{"id":149566,"date":"2020-08-14T12:15:12","date_gmt":"2020-08-14T14:15:12","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=149566"},"modified":"2020-08-14T12:15:12","modified_gmt":"2020-08-14T14:15:12","slug":"pontos-de-lagrange","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/astronomia\/pontos-de-lagrange","title":{"rendered":"Pontos de Lagrange"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Ponto lagrangiano<\/strong>, em astronomia, \u00e9 um ponto no espa\u00e7o em que um corpo pequeno, sob a influ\u00eancia gravitacional de dois grandes, permanecer\u00e1 aproximadamente em repouso em rela\u00e7\u00e3o a eles.<\/p>\n

A exist\u00eancia de tais pontos foi deduzida pelo matem\u00e1tico e astr\u00f4nomo franc\u00eas Joseph-Louis Lagrange em 1772.<\/p>\n

Em 1906, os primeiros exemplos foram descobertos:<\/strong>\u00a0eram os asteroides troianos que se moviam na \u00f3rbita de J\u00fapiter, sob a influ\u00eancia de J\u00fapiter e do Sol.<\/p>\n

Ponto lagrangiano\u00a0\u00e9 um dos cinco pontos no plano orbital de dois corpos orbitando em torno de seu centro de gravidade comum no qual outro corpo de pequena massa pode estar em equil\u00edbrio.<\/p>\n

Um\u00a0ponto lagrangiano\u00a0\u00e9 uma posi\u00e7\u00e3o ou localiza\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o em que as for\u00e7as gravitacionais combinadas de dois corpos grandes s\u00e3o iguais \u00e0 for\u00e7a centr\u00edfuga que \u00e9 sentida por um terceiro corpo que \u00e9 relativamente menor. Os dois corpos grandes aqui podem ser a Terra e o Sol ou a Terra e a Lua.<\/p>\n

O que \u00e9 um ponto de Lagrange?<\/strong><\/p>\n

Os\u00a0pontos de Lagrange\u00a0s\u00e3o posi\u00e7\u00f5es no espa\u00e7o onde os objetos enviados para l\u00e1 tendem a ficar parados.<\/p>\n

Nos\u00a0pontos de Lagrange, a for\u00e7a gravitacional de duas grandes massas \u00e9 exatamente igual \u00e0 for\u00e7a centr\u00edpeta necess\u00e1ria para um pequeno objeto se mover com elas. Esses pontos no espa\u00e7o podem ser usados pela sonda para reduzir o consumo de combust\u00edvel necess\u00e1rio para permanecer em posi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Os\u00a0pontos de Lagrange\u00a0s\u00e3o posi\u00e7\u00f5es no espa\u00e7o em que as for\u00e7as gravitacionais de um sistema de dois corpos, como o Sol e a Terra, produzem regi\u00f5es aprimoradas de atra\u00e7\u00e3o e repulsa. Eles podem ser usados pelas naves espaciais para reduzir o consumo de combust\u00edvel necess\u00e1rio para permanecer em posi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Os\u00a0pontos Lagrange\u00a0s\u00e3o nomeados em homenagem ao matem\u00e1tico \u00edtalo-franc\u00eas Josephy-Louis Lagrange.<\/p>\n

Existem cinco pontos especiais em que uma pequena massa pode orbitar em um padr\u00e3o constante com duas massas maiores.<\/p>\n

Os\u00a0pontos de Lagrange\u00a0s\u00e3o posi\u00e7\u00f5es em que a atra\u00e7\u00e3o gravitacional de duas grandes massas \u00e9 exatamente igual \u00e0 for\u00e7a centr\u00edpeta necess\u00e1ria para um pequeno objeto se mover com eles. Este problema matem\u00e1tico, conhecido como “Problema Geral dos Tr\u00eas Corpos”, foi considerado por Lagrange em seu artigo premiado.<\/p>\n

\"Pontos
\nIlustra\u00e7\u00e3o mostrando pontos de equil\u00edbrio entre a Terra e o Sol<\/strong><\/p>\n

Dos cinco\u00a0pontos de Lagrange, tr\u00eas s\u00e3o inst\u00e1veis e dois s\u00e3o est\u00e1veis. Os pontos inst\u00e1veis de Lagrange – rotulados L1, L2 e L3 – est\u00e3o ao longo da linha que liga as duas grandes massas. Os pontos est\u00e1veis de Lagrange – rotulados L4 e L5 – formam o \u00e1pice de dois tri\u00e2ngulos equilaterais que t\u00eam grandes massas em seus v\u00e9rtices. L4 lidera a \u00f3rbita da Terra e L5 segue.<\/p>\n

