Avete mai pensato a come facciano gli scienziati a posizionare dei satelliti nello spazio in modo prestabilito, senza che inizino a girovagare nell’universo? Questo accade perché essi vengono posizionati in punti particolari, detti “di Lagrange”. Vengono chiamati così in onore del matematico Joseph Louis de Lagrange, che nel 1772 ne calcolò la posizione; sono delle zone nell'universo che consentono a un corpo (che si trova al loro interno) di mantenere un’orbita e una posizione stabile rispetto ad altri corpi. Infatti, di norma, un corpo messo in un punto qualsiasi dello spazio, a causa della gravità esercitata su esso da altri corpi, finirebbe per essere trascinato altrove: è proprio questo il motivo per cui vengono scelti i punti di Lagrange per posizionare telescopi o satelliti.
(Entrando più nel dettaglio) Accade che, in determinate regioni dell’universo, vicino a due corpi esistono dei punti nei quali le forze di gravità si bilanciano a vicenda, intrappolando quindi gli oggetti che vi finiscono dentro. La ricerca di questi punti prende il nome di "problema dei 3 corpi", proprio perché nella maggior parte dei casi si cerca di stabilizzare un corpo rispetto alla gravità degli altri due.
Consideriamo ad esempio la gravità del Sole e della Terra: possiamo individuare nello spazio 5 punti di Lagrange (L1, L2, L3, L4, L5).
Per far sì che le proprietà dei punti di Lagrange possano essere sfruttate, il corpo al loro interno deve avere una massa trascurabile rispetto a quella del Sole e della Terra. Di fatto, i satelliti utilizzati pesano al massimo qualche tonnellata, e rientrano quindi in questa casistica, avendo una massa molto minore di quella della Terra.
Anche tenendo conto delle peculiarità dei punti di Lagrange, i corpi al loro interno possono uscire dalla situazione di “stallo” e successivamente essere attratti da uno dei due corpi celesti. Nel caso del sistema Terra-Sole-satellite, i punti L1, L2 e L3 sono quelli più instabili (ed è questo uno dei motivi per cui non è stato ancora posizionato un satellite in L3).
Nonostante ciò, in L1 e in L2 è comunque posizionata la maggior parte dei telescopi, grazie al fatto che questi sono molto vicini alla terra (ed è quindi facile controllarli).
Se invece noi fossimo alla ricerca di punti nei quali i corpi possano rimanere “fermi”? I punti L4 e L5 fanno al caso nostro, sono molto più stabili degli altri tre e teoricamente i corpi che vi dovessero finire dentro rimarrebbero bloccati per milioni di anni. Ad esempio, in L5 è presente da migliaia di anni un asteroide (detto asteroide troiano, proprio per la sua caratteristica di essere bloccato in un punto di Lagrange) che segue l’orbita della Terra e si trova praticamente sempre alla stessa distanza da essa.
Quali sono i progetti futuri riguardo i punti di Lagrange? Essi esistono sempre prendendo come riferimento due corpi celesti di massa abbastanza grande, perciò nel sistema solare ne sono presenti moltissimi. Ma proiettando la nostra mente nel 22esimo secolo, probabilmente sarà possibile sfruttare in modo innovativo solamente quelli tra Sole e Terra.
In particolare, la possibilità futura di posizionare un satellite nel punto L3 sarebbe molto interessante in quanto, trovandosi in un punto dell’orbita terrestre sempre opposto al punto occupato dalla Terra, consentirebbe una visione costante della regione dietro al Sole, altrimenti non visibile.
Ma invece... basi spaziali e gite nello spazio saranno mai possibili? La risposta degli scienziati è affermativa, ma ancora non si conoscono le modalità e i tempi di attuazione. I punti di Lagrange più gettonati sono sicuramente L4 e L5, in quanto sono i più stabili. Queste missioni potrebbero quindi divenire possibili, in quanto le “stazioni” spaziali rimarrebbero a una distanza tale da poter essere sempre tenute sotto controllo dalla Terra e i costi per il mantenimento sarebbero sostenibili (infatti non richiederebbero fonti di energia per rimanere in orbita). Addirittura le basi spaziali potrebbero anche trasformarsi in fonti di guadagno: di fatto sarebbe possibile prelevare minerali dagli asteroidi rimasti intrappolati negli stessi punti. Queste potenzialità devono farci riflettere su quanto ancora l’umanità potrebbe evolversi, soprattutto in campo astrofisico. Purtroppo ancora non siamo in grado di sfruttare completamente ciò che offre l’universo nelle nostre vicinanze, figuriamoci nelle regioni più remote...
Scritto da Emiliano Nebbia 3C
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