第四章　剑桥天文台的回信

巴比康在人们对他的欢呼声中，并没有浪费一分钟。 他的第一件事就是把会员们召集到大炮俱乐部的办公室里。在那儿，经过了一番讨论，关于计划的天文学部分，大家同意去请教天文学家。至于机械装置，只好留待收到回信以后再讨论了。为了保证这次伟大的实验成功，什么都不应该疏忽。 于是他们拟了一份包括各种专门调查的直言不讳的通知，寄给马萨诸塞州的剑桥天文台。剑桥，美国第一座大学的所在地，恰恰是以它的天文台闻名的）郊儿聚集着许多极有贡献的学者，那架使鲍德能够解决仙女座的流星群，使克拉克能够发现天狼星的卫星的、威力极大的望远镜就在那儿。这个闻名远近的机构证明大炮俱乐部有充分的理由信任它。 于是过了两天，巴比康主席手里拿到了大家那样迫切地等待着的回信。回信是这样写的：剑桥天文台台长给巴尔的摩大炮俱乐部主席的回信 剑桥，十月七日 我台办公室接到了贵俱乐部本月六日以全体会员名义寄给本台的来信以后，立即举行了会议。关于来信所提的问题，我们认为应答复如下： 第一个问题：“可以向月球发射炮弹吗？” 可以，假使炮弹的初速能达到每秒一万二千码，我们可双向月球发射炮弹。计算证明，这个速度已经足够了。物体离开地球时，它的重量和距离的平方成反比，换句话说，距离增加三倍，重量就减低九倍。因此，炮弹的重量在迅速地减低，最后在月球引力和地球引力相等时，也就是说，在达到全部路程的五十二分之四十七的地方时，重量完全消失。这时候，假如失重的炮弹穿过了这一点，就会单单由于月球的引力关系，坠到月球上去。理论表明，这个试验是绝对可以实现的；至于能不能成功，那金看你们使用发射装置的能力如何了。 第二个问题：“地球和它的卫星的准确距离是多少？” 月球绕地球运行的轨道不是的；而是椭圆的，地球占据着两个圆心中间的一个；因此，月球离地球有时近。有时远，用天文学术语说，-它有时在近地点，有时在远地点。 但是，最远距离和最近距离的差相当大，大到我们不能忽视的程度。实际上，月球的远地点是二十四万七千五百五十二英里，近地点是二十一万八千六百五十七英里，相差二万八千八百九十五英里，也就是全距的九分之一。所以应该以近地点的距离做计算的基础。 第三个问题：“在足够的初速推动下，炮弹要经过多少时间到达？因此应该在什么时候发射，才能使它在月球上一个指定的地点坠落？ 假如炮弹一直保持着它离开地球时所具有的每秒一万二千码的初速，只消九小时就可以到达目的地；但是由于开始的速度不停地降低，经过周密的计算，炮弹需要三十万秒，也就是说，八十三小时二十分钟，才能到达地球和月球的引力平衡的地方，另外还需要五万秒，也就是说，十三小时五十三分二十秒，才能坠到月球上。因此应该在月球到达瞄准的那一点以前九十七小时十三分二十秒，把炮弹发射出去。 第四个问题：“月球在什么时候出现在最容易击中的位置上？” 根据上面的材料，首先应该选定月球在到达近地点同时又是穿过天顶的时刻，这样能减少一个相当于地球半径的距离，也就是说能减少三千九百一十九英里的距离；所以炮弹的既定路线是二十一万四千九百七十六英里。但是，虽然月球每月都要经过近地点，不过不一定同时经过天顶点。 这两个条件要相隔很久才能遇在一起。所以必须等待它同时穿过近地点和天顶点的时刻。恰巧明年十二月四日，月球正符合这两个条件：它将在半夜穿过近地点，也就是说那时离地球最近，同时穿过天顶点。 第五个问题：“发射炮弹的大炮应该瞄准天空的哪一点？” 从前面谈到的材料看起来，大炮应该瞄准天顶点；这样射击线才能和水平面垂直，炮弹才能更快地摆脱地球引力的束缚。但是要让月球爬上天顶，这个地方的纬度必须低于这个天体的轨道平面的倾斜度，换句话说，必须在南纬或者北纬零度至二十八度之间。在其它任何地方都不得不倾斜射击，这将妨碍实验的成功。 第六个问题：“发射炮弹时，月球应该在天空的什么方位？” 发射炮弹时，每天前进十三度十分三十五秒的月球应该在离开天顶点四倍于这个度数的地方，就是说离天顶点五十二度四十二分二十秒，这个距离正符合炮弹的旅程所需要的时间。但是我们应该把地球的自转造成的炮弹偏差计算进去，炮弹必须走过一个相当于十六个地球半径的偏差才能到达月球，从月球轨道上计算，大概在十一度上下，所以应该在上面提到的月球离开天顶的距离上再把这十一度加进去，共计六十四度。因此发射泡弹时，月球的方位必须和垂直线交叉成六十四度的角。 摘要： 一、大炮应设在南纬或者北纬零度至二十八度之间的地方。 二、炮口应瞄准天顶点。 三、炮弹应具有每秒一万二千码的初速。 四、应于明年十二月一日下午十一时前十兰分二十秒发射炮弹。 五、它将在射出后四天，即十二月四日半夜正，月球穿过天顶点时到达。 贵俱乐部的会员们应刻不容缓地进行这样的事业所需要的各项工作，必须在指定的时刻准备发射，因为，假如错过了十二月四日这一天，就必须再过十八年零十一天才能遇到月球同时穿过近地点和天顶点的同样条件。 在天文学理论方面，我台办公室随时准备协助你们，并同全国人民一起，祝你们成功！ 剑桥天文台台长 贝尔法斯特