O ponto L1 do sistema Terra-Sol oferece uma vis\u00e3o ininterrupta do sol e atualmente abriga o SOHO do Sat\u00e9lite do Observat\u00f3rio Solar e Heliosf\u00e9rico.<\/p>\n

O ponto L2 do sistema Terra-Sol era o lar da espa\u00e7onave WMAP, atual lar de Planck e futura casa do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb. L2 \u00e9 ideal para astronomia porque uma espa\u00e7onave est\u00e1 pr\u00f3xima o suficiente para se comunicar facilmente com a Terra, pode manter o Sol, a Terra e a Lua atr\u00e1s da espa\u00e7onave para energia solar e (com blindagem apropriada) fornece uma vis\u00e3o clara do espa\u00e7o profundo para nossos telesc\u00f3pios. Os pontos L1 e L2 s\u00e3o inst\u00e1veis em uma escala de tempo de aproximadamente 23 dias, o que exige que os sat\u00e9lites que orbitam essas posi\u00e7\u00f5es sejam submetidos a corre\u00e7\u00f5es regulares de curso e atitude.<\/p>\n

\u00c9 improv\u00e1vel que a NASA encontre utilidade para o ponto L3, pois ele permanece escondido atr\u00e1s do Sol o tempo todo. A ideia de um planeta oculto tem sido um t\u00f3pico popular na escrita de fic\u00e7\u00e3o cient\u00edfica.<\/p>\n

Os pontos L4 e L5 abrigam \u00f3rbitas est\u00e1veis, desde que a raz\u00e3o de massa entre as duas grandes massas exceda 24,96. Essa condi\u00e7\u00e3o \u00e9 satisfeita para os sistemas Terra-Sol e Terra-Lua e para muitos outros pares de corpos no sistema solar. Objetos encontrados em \u00f3rbita nos pontos L4 e L5 s\u00e3o frequentemente chamados de cavalos de Troia, ap\u00f3s os tr\u00eas grandes asteroides Agamenon, Aquiles e Hector que orbitam nos pontos L4 e L5 do sistema J\u00fapiter-Sol. (De acordo com Homer, Hector foi o campe\u00e3o de Tr\u00f3ia morto por Aquiles durante o cerco de Troia pelo rei Agamenon). Existem centenas de asteroides Trojan no sistema solar. A maioria orbita com J\u00fapiter, mas outros orbitam com Marte.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, v\u00e1rias das luas de Saturno t\u00eam companheiros de Troia.<\/p>\n

Em 1956, o astr\u00f4nomo polon\u00eas Kordylewski descobriu grandes concentra\u00e7\u00f5es de poeira nos pontos de Troia do sistema Terra-Lua.<\/p>\n

O instrumento DIRBE no sat\u00e9lite COBE confirmou observa\u00e7\u00f5es anteriores do IRAS de um anel de poeira ap\u00f3s a \u00f3rbita da Terra ao redor do Sol.<\/p>\n

A exist\u00eancia desse anel est\u00e1 intimamente relacionada aos pontos de Troia, mas a hist\u00f3ria \u00e9 complicada pelos efeitos da press\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o nos gr\u00e3os de poeira.<\/p>\n

Em 2010, o telesc\u00f3pio WISE da NASA finalmente confirmou o primeiro asteroide Trojan (2010 TK7) em torno do principal ponto de Lagrange da Terra.<\/p>\n

Encontrando os pontos Lagrange<\/strong><\/p>\n

A maneira mais f\u00e1cil de entender os\u00a0pontos de Lagrange\u00a0\u00e9 pensar neles da mesma maneira que as velocidades do vento podem ser inferidas a partir de um mapa meteorol\u00f3gico.<\/p>\n

As for\u00e7as s\u00e3o mais fortes quando os contornos do potencial efetivo est\u00e3o mais pr\u00f3ximos e mais fracas quando os contornos est\u00e3o distantes.<\/p>\n

\"Pontos
\nContornos Lagrange<\/strong><\/p>\n

L4 e L5 correspondem a morros e L1, L2 e L3 correspondem a selas (ou seja, pontos em que o potencial est\u00e1 se curvando em uma dire\u00e7\u00e3o e descendo na outra).<\/p>\n

Isso sugere que os sat\u00e9lites colocados nos\u00a0pontos de Lagrange\u00a0tendem a se afastar (tente sentar uma bola de gude em cima de uma melancia ou em cima de uma sela real e voc\u00ea entendeu).<\/p>\n

