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Los puntos de Lagrange, como su nombre lo indica, es un descubrimiento realizado por el físico Louis de Lagrange, cuyos estudios se centraron en temas de matemáticas, y de mecánica además del estudio del movimiento de los cuerpos celestes.

Los puntos de Lagrange regiones ubicadas en la transición de gravedad de un cuerpo con respecto a otro, en estos puntos denominados L1, L2, L3... las fuerzas gravitacionales de los dos se anulan.

[escribe] Complicaciones a las leyes de Kepler

Las famosas leyes de Kepler describen de forma simple el comportamiento de dos cuerpos orbitando un alrededor del otro. La tercera ley que dice que el semieje es igual al radio de la órbita, es decir, la distancia entre el cuerpo atractor y el atraído. Por esta razón, el aumento del radio da lugar a un incremento del período orbital, por ende, dos cuerpos situados a diferentes distancias del Sol nunca tendrán un movimiento sincronizado.

Las simplicidades de las leyes de Kepler no son válidas si se tienen en cuenta las interacciones de varios cuerpos como sucede en el Sistema Solar. Incluso si se considerara un grupo de tres: el Sol, la Tierra y un satélite artificial, las predicciones se complican.

Tanto la Tierra como el Sol se influencian mutuamente a través de sus fuerzas gravitacionales. Esto hace que si bien el Sol causa mareas sobre la Tierra, ésta a su vez causa perturbaciones en el movimiento del Sol. De hecho ambos cuerpos (el sistema Sol-Tierra) se mueven los dos alrededor de un punto llamado centro de masas o baricentro que está ubicado cerca de la superficie solar. Por otra parte, debido a que la masa de un satélite artificial es insignificante respecto de los cuerpos mencionados, no tiene influencia alguna sobre éstos.

Si en el caso del satélite éste se ubicara en las proximidades del Sol, la órbita sería alrededor de la estrella, esto es así mientras más cerca se ubique a ella, pero las fuerza de gravedad varía con la distancia. De esto se infiere que debe existir una zona en la que tanto la fuerza de la Tierra como la del Sol se igualen, por lo tanto, si el satélite se alejara del Sol y se acercara a esta zona el período orbital se habría prolongado hasta unos 365 días.

[escribe] Cantidad de puntos

En un sistema de dos cuerpos grandes y la presencia de uno pequeño existen 5 puntos y cada uno se denomina con la letra L (por Lagrange) y un número (del 1 al 5). En el sistema Sol-Tierra el L1 es el ejemplificado con la hipotética situación del satélite artificial. L2 está ubicado en la parte exterior de la órbita terrestre a lo largo de la recta que una a la Tierra y el Sol; L3 también se ubica a lo largo de la recta, pero en una posición simétrica respecto al centro de masas. Los puntos L4 y L5 se sitúan sobre la órbita terrestre en posiciones simétricas a la Tierra. Las direcciones de ambos puntos forman ángulos de 60° respecto al la recta que une los dos cuerpos.

En la imagen de abajo se muestra la posición de los puntos de Lagrange.

[escribe] Prueba de la existencia de los puntos de Lagrange

La teoría de la Gravitación Universal propuesta por Newton prevé la existencia de puntos de estas características, en los que los objetos situados en ellos orbitan sincrónicamente con la Tierra alrededor del Sol, manteniendo de esta manera, posiciones recíprocas.

La existencia de los puntos L4 y L5 fue confirmada a lo largo de la órbita de Júpiter con el descubrimiento de dos grupos de asteroides llamados troyanos.

[escribe] Dificultades con el punto L1

En la Tierra, la confirmación práctica de su existencia fue la puesta en órbita alrededor de estos puntos de sondas interplanetarias para observaciones de la actividad solar. En total se ha verificado la presencia de tres de los cinco puntos previstos. La experiencia adquirida por las primeras sondas en colocarse en L1 demuestra que el punto L1 es más inestable que los L4 y L5. Por tal razón, las sondas deben corregir su trayectoria alrededor del punto para evitar salirse. Lo contrario pasa con los puntos L4 y L5 vistos en Júpiter, allí los asteroides circulan una multitud de cuerpos pequeños, lo que significa que son mucho más estables que el punto L1.

[escribe] El futuro y el uso de los puntos de Lagrange

La importancia de estos puntos especialmente de L4 y L5 estará por verse con las futuras exploraciones del espacio. La utilidad de estos puntos en la órbita de la Luna, a una distancia de cerca de 4 millones de kilómetros podría ser aprovechada para la construcción de colonias espaciales de donde podrían partir futuras misiones interplanetarias. Mientras tanto, las ideas del uso futuro son simplemente especulación.

[escribe] Referencias

Bibliografía

• Autor: Luis María Bénitez.
  

Notas