태양계의 주차장, 라그랑쥬 포인트

특이점의 원조

총 5개의 태양-지구 라그랑제 포인트들

- 최근 차세대 우주망원경인 제임스웹 우주망원경(JWST) 덕분에 라그랑쥬 포인트에대한 관심이 높아지고 있습니다.

- 라그랑쥬 포인트들(Lagrange Points)은 천체간 궤도가 만들어내는 동적인 중력 특이점들 입니다. 즉, 라그랑쥬 포인트들은 지구와 함께 태양을 공전하는 움직이는 특이점들인 셈입니다.

무중력 공간이기 때문에 주차장이라고 표현했지만, 주차장인데 움직이는 주차장 인거죠 ... ^^;

- 라그랑쥬 포인트들은 지구-태양이 이루는 3체-중력방정식의 무중력해들이 위치하는 특이점이라고 합니다. 믈론 라그랑쥬 승수(Lagrange Multiplier)로 계산해낸 극값들(Limit Values)에 해당하죠.

- 라그랑쥬 포인트들은 천체가 없는 빈 공간이라서 위성들이 이 특이점들을 중심으로 헤일로 궤도 또는 리싸쥬 궤도를 돈다고 합니다. 물론 헤일로는 예수님이나 석가모니 마리위에 드리워진 후광? 또는 성스러운 고리에서 유래했다고 해요.. 

제임스웹 우주망원경이 자리할 L2 포인트

하지만 모든 포인트를 라그랑쥬가 발견한 것은 아니구요.

- L1, L2, L3 포인트는 오일러가 발견한 협대역 특이점들이구요.

- L4, L5 포인트 만이 라그랑제가 발견한 광대역 특이점들 입니다. 

오일러도 특이점들의 발견에 일조를 했는데, 왜 모두 라그랑쥬 포인트들이라고 부르는걸까요?

지구-태양 라그랑쥬 포인트들 5개의 특징들을 순서대로 살펴보면 ...

- L1 포인트는 밝고 따뜻한 곳으로... 태양 관측의 최적지라고 합니다. 실제로 소호위성 등이 이미 가서 테양관측 활동을 벌이고 있죠. L1은 또한 태양을 등지고 태양빛을 받아 밝게 빛나는 지구대기를 관측하기에도 최적의 장소라고 합니다.

- L2 포인트는 제임스웹등 적외선 기반의 탐사위성들이 지구의 그림자뒤에 숨어서 모여있는 차갑고 어두운 곳이구요 ... 일명, 어둠의 자식들.

- L3 포인트는 지구에서 볼때 항상 태양 반대편에 숨어있기 때문에 외계인들이 숨어있을거라는 음모론이 존재합니다. 인간이 가장 도달하기 어려운 지점이기도 하구요~

- L4, L5는 서로 대칭적이며 소행성 같은 작은 천체들이 몰려있을 가능성이 있다고 합니다.

L4, L5 포인트는 먼 미래에 다이슨 스피어 제작에 활용될 가능성도 있고, 다른행성의 테라포밍에도 활용될 가능성이 높은 특이점 이죠.

- 라그랑쥬 포인트들은 태양-지구 궤도로만 만들어지는게 아닙니다. 테양-목성, 태양- 토성, 지구-달 ... 등등 수도 없이 많죠. 

L1~L3는 오일러가 발견하였고 L4, L5만 라그랑쥬가 발견하였다는..

- L1, L2, L3 포인트는 협대역 특이점들이구요. L4, L5 포인트 만이 광대역 특이점들 입니다.

- 변분법(미분 기하학)에서 약방의 감초인 Lagrange Multipliers ( 라그랑제 승수)