Mas quando um sat\u00e9lite estacionado em L4 ou L5 come\u00e7a a rolar da colina, ele ganha velocidade. Nesse ponto, a for\u00e7a de Coriolis entra em a\u00e7\u00e3o – a mesma for\u00e7a que causa furac\u00f5es na Terra – e envia o sat\u00e9lite para uma \u00f3rbita est\u00e1vel ao redor do ponto Lagrange<\/p>\n

Quais s\u00e3o os pontos de Lagrange?<\/strong><\/p>\n

Existem cinco outros locais ao redor da \u00f3rbita de um planeta onde as for\u00e7as gravitacionais e o movimento orbital da espa\u00e7onave, Sol e planeta interagem para criar um local est\u00e1vel a partir do qual as observa\u00e7\u00f5es s\u00e3o feitas.<\/p>\n

Esses pontos s\u00e3o conhecidos como pontos Lagrangianos ou ‘L’, depois do astr\u00f4nomo e matem\u00e1tico italiano Joseph-Louis Lagrange do s\u00e9culo XVIII (nascido em Giuseppe Luigi Lagrancia).<\/p>\n

\"Pontos
\nJoseph-Louis Lagrange<\/strong><\/p>\n

Descri\u00e7\u00f5es de pontos Lagrange individuais<\/strong><\/p>\n

L1<\/strong><\/p>\n

\"Pontos
\nNave espacial em ‘sincroniza\u00e7\u00e3o’ com a \u00f3rbita da Terra<\/strong><\/p>\n

Quanto mais pr\u00f3ximo um objeto estiver do Sol, mais r\u00e1pido ele se mover\u00e1.<\/p>\n

Portanto, qualquer espa\u00e7onave que passe ao redor do Sol em uma \u00f3rbita menor que a da Terra logo alcan\u00e7ar\u00e1 nosso planeta.<\/p>\n

No entanto, existe uma brecha:<\/strong>\u00a0se a sonda for colocada diretamente entre o Sol e a Terra, a gravidade da Terra a puxar\u00e1 na dire\u00e7\u00e3o oposta e cancelar\u00e1 parte da atra\u00e7\u00e3o do Sol.<\/p>\n

Com uma atra\u00e7\u00e3o mais fraca em dire\u00e7\u00e3o ao Sol, a sonda precisa de menos velocidade para manter sua \u00f3rbita, para que possa desacelerar.<\/p>\n

Se a dist\u00e2ncia estiver correta – cerca de um cent\u00e9simo da dist\u00e2ncia do Sol – a espa\u00e7onave viajar\u00e1 lentamente o suficiente para manter sua posi\u00e7\u00e3o entre o Sol e a Terra. Esta \u00e9 a L1 e \u00e9 uma boa posi\u00e7\u00e3o para monitorar o Sol, pois o fluxo constante de part\u00edculas do Sol, o vento solar, atinge a L1 cerca de uma hora antes de chegar \u00e0 Terra. SOHO, o c\u00e3o de guarda solar da ESA\/NASA est\u00e1 posicionado l\u00e1.<\/p>\n

L2<\/strong><\/p>\n

\"Pontos
\nNave espacial em L2<\/strong><\/p>\n

Quanto mais pr\u00f3ximo um objeto estiver do Sol, mais r\u00e1pido ele se mover\u00e1.<\/p>\n

Portanto, qualquer espa\u00e7onave que passe ao redor do Sol em uma \u00f3rbita menor que a da Terra logo alcan\u00e7ar\u00e1 nosso planeta.<\/p>\n

No entanto, existe uma brecha:\u00a0<\/strong>se a sonda for colocada diretamente entre o Sol e a Terra, a gravidade da Terra a puxar\u00e1 na dire\u00e7\u00e3o oposta e cancelar\u00e1 parte da atra\u00e7\u00e3o do Sol.<\/p>\n

Com uma atra\u00e7\u00e3o mais fraca em dire\u00e7\u00e3o ao Sol, a sonda precisa de menos velocidade para manter sua \u00f3rbita, para que possa desacelerar.<\/p>\n

Se a dist\u00e2ncia estiver correta – cerca de um cent\u00e9simo da dist\u00e2ncia do Sol – a espa\u00e7onave viajar\u00e1 lentamente o suficiente para manter sua posi\u00e7\u00e3o entre o Sol e a Terra. Esta \u00e9 a L1 e \u00e9 uma boa posi\u00e7\u00e3o para monitorar o Sol, pois o fluxo constante de part\u00edculas do Sol, o vento solar, atinge a L1 cerca de uma hora antes de chegar \u00e0 Terra. SOHO, o c\u00e3o de guarda solar da ESA\/NASA est\u00e1 posicionado l\u00e1.<\/p>\n

