Var kan man parkera i rymden?

Solstormar kan slå ut satelliter, GPS och elnät. För att jorden ska få veta om dem i förväg vakar en sond över solen och håller sig hela tiden mellan den och oss. Men i rymden går det inte att stanna: det som står still faller in i solen. Hur håller sig sonden kvar där?

Det räcker inte med jämvikt

Mellan solen och jorden finns en plats där de drar lika hårt, ungefär 260 000 km från jorden. Men där kan en sond inte stanna: ingenting böjer av dess bana, så den flyger rakt fram, medan solen får jorden att svänga runt i sin bana. Den blir inte kvar på platsen.

Närmare solen går det fortare

Merkurius går runt solen på 88 dagar, jorden på ett år och Mars på knappt två år. Ju närmare solen, desto hårdare drar solen, desto fortare måste en himlakropp färdas för att inte falla in och desto kortare är dess bana.

Om bara solen drog

För att en sond ska stå still i förhållande till jorden måste den gå runt solen på ett år, precis som jorden. Men om bara solen drog i den skulle en sond lite närmare solen kretsa fortare och köra om jorden. En sond lite längre ut skulle halka efter.

L1: jorden bromsar

Men jorden drar också i sonden, och det bort från solen, så att solens dragning försvagas och sonden kretsar långsammare. Vid 260 000 km upphäver jorden den helt, och det är för mycket; omkring 1,5 miljoner km från jorden är det lagom, och sonden går runt solen på ett år, som jorden. Den platsen kallas L1, den första av fem lagrangepunkter, uppkallade efter matematikern som räknade ut dem.

L2: jorden knuffar på

Bakom jorden är det tvärtom: jorden drar sonden åt samma håll som solen, så sonden kretsar fortare än om bara solen drog i den. Återigen omkring 1,5 miljoner km från jorden går den runt solen på exakt ett år. Det är L2.

James Webb-teleskopet

I L2 kretsar James Webb-teleskopet. Solen, jorden och månen ligger därifrån alltid åt samma håll, så ett enda solskydd stort som en tennisbana skymmer dem alla. Bakom det håller sig teleskopet i skugga och kyls ner under −220 °C – bara då kan det fånga upp den svaga värmen från avlägsna galaxer.

Fem punkter

Det finns fem sådana platser. L3 ligger mitt emot jorden, bakom solen, och L4 och L5 på jordens bana, 60° före och efter den. Varför just där går inte att förklara åskådligt, men beräkningen visar att en sond även där går runt solen på exakt ett år.

Kulle eller dal?

L1, L2 och L3 är som toppen av en kulle: om en sond i L2 glider lite bort från jorden drar jorden svagare i den, och den glider ännu längre bort. Därför tänder Webb sin motor en kort stund med några veckors mellanrum. L4 och L5 är som dalar: det som fastnar där blir kvar.

Asteroider vid Jupiter

Varje planet har samma punkter. Att dalarna håller visar Jupiter: i dess L4 och L5 har över tiotusen asteroider fastnat, och de har kretsat runt solen tillsammans med den i miljarder år.

Så var kan man parkera?

I lagrangepunkterna: där går en sond runt solen på exakt ett år och står still i förhållande till jorden. Så vakar sonden från inledningen över solen från L1, och i L2 gömmer sig Webb för solen. I L1–L3 måste motorn tändas då och då, i L4 och L5 klarar sig en sond utan hjälp.