Další články v sekci