L3<\/strong><\/p>\n

\"Pontos
\nNave espacial em L3<\/strong><\/p>\n

L3 fica atr\u00e1s do Sol, em frente \u00e0 Terra, um pouco al\u00e9m da \u00f3rbita do nosso planeta. Objetos em L3 n\u00e3o podem ser vistos da Terra. Oferece o potencial de observar o lado mais distante do sol.<\/p>\n

Uma espa\u00e7onave em L1, L2 ou L3 \u00e9 “metaest\u00e1vel”, como uma bola sentada no topo de uma colina. Um pequeno empurr\u00e3o ou solavanco e ele come\u00e7a a se afastar, de modo que uma espa\u00e7onave deve usar disparos frequentes de foguetes para permanecer nas chamadas ‘\u00f3rbitas de halo’ ao redor do ponto Lagrangiano.<\/p>\n

L4 e L5<\/strong><\/p>\n

Como visto do Sol, os pontos L4 e L5 est\u00e3o a 60 graus \u00e0 frente e atr\u00e1s da Terra, perto de sua \u00f3rbita. Ao contr\u00e1rio dos outros pontos de Lagrange, L4 e L5 s\u00e3o resistentes a perturba\u00e7\u00f5es gravitacionais.<\/p>\n

Devido a essa estabilidade, objetos como poeira e asteroides tendem a se acumular nessas regi\u00f5es.<\/p>\n

Em L4 ou L5, uma espa\u00e7onave \u00e9 verdadeiramente est\u00e1vel, como uma bola em uma tigela grande. Quando gentilmente retirado do lugar, orbita o ponto Lagrange sem se afastar.<\/p>\n

Benef\u00edcios dos pontos Lagrange<\/strong><\/p>\n

Se uma espa\u00e7onave usa um\u00a0ponto Lagrange\u00a0pr\u00f3ximo \u00e0 Terra, h\u00e1 muitos benef\u00edcios para o local, disse Amy Mainzer, do Laborat\u00f3rio de Propuls\u00e3o a Jato.<\/p>\n

Mainzer \u00e9 o principal pesquisador da NEOWISE, uma miss\u00e3o que procura asteroides pr\u00f3ximos da Terra usando a espa\u00e7onave Wide-Infrared Survey Explorer (WISE) que orbita pr\u00f3ximo ao nosso planeta.<\/p>\n

Enquanto o WISE est\u00e1 indo bem com sua atual miss\u00e3o de tr\u00eas anos que termina em 2016, disse Mainzer, uma espa\u00e7onave colocada em um ponto de Lagrange seria capaz de fazer mais.<\/p>\n

Longe do calor e da luz interferentes do sol, uma espa\u00e7onave que ca\u00e7a asteroides em um ponto de Lagrange seria mais sens\u00edvel aos min\u00fasculos sinais infravermelhos dos asteroides.<\/p>\n

Poderia apontar para uma grande variedade de dire\u00e7\u00f5es, exceto muito perto do sol. E n\u00e3o seria necess\u00e1rio que o l\u00edquido de arrefecimento permanecesse fresco, pois o WISE exigia a primeira fase de sua miss\u00e3o entre 2009 e 2011 – o pr\u00f3prio local permitiria o resfriamento natural. O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb aproveitar\u00e1 o ambiente t\u00e9rmico no ponto L2 sol-Terra para ajudar a se refrescar.<\/p>\n

L1 e L2 tamb\u00e9m “permitem que voc\u00ea tenha uma largura de banda enorme”, porque no r\u00e1dio convencional da banda Ka, as velocidades de comunica\u00e7\u00e3o s\u00e3o muito altas, disse Mainzer. “Caso contr\u00e1rio, as taxas de dados ficar\u00e3o muito lentas”, disse ela, uma vez que uma espa\u00e7onave em \u00f3rbita ao redor do sol (conhecida como \u00f3rbita helioc\u00eantrica) acabaria se afastando da Terra.<\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0solarsystem.nasa.gov\/www.esa.int\/www.space.com\/gagarin.energia.ru\/Encyclopaedia Britannica\/www.universetoday.com\/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/www.spaceacademy.net.au\/iopscience.iop.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o Ponto lagrangiano, em astronomia, \u00e9 um ponto no espa\u00e7o em que um corpo pequeno, sob a influ\u00eancia gravitacional de dois grandes, permanecer\u00e1 aproximadamente em repouso em rela\u00e7\u00e3o a eles. A exist\u00eancia de tais pontos foi deduzida pelo matem\u00e1tico e astr\u00f4nomo franc\u00eas Joseph-Louis Lagrange em 1772. 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