Lagrange Point 2
라그랑주 점 L2(Lagrange Point 2)는
지구–태양 계에서 가장 많이 활용되는 심우주 관측 지점으로,
JWST(제임스 웹 우주망원경)와 Euclid, Gaia
등이 위치한 바로 그 장소입니다.
아래에 위치·원리·특징·과학적 이유·사용하는 탐사선까지 아주 명확하게 정리해드립니다.
#Lagrang_Point_II
L2의 위치 (가시적 이해)
지구에서 태양 반대 방향으로 약 150만 km 떨어진 곳
태양—지구—L2가 일직선이 되며,
지구의 공전 속도를 “중력 보정”해주는 지점이라
지구와 태양을 같은 속도로 함께 공전하게 되는 위치
즉, 지구 뒤쪽에 있지만
지구와 함께 태양을 도는 공동 공전 지점입니다.
L2의 원리 (중력 + 원심력의 균형)
라그랑주 점은
태양의 중력 + 지구의 중력 + 공전 원심력이
특정 방향에서 정확히 균형을 이루는 5개의 점입니다.
L2는 그 중에서도 다음 조건이 만족되는 지점입니다.
• 태양의 중력이 사라지지 않음
• 지구 중력이 살짝 보정
• 공전 원심력과 합쳐져서
• 지구와 같은 각속도로 태양을 돈다
중력적으로는 “언덕 위의 균형점”이기 때문에
정지하려면 안정적이지 않고, 헬로(halo) 궤도를 그리며 유지합니다.
⭐ L2가 우주망원경에 최적지인 이유
열·빛 간섭 최소
태양·지구·달이 한쪽 방향에만 존재
망원경과 태양 방향 사이에 태양 차폐판(sunshield)을 놓기 매우 쉬움
적외선 관측에 필수적인 극저온(–230°C 이하)
유지가 용이
매우 안정된 관측 환경
• 지구 근처의 열·광학 간섭이 없음
• 지구 그림자도 거의 없음
• 관측 장비를 방해하는 주변 변동이 최소
통신이 안정적
지구와 항상 비슷한 각도로 회전
안테나를 지구 방향으로 고정하기 매우 쉬움
연료 소모가 적음
완전한 중력 평형점은 아니지만
소량의 스테이션키핑 연료로 수년~수십년 운영 가능
L2에 위치한 / 계획 중인 주요 우주망원경
현재 운영 중
JWST (James Webb Space Telescope) —
NASA/ESA/CSA
Gaia — ESA, 은하수 별·천문 위치 대조
Spektr-RG / eROSITA — 러시아·독일 X-ray 관측
Euclid — ESA, 암흑물질·암흑에너지 탐사
과거
• WMAP — 우주배경복사(CMB)
• Herschel — 적외선
• Planck — CMB 고정밀 관측
향후(계획)
Nancy Grace Roman Telescope —
차세대 우주망원경
차세대 X-ray, 적외선 망원경들도 대부분 L2 고려 중
L2까지의 거리·이동 시간
• 거리: 지구에서 약 150만 km
• 거리만 보면 달(38만 km)의 4배
• JWST 기준 소요 시간: 약 30일 전후
L2 궤도(헬로 궤도) 시각화
L2에 망원경이 ‘정지’하는 것이 아니라,
l큰 3D 타원형 곡선(halo orbit)을 그리며
균형을 유지합니다.
중력이 완전히 안전한 점이 아니기 때문(불안정 평형점)
소량의 보정 연료로 지속 유지 가능
• L1/L2/L4/L5 비교
• L2 궤도역학(3체문제) 흐름
• KSLV-II/III로 L2 미션 수행 가능성
