鹊桥号中继卫星环绕的那个点是地球和月球的第二拉格朗日点,虽然该点不存在天体,但它比较特殊,可以使探测器在那里长期驻留。关于原因,这就要涉及到三体运动。 虽然三体运动问题是不能精确求解的,但在特殊情况下可以得到五个特解。如果其中两个天体远远大于第三个,那么,最小的那个天体对另外两个大天体的引力作用可以忽略不计,这就是限制性三体问题。 在现实中,地球和月球可以视作两个大质量天体,而探测器可以视作引力忽略不计的小质量天体。基于这种情况,可以计算出地球和月球周围的空间中有五个特殊点,它们被称为拉格朗日点。地球与月球在五个拉格朗日点的引力作用处于平衡状态,于是,质量很小的探测器就能在该点与地球和月球保持相对静止。 第一拉格朗日点L1位于地球和月球连线之间,距离月球约6.5万公里。第二拉格朗日点L2位于地球和月球连线上,并且是位于月球的外侧,距离月球约6.5万公里。第三拉格朗日点L3位于月球轨道上,与月球位置相对,地球处在中间,距离地球约38.4万公里。第四、第五拉格朗日点L4、L5位于地球和月球组成的两个等边三角形的顶点上,距离地球约38万.4公里。 对于处在L2点(或者L1和L3)的探测器,地月对其施加的共同引力刚好充当探测器环绕地月共同质心运动的向心力,所以探测器能够在此长时间驻留。 由于月球背向地球,嫦娥四号要在月球背面登陆将无法直接与地球进行通信,所以我国先把鹊桥号中继卫星送到L2点周围较为稳定的晕轨道上,让它环绕该点运动,从而能够保障嫦娥四号和地球的通信。 |
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