书城小说凡尔纳科幻故事精选(上)
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第24章 天文解答

但是,巴比康主席并没有在欢呼中陶醉,他没有浪费一分一秒。次日下午,他就把大炮俱乐部的会员召集到议事厅里。经过长时间讨论后,大家一致表示,这一壮举中的天文学方面的问题应该向天文学家们咨询一下,一旦得到答复,机械装置问题将迎刃而解。为了保证“巴比康计划”顺利实现,决不允许出现丝毫遗漏。

于是,他们拟定了一份关于“巴比康计划”的详细报告,而且立刻寄给了马萨诸赛州的剑桥天文台台长。剑桥大学是美国最负盛名的学府之一。剑桥之所以闻名于世,是因为剑桥天文台汇集了世界上最杰出的天文学家。曾帮助鲍德清清楚楚发现仙女座流星的那台望远镜就存放在此,克拉克发现天狼星卫星的高倍望远镜也存放于此。有鉴于此,大炮俱乐部十分信任它。

时隔两天,大家迫切等待的回信终于递到了巴比康主席的手里。

回信的内容如下:

剑桥天文台台长致巴尔的摩大炮俱乐部主席阁下:

本月6日收到您以贵俱乐部全体会员的名义寄给本台的来信之后,本台迅速召集全体工作人员,并召开了紧急会议。研究答复贵部所提的问题:

1.向月球发射炮弹是否现实?

2.月球与地球之间的准确距离是多少?

3.在足够的惯性作用下,炮弹到达月球需用多长时间?何时才是发射的最佳时间?

4.何地何时月球位于最有利于炮弹到达的位置?

5.大炮应该对准天空中的什么方位发射炮弹?

6.月球处于什么方位时,才发射炮弹?

对于以上问题,本台研究之后作出如下答复:

1.对于“向月球发射炮弹是否现实?”这一问题,答复是可以实现的。假如能使炮弹的初速度达到每秒12000码,向月球发射炮弹完全可以实现。经过理论研究和长期实践证明,这个速度已绰绰有余。物体在刚离开地球时,既受到月球的引力,同时也受到地球的引力,并且此时地球引力占主导地位。但随着物体的升高,它的重量与距离的平方成反比。换句话说,距离增加二倍,此时的重量只占在地球时的四分之一了。所以,炮弹的重量将快速减轻。当月球的引力与地球的引力相等时,也就是当炮弹运行到全程的五十二分之四十七的地方时,炮弹将处于失重状态。自此,炮弹将在月球引力的作用下,坠落到月球上。但能否实现,完全取决于你们是否能使初速度达到12000码。

2.此问题关系到月球的公转问题,月球绕地球公转的轨迹事实上是椭圆轨道。地球为该椭圆的一焦点。所以,月球离地球时而远,时而近。沿用天文学套话来说,就是月球有时在近地点,有时在远地点。但是,处于近地点和处于远地点之间的差距相当大,对于此点你们决不能等闲视之。通过研究论证,月球在远地点时,距地球247552英里,而在近地点时,只有218657英里,两者之间相差28895英里,大约占全程的九分之一。因此,在发射炮弹时,应选近地点为发射标准。

3.假如月球在近地点时发射炮弹,而炮弹自始至终总保持着每秒12000码的初速度,仅需9小时它就可以顺利抵达目的地;但由于诸多因素的影响,例如空气阻力,经过多方周密论证,炮弹需飞行83小时20分才能到达失重的地方。此外,还需要13小时53分20秒才能到达月球。综上所述,在月球到达近地点之前的97小时13分20秒,应准时将炮弹发射出去。

4.如果选击中月球的最佳方位,莫过于选定月球在到达近地点而又同时穿过天顶的那一刻,这样做可以减少相当于一个地球半径——3919英里的距离。因此,炮弹的实际行程是214976英里。可是,虽说月球每个月都会经过近地点,但并不是经过近地点时也经过天顶点,如果同时具备这两个条件,必须等待18年零11天。也许主也想让美国人扬眉吐气,明年的12月4日午夜,这两个条件将同时满足,即月球正穿过近地点,同时又穿过天顶点。

5.从第四个问题中可知,发射炮弹的大炮应该瞄准天顶。这样,射击线路将和地平线垂直,从而有利于炮弹迅速摆脱地球引力。但是,要想确定月球是否在天顶,那么该地方的纬度必须不高于月球轨道平面的倾斜度,也就是说,大炮必须位于南纬或北纬0~28度之间。在其他所有地区,即使朝天顶发射,也是倾斜射击,这将有碍于实验的成功。

6.在此问题上,必须要考虑地球自转而使炮弹产生偏差这一因素。如果忽视此因素,发射炮弹时,根据月亮每天行进13度10分35秒来看,月球应该在距离天顶53度的地方。换句话说,当月球在距离天顶点53度的地方,此时发射炮弹,当飞行完全程后,二者正好同时抵达。但是我们考虑了地球自转顺差。炮弹经过16个地球半球才能到达月球,而从月球轨道方面看,却相差了11度,因此,应该在月球离天顶的度数上再加11度,共约64度。通过全盘考虑,在发射炮弹时,月光线与天顶的垂直线成64度角。

以上所有的答复,都经过剑桥天文台的专家精确论证。

答复摘要:

1.大炮应置在南纬或北纬0~28度之间的任何地方。

2.大炮应对准天顶。

3.炮弹的初速度不应低于每秒12000码。

4.应于明年12月1日22时46分40秒准时发射炮弹。

5.经过4天飞行,在12月4日午夜整,月球经过天顶时,炮弹也抵达月球。

综上所述,大炮俱乐部的会员们应立刻开始进行这项事业所需的准备工作,必须在精确的时刻发射炮弹。如果错过明年的吉时,还将再等18年零11天,才能再遇到月球既穿过近地点又通过天顶的机会。

剑桥天文台的全体同仁将随时准备在天文学理论方面帮助你们,并和全体美国人一样,预祝你们早传捷报。

剑桥天文台台长:

J。M。贝尔法斯特

10月7日于剑桥