スペースコロニーの候補店などで知られるラグランジュ点の位置のシミュレーションをウェブ上で実行し、位置を視覚的に表示してくれるサイトツールです。
上の埋め込み内でも使えますが、うまく動かない・大きなページで使いたいというときは、元のラグランジュ点シミュレーションページへ(新しいタブで開きます)。
ラグランジュ点とは?
「ラグランジュ点(Lagrange points)」とは、2つの大きな天体(例:太陽と地球)の重力が釣り合い、さらに遠心力もバランスする特殊な位置のことを指します。
この場所では、小さな天体(人工衛星など)が安定して同じ場所に留まることが可能です。
そのため、スペースころにを建設する点の候補としても有力視されています。
ラグランジュ点は全部で5つあり、L1〜L5と呼ばれています。
それぞれの特徴は以下の通り:
- L1:内側に位置し、常に地球と太陽の間にある
- L2:外側に位置し、地球の反対側にある
- L3:太陽の反対側(地球とは真逆)
- L4・L5:太陽と地球を頂点とする正三角形の位置にあり、安定性が非常に高い
→ 木星のラグランジュ点には「トロヤ群小惑星」が多数存在しています。
ラグランジュ点シミュレーションツールの使い方
本ツール「ラグランジュ点シミュレーション(上から見た図)」は、2つの天体の質量に応じて、ラグランジュ点の位置をリアルタイムに描画する可視化ツールです。
✅ 基本操作
- 質量の入力
- 「質量1」… 通常は太陽の質量を意味します(デフォルト: 1.0)
- 「質量2」… 通常は地球などの小さい天体を意味します(デフォルト: 0.0123) - 「リセット」ボタン
- 質量を初期値に戻します。 - 「ラグランジュ点を表示」ボタン
- L1〜L5の位置がキャンバス上に赤い点として表示されます。
- 再度クリックで非表示にできます(トグル式)。
🖥 キャンバス表示
- キャンバス中央は重心を原点として描かれています。
- 横軸がX方向(天体が並ぶ軸)、縦軸がY方向。
- グリッドが描かれており、位置関係を直感的に把握できます。
- 天体の大きさは質量比に基づいて描画され、色分けもされています(例:オレンジ=質量1、青=質量2)。
💡 表示されるラグランジュ点の特徴
点 | 位置 | 安定性 |
---|
L1 | 小さい天体の内側(太陽寄り) | 準安定 |
L2 | 小さい天体の外側(反太陽側) | 準安定 |
L3 | 太陽の反対側(地球と直線上) | 準安定 |
L4 | 太陽-地球を結ぶ線と正三角形をなす位置(60度前) | 安定 |
L5 | L4の対称(60度後ろ) | 安定 |
🧪 なぜこのツールが便利なのか?
- 視覚的にラグランジュ点を理解できる
→ 数式では難しい位置関係が、図で簡単に確認できます。 - 質量比を変えてシミュレーションができる
→ 木星・地球のような他の天体系も再現可能。 - 学習教材や授業に最適
→ 実際のラグランジュ点の例(例:JWSTはL2に位置)と照らし合わせて学べます。
📝 まとめ(要点箇条書き)
- ラグランジュ点とは、2つの天体の重力と遠心力が釣り合う場所で、小さな天体が安定する特別な5つの点。
- 本ツールは、質量比を変えながらL1〜L5の位置をリアルタイムで描画できる教育的シミュレーションです。
- インタラクティブなUIで直感的な理解が可能。特に物理や天文の学習におすすめ。
- 視覚的なグリッド、比率に基づく天体描画、Newton法による数値計算により、現実に近い配置を再現しています。
- 今後、軌道アニメーション・重力ベクトルの描画などを追加すれば、より高度な可視化ツールとして拡張可能です。
🚀 ぜひこのツールで、「宇宙の力学の美しさ」を体験してみてください!