第166章 從地球到月球劍橋天文臺的回信
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第166章 從地球到月球劍橋天文臺的回信
第166章 從地球到月球 劍橋天文臺的回信
巴比凱恩在人們的歡呼聲中並沒有忘乎所以。他做的第一件事就是把會員們召集到炮彈俱樂部的辦公室裡。在那裡，經過討論後，大家同意就計劃裡的天文學部分去請教一位天文學家。至於機械裝備的問題，只有等收到天文學家的回信後再討論了。為了保證這一偉大的實驗能成功，任何細節都不應該忽略。
於是，他們擬好了一份包括各種專業問題的十分明確的紀要，寄給馬薩諸塞州的劍橋天文臺。劍橋城，是美國第一所大學的所在地，而且也正是以它的天文臺而聞名。那裡聚集著很多頂尖的學者，那裡有一臺功率極大的望遠鏡，使得克拉克發現了天狼伴星，使得鮑德解析了仙女座流星群。這個聞名世界的天文臺足可以讓炮彈俱樂部信賴。
兩天之後，巴比凱恩主席在焦急不安中終於收到了天文臺的回信。內容如下：
劍橋天文臺臺長致巴爾的摩炮彈俱樂部主席：
本月六日，我臺收到了以巴爾的摩炮彈俱樂部全體會員的名義寄給我臺的信。我們立即召開了會議，並對來信所提的問題做出了以下答覆。
就第一個問題“可不可以向月球發射炮彈？”回答如下：可以。如果炮彈的初速能達到每秒一萬二千碼的話，我們就可以向月球發射炮彈。經過計算，這個速度足夠了。物體離開地球時，地心引力的作用與距離的平方成反比，也就是說，如果距離增加三倍，這一引力就將減小到九分之一。因此，炮彈的重量在迅速減小，到月球引力和地球引力相等的時候，也就是說，在達到全部射程五十二分之四十七的時候，炮彈的重量就完全消失了。這時，如果失重的炮彈超越了這個點，它就會僅因為月球的引力的作用而落到月球上。理論表明，這個實驗是完全可以實現的。至於成功與否，那就取決於發射裝置的大小了。
就第二個問題“地球與它的衛星的精確距離是多少？”回答如下：月球圍繞地球運轉的軌道不是圓形的，而是橢圓形的，地球佔據著這個橢圓中心的一點，因此，月球有時離地球近，有時又較遠。用天文學術語來說，就是有時在遠地點，有時在近地點。但是，最大距離和最小距離之間的差距很大，大到我們不能忽略。事實上，在遠地點時，月球距離地球是二十四萬七千五百五十二英里，而在近地點是二十一萬八千六百五十七英里，相差兩萬八千八百九十五英里，即全距的九分之一。所以，近地點的距離應該作為考慮的基礎。
就第三個問題“在足夠的初速的情況下，炮彈要飛行多久才能到達？另外，應該何時發射，才能讓炮彈落在月球上的某一個特定地點？”回答如下：如果炮彈始終能保持發射時所具有的每秒一萬二千碼的初速，大約只需要九個小時便可到達目的地，但是由於這個初速在逐漸降低，經過計算，炮彈需要用三十萬秒，也就是八十三小時二十分才能到達地球引力和月球引力相抵消的地方，然後還需要五萬秒，也就是十三小時五十三分二十秒才能落到月球上。因此，應該在炮彈到達月球的那個瞄準點以前的九十七小時十三分二十秒把它發射出去。
就第四個問題“炮彈落在月球的最好位置應該是什麼時候？”回答如下：根據剛才所說，首先必須選擇月球在近地點同時也是它透過天空最高點的時刻，這樣將會減少相當於地球半徑的距離，也就是三千九百一十九英里。所以，炮彈的最終射程應該是二十一萬四千九百七十六英里。雖然月球每月都經過近地點，但不一定總是在這一時刻在天空的最高點，要這兩個條件同時具備的話要很長的時間。所以，必須等待月球既在近地點又在天空的最高點的時間到來。巧的是，明年的十二月四日，月球正好同時符合這兩個條件：午夜時分，月球將到達近地點，也就是離地球最近的時候，同時，它又經過天空的最高點。
就第五個問題“發射炮彈的大炮應該對準天空的哪個點？”回答如下：根據前面的分析來看，炮彈應該瞄準天空的最高點，這樣炮彈射出的線與地平線垂直，炮彈就能更快地擺脫地球引力。但是，要讓月球到達天空的最高點，就要讓這個地方的緯度低於地球的赤緯，換句話說，就是它必須位於南緯或北緯的零度至二十八度之間。如果在其他地點，則必須傾斜發射，而這將影響實驗的成功。
就第六個問題“發射炮彈時，月球在天空的什麼方位？”回答如下：當炮彈發射時，每天前行十三度十三分三十五秒的月球應該在離天空最高點四倍於這個度數的地方，也就是五十二度四十二分二十秒的地方，這個距離正好符合炮彈射出的旅程所要的時間。但是，我們必須考慮到地球自轉造成的偏差，而且炮彈必須經過一個相當於十六個地球半徑的偏差後才能到達月球，也就是從月球軌道計算，大約為十一度，因此，我們必須在上面提到的月球離開天空最高點的距離上再加上十一度，共計六十四度。所以說，發射炮彈時，月球的方位應該與發射點的垂直線構成六十四度的角。
以上就是劍橋天文臺對炮彈俱樂部會員們提出問題的回答。概括起來如下：
1炮彈應該設在南緯或北緯零度至二十八度之間的地方。
2炮彈必須對準天空最高點。
3炮彈的初速應該是每秒一萬二千碼。
4炮彈應該在明年十二月一日晚十一點四十六分四十秒發射。
5發射後的第四天，也就是十二月四日午夜時分，炮彈將透過天空最高點到達月球。
所以，炮彈俱樂部的會員們應該立刻進行這樣的實驗所必需的各項準備，必須做好在規定時刻發射的準備，因為如果錯過了十二月四日這天的話，那就必須再過十八年零十一天才能遇到月球同時符合既在近地點又在天空最高點的條件。
在天文學理論方面，劍橋天文臺願意隨時協助你們，並與全國人民一起祝你們成功！
劍橋天文臺臺長