平衡发生在随公转转动的构型中
在太阳—地球系统中,一个小物体可以在某些位置以与地球相同的角速度绕太阳运动,保持相对位置。两天体的合引力恰好提供这种运动所需的向心加速度;这并不要求两者引力相互抵消到零。
因此,“停在拉格朗日点”需要说明采用随系统转动的参考系。从惯性参考系看,物体仍在运动,仍受引力作用;这些点也不是宇宙中固定不动的坐标。
共线的三点与三角形两点
L1、L2、L3位于两个主要天体的连线上。日地系统的L1在地球与太阳之间,L2在地球背离太阳的一侧,L3在太阳另一侧;L4与L5则同两个天体构成近似等边三角形,分别在轨道方向前后。
日地系统的前三点不稳定,附近航天器需要定期修正。L4、L5在两主要质量的比值满足条件时具有稳定的小幅运动;不能从某个系统的稳定性推断任意质量组合和所有扰动下都能永远停留。
韦布在L2附近,而不是钉在一点
韦布空间望远镜位于日地L2附近,距地球约150万千米。它在绕太阳运行的同时绕L2附近的区域运动,并非始终精确占据数学平衡点;NASA给出的这圈运动周期约六个月。
这种构型让太阳、地球与月球大致处在遮阳板一侧,便于隔离热源,同时避开地月阴影,维持供电和热环境。选择L2并不是因为那里没有重力,而是因为动力学、遮蔽和通信条件适合该观测任务。
参考:[2]