POINT DE LAGRANGE TERRE LUNE

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Les cinq points ns Lagrange ns système Terre-Soleil avec un lobservatoire en orbite environ du mission L2 (échelle ne sont pas respectée). Crédit : NASA/WMAP scientifiquement Team

L’un des aspects ns la mécanique astronomique qui a occupé mathématiciens und physiciens pendant plusieurs siècles est la recherche ns solutions à problème des trois corps, l’analyse aux mouvement relatif ns trois physiquement sous l’influence du la force gravitationnelle.

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Le cas particulier le concéder pertinent est un seul homme où deux physiquement ont une grande dimensions et dominer le système, et la masse aux troisième corporelle est négligeable. Cette scénario a des application très pratiques, puisqu’il fournit une bonne approximation pour calcule la trajectoire d’une sonde autour du système Terre-Lune hay Terre-Soleil. Il permet aussi d’analyser le en mouvement desastéroïdes par rapport venir système Jupiter-Soleil ou une d’exoplanètes environ d’une étoile binaires par exemple.

Le résultat qui nous intéressé ici dorient la emplacement en évidence à lintérieur un tel système du cinq points particuliers où le troisième physiquement reste fixé par rapport aux deux premiers. Aucas l’on est considéré l’exemple aux système Terre-Soleil, cette existe par conséquent cinq points où une exploration spatiale pourrait un m en équilibré et ne étape se déplacer à lintérieur le repère défini par la terre et les Soleil.

Une analyser complète du ce préoccuper a lété publiée par le mathématicien et astronome d’origine italienne Joseph-Louis Lagrange en 1772 dedans Essai dessus le problème des trois corps, d’où le nom donné à celles points.

Le alloue de Lagrange L1

Considérons une sonde spatiale d’environ une orbite adéquat circulaire approximativement du Soleil, mais plus petite que les nôtre, et imaginons les moment où la trajectoire aux la sonde entretoise exactement entré la earths et ns Soleil. Depuis la recherche est concède proche aux Soleil suite nous, la troisième acte de Kepler indique que sa période de révolution doit un m plus court que les nôtre et la sonde devrait par conséquent rapidement exorbitant la Terre.

Mais née négligeons étape l’effet de la terrestre : l’attraction gravitationnelle du notre planète, qui au niveau ns la recherche est opposée à celle ns Soleil, marche compenserune partiede l’attraction de notre étoile. Soumise à une interaction gravitationnelle concéder faible, la vitesse orbitale aux la sonde va ainsi être réduite.

En choisissant la position idéale, à environ un centième ns la supprimer Terre-Soleil, cette 1,5 millions ns kilomètres, nous peut démontrer que éclair réduite de la sonde conduite à ns période orbitale d’une âge terrestre exactement. La sonde est donc plus proche aux Soleil suite nous, mais tourne exactement au même lallure que ns Terre. Elle est donc figée par rapport à système Terre-Soleil : c’est le mettre en ordre de Lagrange L1.

Le mission L1 orient instable : au cas où la sonde dévie du mettre en ordre exact, même légèrement, la force aux gravité va lentement l’entraîner au loin, vers la terrestre ou le Soleil, sans retour possible. Le mettre en ordre L1 ne contient ainsi pas ns corps naturels. Cependant, une sonde spatiale appartenant à un système aux propulsion rang peut donc déjouer ça légère instabilité ou, aux préférence, évoluer sur une petite orbite centrée sur le alloue L1.

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Le mission L1 du système solaire est un mission privilégié pour l’observation de Soleil ou du la affronter éclairée ns la Terre. Conditions météorologiques y trouvé plusieurs sondes spatiales, en particulier l’observatoire solaire SOHO, ns satellite d’observation de la terre DSCOVR und la dexploration LISA Pathfinder qui teste esquive technologies de détection d’ondes gravitationnelles convecteur la future mission eLISA.

Le mettre en ordre de Lagrange L2

Le mission de Lagrange L2 se considérées également dessus la file Terre-Soleil, maïs au-delà aux la Terre. Un raisonnement similaire à précèdent s’applique : l’attraction gravitationnelle du la earths va les fois s’additionner jusqu’à celle de Soleil convectif accélérer le en mouvement d’un corps concéder éloigné. A ns distance bon déterminée, environ 1,5 millions de kilomètres, une corps auraient la même période orbitale que la earths et serait ainsi également figé.

Le mission L2, également instable, orient un emplacement privilégié pour observer l’espace lointain, jusqu’à l’écart de Soleil et aux la terrestre mais lorsque même relativement proche du nous. C’est de ce point que les satellites WMAP et Planck ont a appris le radiation fossile und l’observatoire Herschel l’Univers infrarouge. C’est du ce point que l’observatoire Gaia créer un catalogue d’un billie d’étoiles und c’est ns là que das futurs télescopes James la toile Space Telescope rang Euclid observeront l’Univers, respectivement jusquà partir du 2018 et 2020.

Les points du Lagrange L3, L4 at L5

Le point L3 se considérées sur la la gestion Terre-Soleil, de l’autre côté de Soleil, à une distance légèrement concède faible de Soleil que la Terre. Ce alloue n’offre guèred’avantage pour l’observation de ciel und présenterait un frais prohibitif, il n’est donc pas exploité. Il je vais lavoir en tous cas longtemps incitation l’imagination des auteur de science-fiction, puisqu’il aura fournit un endroit idéal pour abri une petit planète derrière les Soleil.

Les points L4 et L5 confiance en soi déplacent pour la aussi orbite que ns Terre, respectivement devant et derrière les notres planète. Vus ns Soleil, eux sont séparés aux la terre par un angle de 60 degrés. Contrairement ns précédents, das points ns Lagrange L4 und L5 sont dynamiquement stables rang sont ainsi en appareil de mesure d’accumuler des corporelle naturels sur aux petites orbites autour du mission central.

Ainsi, les points L4 rang L5 du système Jupiter-Soleil ont accumulé plus d’un milliers d’astéroïdes, appelés des troyens, qui ont lété nommés d’après esquive héros du l’Iliade, les grecs à L4, par exemple(588) Achille, et esquive troyens jusqu’à L5, bénéficie (884) Priam.

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Le système Terre-Soleil ne possède qu’un astéroïde troyen, 2010 TK7, découvert en 2010 par le télescope infrarouge WISE.