印度的 Aditya-L1 探测器将在几天后抵达地球和太阳之间的太空区域，距离地球近一百万英里。
这个位置虽然偏远，但并不孤单。已经有四艘在轨航天器在同一地点附近运行——即地球-太阳系统的第一个拉格朗日点（L1）——还有其他航天器停泊在附近。
这是一个特殊的位置，我们星球的引力、太阳的引力和航天器轨道的离心力几乎完全相互抵消，在太阳系不断变化的引力场中创造了一个相对稳定的“岛屿”，这些引力场随着行星的移动而不断变化。结果是，在 L1 附近绕太阳运行的航天器——实际上是一个横跨数十万英里的区域——可以相对于地球保持固定位置，而无需消耗太多燃料。
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“如果您想观测太阳，第一个拉格朗日点是一个绝佳的位置，”蒙大拿州立大学天体物理学家尼尔·考尼什说，他在该主题上的工作为 NASA 关于拉格朗日点的权威解释提供了信息。“在轨道的任何时候，地球都不会挡住视线——您可以坐在那里，凝视太阳。”
太阳哨兵
Aditya-L1 预计要到一月的第一周才会到达最终目的地，但该探测器已经开始使用其首批太阳圆盘图像对我们的恒星进行观测。它将很快进入 L1 周围的“晕轮”轨道，这将使探测器能够稳定地绕太阳运行，并通过每隔几周从推进器发出的少量脉冲来维持其轨迹。考尼什解释说，那个近乎稳定的区域非常广阔，以至于 L1 附近的许多航天器甚至从未见过彼此，更不用说近距离接触了。“根本没有任何撞到任何东西的危险，”他说。
L1 最资深的“住户”是 NASA 和欧洲航天局 (ESA) 的太阳和太阳层观测台 (SOHO)，这是一个装满仪器的探测器，于 1996 年抵达，旨在研究我们恒星的不同方面。Aditya-L1 也将以可见光、紫外线和 X 射线波长对太阳进行成像，以便研究人员进一步了解太阳大气层的动态。
根据印度空间机构的说法，该探测器还将使用四台指向太阳本身的仪器和另外三台旨在监测太阳风和太阳磁场爆发影响的仪器，来研究太阳风暴产生的“空间天气”。
虽然 Aditya-L1 的主要任务设定为仅持续五年，但其 L1 位置意味着该航天器可能具有更长的运行寿命。例如，SOHO 在 L1 运行了 25 年以上，尽管最初计划仅运行两年；几年前的一次审查将其任务延长至 2025 年底。
拉格朗日群岛
L1 不是太空中唯一的相对稳定岛屿。拉格朗日点系统伴随着太阳周围的每颗行星。共同绕太阳运行的卫星和行星——包括我们自己的月球和地球——也都有拉格朗日点。
科学家们自 1760 年代就已知道这些点的存在，当时瑞士数学家莱昂哈德·欧拉提出了其中三个点，作为源于艾萨克·牛顿万有引力定律的特殊“三体问题”的解。意大利-法国天体物理学家约瑟夫-路易斯·拉格朗日扩展了欧拉的工作，到 1772 年，他发现了太阳和地球之间引力拉力产生的五个这样的点。现在，这些点以他的名字命名为拉格朗日点。
第三个拉格朗日点（L3）直接位于太阳的远侧，并且比地球轨道稍远。地球对这个拉格朗日点的视线始终被太阳遮挡，阻止了与我们星球的直接通信，因此没有航天器驻扎在那里。
第四个和第五个拉格朗日点（L4 和 L5）与我们的地球共享绕太阳的轨道，但分别正好位于地球前方和后方 60 度。观测表明，L4 和 L5 都被搭乘地球引力的小行星的瞬态群体占据。这些太空岩石被称为“特洛伊小行星”，类似的特洛伊小行星也存在于其他行星（如木星）的第四和第五拉格朗日点。
所有地球-太阳拉格朗日点中的真正瑰宝是 L2，它位于距离地球约一百万英里的地方，但在地球轨道之外，与 L1 的方向相反。从 L2 向太阳方向看，地球、月球和太阳总是聚集在天空中，使航天器可以轻松阻挡这三者中任何一个可能发出的散射光，而这些光会破坏科学观测。因此，L2 已成为包括詹姆斯·韦伯太空望远镜在内的多个探测器的轨道目的地。该点的最新居民是欧空局的欧几里得，这是一架去年抵达 L2 的太空望远镜，用于测量暗能量和暗物质的宇宙效应。
欧空局科学主任、天体物理学家卡罗尔·蒙德尔说，L2 使欧几里得号始终可以从地球上的地面站看到，并为航天器提供了畅通无阻的视野。“该轨道对于辐射环境、热稳定性以及整个天空的可用性都是最佳的，”她说。“这些优势结合起来，对于像欧几里得这样的高精度巡天任务来说是理想的。”
行星际超级高速公路
对于 NASA 喷气推进实验室的航天器轨迹专家马丁·洛来说，拉格朗日点是通往延伸到整个太阳系的“行星际超级高速公路”的门户。
他指出，在距离地球 120 万英里范围内有七个主要的拉格朗日点：地球-太阳系统的 L1 和 L2，以及地球-月球系统的五个“较小”的拉格朗日点。由于所有这七个附近的区域都具有相似的轨道能量，因此航天器只需要一个小的“推动”就可以从一个区域移动到另一个区域——就像一个人在丛林健身房中从一根单杠荡到另一根单杠一样，洛说。
这些拉格朗日点在实现高效轨道转移方面的前景塑造了洛在NASA 阿尔忒弥斯任务轨迹方面的工作，该任务旨在将宇航员送回月球，并建立一个绕地球-月球第一个拉格朗日点附近运行的支持宇航员的月球空间站。他目前正在研究土星及其众多卫星的拉格朗日点之间存在的复杂轨迹。其中一颗卫星土卫二可能是太阳系中寻找地外生命的最佳地点。
“土卫二在其南极附近喷射出冰羽，我们正在使用这些轨迹来确定如何进入其周围的轨道并捕获[来自冰羽的物质]”——关键是要尽可能轻柔地推动，以便在正确的位置、速度和时间到达，他说。