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科普:三体问题是什么,能不能解?

来源:新浪科技 | 时间:2015-09-15 14:35:31 | 阅读:179 |  标签: 三体   | 分享到:

科普:三体问题是什么,能不能解?

研究三体问题的意义

目前三体问题的研究主要集中在限制性三体问题上。

1772年,拉格朗日在“平面限制性三体问题”条件下找到了5个特解,也就是著名的拉格朗日点。在该点上,小天体在两个大天体的引力作用下能基本保持静止。

科普:三体问题是什么,能不能解?

比如上面这张图上,地球和太阳连线上有L1,L2,L3三个拉格朗日点,而在地球轨道上则有L4,L5两个点,它们和太阳以及地球构成等边三角形。L1,L2,L3是不稳定的,如果小天体离开这三个点,就会越跑越远,无法在稳定的轨道上运行。而L4,L5是稳定的。L4,L5的稳定解在太阳系里确实存在实例,木星的L4和L5点上各有一群小行星,就是著名的特洛伊群和希腊群小行星。

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拉格朗日点在深空探测中具有很高的科研价值,主要体现在两个方面:科学观测的极佳位置和深空探测的中转站。位于L4和L5的航天器能与两个天体保持相对静止,这样非常有利于一些长期的科学观测。而共线拉格朗日点存在着稳定流形与不稳定流形,使得航天器在其上运动时,可不需耗费任何能量地趋近或远离周期轨道,利用这一点,可以为设计行星间的转移轨道提供巨大的帮助。

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