Hvor kan man parkere i rummet?

Solstorme kan slå satellitter, GPS og elnet ud. For at Jorden kan få besked i forvejen, holder en sonde øje med Solen og ligger hele tiden mellem den og os. Men i rummet kan man ikke holde stille: Det, der ikke bevæger sig, falder ind i Solen. Hvordan bliver sonden der?

Det er ikke nok at udligne tyngdekraften

Mellem Solen og Jorden er der et sted, hvor de trækker lige hårdt, cirka 260.000 km fra Jorden. Men der kan en sonde ikke blive: Intet bøjer dens bane af, så den flyver ligeud, mens Solen får Jorden til at svinge rundt i sin bane. Den bliver ikke på stedet.

Tættere på Solen går det hurtigere

Merkur kredser om Solen på 88 dage, Jorden på et år og Mars på knap to år. Jo tættere på Solen, jo hårdere trækker Solen, jo hurtigere må et legeme bevæge sig for ikke at falde ind, og jo kortere er dets bane.

Hvis kun Solen trak

For at en sonde kan stå stille i forhold til Jorden, skal den kredse om Solen på et år ligesom Jorden. Men hvis kun Solen trak i den, ville en sonde lidt tættere på Solen kredse hurtigere og overhale Jorden. En sonde lidt længere ude ville sakke bagud.

L1: Jorden bremser

Men Jorden trækker også i sonden, og det væk fra Solen, så Solens træk svækkes, og sonden kredser langsommere. Ved 260.000 km ophæver Jorden det helt, og det er for meget; cirka 1,5 millioner km fra Jorden passer det, og sonden kredser om Solen på et år ligesom Jorden. Det sted kaldes L1, det første af fem Lagrange-punkter, opkaldt efter den matematiker, der regnede dem ud.

L2: Jorden skubber på

Bag Jorden er det omvendt: Jorden trækker sonden i samme retning som Solen, så sonden kredser hurtigere, end hvis kun Solen trak i den. Igen cirka 1,5 millioner km fra Jorden kredser den om Solen på præcis et år. Det er L2.

James Webb-teleskopet

I L2 kredser James Webb-teleskopet. Solen, Jorden og Månen ligger derfra altid på samme side, så et enkelt solskjold på størrelse med en tennisbane dækker dem alle. Bag det bliver teleskopet i skyggen og køles ned under −220 °C – kun sådan kan det fange den svage varme fra fjerne galakser.

Fem punkter

Der er fem af den slags steder. L3 ligger lige over for Jorden, bag Solen, og L4 og L5 på Jordens bane, 60° foran og bag den. Hvorfor lige der, kan ikke forklares anskueligt, men udregningen viser, at en sonde også der kredser om Solen på præcis et år.

Bakketop eller dal?

L1, L2 og L3 er som toppen af en bakke: Hvis en sonde i L2 driver lidt væk fra Jorden, trækker Jorden svagere i den, og den driver endnu længere væk. Derfor tænder Webb kort sin motor med få ugers mellemrum. L4 og L5 er som dale: Det, der havner der, bliver der.

Asteroider ved Jupiter

Hver planet har de samme punkter. At dalene holder, viser Jupiter: I dens L4 og L5 er over ti tusind asteroider blevet fanget, og de har kredset om Solen sammen med den i milliarder af år.

Så hvor kan man parkere?

I Lagrange-punkterne: Der kredser en sonde om Solen på præcis et år og står stille i forhold til Jorden. Sådan holder sonden fra indledningen øje med Solen fra L1, og i L2 gemmer Webb sig for Solen. I L1–L3 skal motoren tændes en gang imellem, i L4 og L5 klarer en sonde sig uden hjælp.