隨著嫦娥四號的發射，讀者對探月工程越來越感興趣。我們知道，嫦娥四號計劃中比以往都複雜，其中重要的原因就是軟著陸月球背面帶來的通信問題。由於月面的阻擋，地球上的指令就不能直接控制到月球背面的探測器上，也無法接收到嫦娥四號探測器傳送的信息，所以必須先發射一顆信號中繼衛星，也就是鵲橋號。

但是鵲橋號並不是圍繞月球旋轉，而是月球背面空間上的一個點

這個點可不是隨隨便便的，它可是大名鼎鼎的拉格朗日點。在以後的太空爭霸中，拉格朗日點極其重要！大家對這方面關注不多，希望這篇文章引起大家的重視。

在未來一個世紀的太空探索中，人類主要還是圍繞太陽系展開。 不管是航天器還是飛船，在地外空間至少會受到兩個天體的引力束縛。

比如鵲橋中繼衛星，不僅受到地球引力，還受到月球引力，當然也包括太陽。

但是在地月系統中，太陽對鵲橋號的引力干擾相對來說小得多。我們通俗理解時，可以將其忽略。

我現在問你一個問題，鵲橋號不僅受到地球的引力，還受到月球的引力。在兩個力的共同作用下，如何才能讓鵲橋號保持相對靜止？

其實這是一個比較簡單的數學問題。

數學家歐拉曾經列出公式求解，算出來三個解。也就是說：第三個物體處於這三個解的空間點上，會和兩個大天體保持相對靜止的狀態。後來法國數學家拉格朗日又找到了兩個解。現在有五個解可以滿足第三個物體與兩個天體保持相對靜止的狀態，也就是空間上的五個點。圖中已經列出L1～L5。

為什麼非要把航天器發到這五個點上呢？難道不可以隨便發嗎？

當然了，理論上鵲橋號中繼衛星可以隨便繞月球的一個點旋轉。但造成的結果就是：相對地月位置不穩定，且又耗能。

如果中繼衛星繞拉格朗日點旋轉，基本就費不了多少能耗，很省燃料的。這就意味著鵲橋號自帶的燃料足以長時間維繫其動力所需。

如果鵲橋號隨便繞一點旋轉，那麼費的燃料可大了去了，弄不好還得給中繼衛星裝個核熱動力推進器，這一來造價就老高了。

以上還都不是關鍵點。最重要的是：繞拉格朗日點旋轉的中繼衛星可以與地球和月球保持相對靜止，這樣信號傳送就極其穩定。探月器可以穩定的把信息傳給中繼衛星，中繼衛星也可以穩定的把信息傳到地球。

如果不是在拉格朗日點上，那信號就不穩定，甚至斷斷續續，最糟糕的結果就是失聯。

地月系統的拉格朗日點

地月拉格朗日點是五個，既然要探測月球背面，當然選擇L2點最合適。因為只有L2點完全在月球背面。

你可能會質疑：為什麼要繞L2旋轉呢？靜止停在L2點上不行嗎？

肯定不行，中繼衛星在慣性情況下要麼勻速直線運動，要麼靜止。如果你不啟動引擎，要麼鵲橋號就遠離月球直線運動了，要麼你就只能在一個時刻相對於月球固定一點靜止。但這根本不可能，因為鵲橋號還受到地月共同引力施加的加速度，所以別想著關閉引擎。月球總是在運動，中繼衛星必須每時每刻都得相對於月球某點靜止，那麼鵲橋號就必須運動起來。反正在拉格朗日點附近運動也不怎麼消耗能量。 （其實文中的相對靜止只是粗略地靜止，肯定有浮動變化，但這浮動相對於地月距離來說就算不了什麼）

該怎麼運動呢？直線運動肯定不行！那就繞L2點旋轉唄。

三維非規則曲線

但要注意：中繼衛星繞L2旋轉可不是簡單的圓周或者橢圓軌道，而是三維非規則曲線，因為這是根據地月的引力微變而做出的應對性微調！

現在可以想象，如果我們要探測火星，探測太陽。是不是也需要這樣的拉格朗日點呢？

火星—太陽系統的拉格朗日點

在兩個天體系統只有五個拉格朗日點，在以後的太空爭霸中，這些點極其重要。理論上一個拉格朗日點可以發射多個航天器，但考慮到密度問題，以後國際上很有可能會在拉格朗日點周圍劃分區域，誰都願意拿到更大，更理想的星際區域。所以未來各國的太空計劃中，圍繞著拉格朗日點將是激烈的太空資源爭奪戰。

如果我們要探測太陽，就需要找到地日系統最合適的拉格朗日點

地日系統的拉格朗日點

而地日最合適的點就是圖中的L1，航天器在這個點上距離地球最近，也是地日直線上的一點。L3就在太陽後面了，通信是個大問題；L2點就忽略了，因為你要探測太陽，卻躲在地球背後，那還探測什麼；L4和L5點距離地球和太陽都太遠了，就失去意義了。目前地日系統的L1點已經被美國的SOHO日光層探測器佔領。當然，以後我國還是可以“擠一擠”的。

​​ 中國曾經也計劃發射太陽探測器，也就是“夸父計劃”，本來都計劃好在2014年發射，但是該計劃目前被擱淺了。

不過還好，我國已經率先抵達了地月系統的L2點了。