據新華社消息，嫦娥五號軌道器在地面飛控人員精確控制下，近日成功被日地拉格朗日1點捕獲，成為我國首顆進入日地L1點探測軌道的航天器。
嫦娥五號軌道器于2020年12月17日與返回器分離，自去年12月21日起轉入長期管理階段。在約88天的轉移旅程中，任務團隊先后實施了2次軌道機動和2次中途修正，使嫦娥五號軌道器成功抵達日地L1點，開啟了新一階段的探測任務。
▲ 嫦娥五號軌道器釋放返回艙演示圖
目前，軌道器對地距離93.67萬公里，整器姿態穩定、能源平衡、工況正常，后續將在日地L1點探測軌道運行，運行一圈周期約為6個月。
那什么是地拉格朗日L1點？這里的軌道與其他軌道有什么不同？
拉格朗日點又稱平動點，在天體力學中是限制性三體問題的五個特解。
▲ 三體問題的五個特解
一個小物體在兩個大物體的引力作用下在空間中的一點，在該點處，小物體相對于兩大物體基本保持靜止。這些點的存在由瑞士數學家歐拉于1767年推算出前三個，法國數學家拉格朗日于1772年推導證明出剩下兩個。
日地L1點位于太陽與地球的連線之間，距離地球約150萬公里。這是地球與太陽之間的引力“動平衡點”，意味著在這個位置上受到來自各方的引力大小基本相同。航天器位于該位置時，更容易保持相對穩定的運行狀態，在節省燃料的同時，既不會被地球或者月球遮擋，還可以不間斷地觀測太陽或地球向陽面，是放置太陽觀測站的最佳位置。
▲ 日地拉格朗日點
日地拉格朗日L2點則位于日地連線上、地球外側約150萬公里處，在L2點衛星消耗很少的燃料即可長期駐留，是探測器、天體望遠鏡定位和觀測太陽系的理想位置，在工程和科學上具有重要的實際應用和科學探索價值，是國際深空探測的熱點。
嫦娥五號的姊妹星就曾運行在L2點軌道上，北京時間2011年8月25日23時27分，經過77天的飛行，“嫦娥二號”在世界上首次實現從月球軌道出發，受控準確進入距離地球約150萬公里遠的、太陽與地球引力平衡點——拉格朗日L2點的環繞軌道。另外世界首顆運行于地月拉格朗日L2點的通信衛星，我國探月工程項目嫦娥四號任務中繼星鵲橋號也將會運行在該軌道上。
L3點則在兩個大天體的連線上，且在較大的天體一側。位于太陽背后的拉格朗日點L3，剛好與地球軌道相對。地球與太陽的合拉力再次使物體的運行軌道周期與地球相等。就目前而言，科學家尚未找到這個地方的用途。如果L3上的宇宙飛船朝向或遠離地球漂移，那么，它將不可逆轉地朝向太陽或地球，航天器必須進行微調才能保持其軌道，就像在陡峭的山坡上幾乎沒有平衡的推車。
L4和L5有時被稱為“三角拉格朗日點”或“特洛伊點”，此點穩定的原因在于，它到兩大物體的距離相等，其對兩物體分別的引力之比，正好等于兩大物體的質量之比。因此，兩個引力的合力正好指向該系統的質心，合力大小正好提供該物體公轉所需之向心力，使其旋轉周期與質量較小天體相同并達成軌道平衡。L4與L5點上的物體的質量必須小到可忽略，但只需要很少的燃料就可以保持軌道穩定。
從航空航天的角度看，拉格朗日點發現，極大地推動了現代航天科學的進步。由于位于拉格朗日點的航天器只需要很少的燃料就可以維持軌道穩定，因此，這5個拉格朗日點成為航天器的首選目的地，并且，5個拉格朗日點的不同位置，對于不同的航天器來說，也具有不同的優勢。
北京航天飛行控制中心副總設計師汪賽進表示，后續將根據拓展試驗實施方案，組織開展嫦娥五號軌道器日常管理和拓展試驗，進一步擴大工程和科學探測成果，為后續深空探測任務提供技術支撐，探索和積累更多經驗。
【參考資料】
1、中國知網：拉格朗日點在深空通信中的應用
2、國防科工局： 嫦娥四號任務中繼星成功發射 將搭建地月“鵲橋”
3、新華網：我國航天器首次到達地月L2點
4、新華社：嫦娥五號軌道器成功進入日地L1點軌道
5、中國航天科技集團：中國首顆！嫦娥五號軌道器進入日地L1點探測軌道