關於第四個問題:炮彈到達月球的最佳位置出現在什麼時候?
根據理論要求,應該首先選擇近地點位置,同時通過天頂最高點的那一刻,這可以減少相當於一個地球半徑的距離,即三千九百一十九英裏。這樣最終射程為二十一萬四千九百七十六英裏。不過,月球每個月經過近地點時,並不一定能通過天頂最高頂。這兩個條件要想同時具備要有一個很長的時間間隔。因此必須等待近地點和最高點巧合那一刻。在明年12月4日月球將恰好同時具備這兩個條件:午夜,它將在近地點,也就是說那時離地球最近,並且它將同時通過天頂最高點。
關於第五個問題:發射炮彈的大炮應該瞄準空中哪一點?
我們認為炮彈應該瞄準天頂最高點。這樣,發射將垂直於地平線,炮彈就能更快地擺脫地球的引力。
要使月球上升到天頂最高點,這個地方的緯度應低於月球的赤緯,換句話說,它必須在南北緯0度至28度之間,在其他任何地點發射都會導致發射傾斜,這必然會影響試驗的成功。
關於第六個問題:炮彈射出時,月球在空中的什麼位置?
當炮彈射到空中那一刻,月球每天向前移動十三度十分三十五秒,因此發射角度是這個角度的四倍,即五十二度四十二分二十秒,這個角度正好符合在炮彈射程中月球的行走路徑。但是,我們同樣還要考慮到炮彈因地球自轉偏向力而引起的偏差,炮彈在經過了相當於十六個地球半徑的偏差之後才到達月球,從月球軌道上考慮,大約為十一度,因此我們必須把這十一度加入到剛才提及的月球離天頂最高點的距離,湊成整數為六十四度。因此,發射炮彈時,月球視線方位要與垂直線構成一個六十四度的角度。
這就是劍橋天文台就大炮俱樂部成員的問題所做出的答複。
簡單地總結:
1.大炮必須安裝在緯度介於南北0度至28度之間的地方。
2.大炮必須瞄準天頂最高點。
3.炮彈的初速必須達到每秒一萬兩千碼。
4.必須在明年12月1日十點四十七分二十秒那個時刻發射。
5.發射後四天,炮彈將於12月4日午夜在月球通過天頂最高點時到達月球。
因此,大炮俱樂部的成員必須從現在著手準備這個試驗所需的各項工作,必須做好在指定時刻發射的準備,因為如果錯過12月4日,他們隻能再等十八年十一天才能再一次碰到月球既位於近地點又能通過天頂最高點這兩個條件。
劍橋天文台隨時準備回答有關天文學理論方麵的問題,並同整個美國一起祝你們成功。
劍橋天文台台長 J.M.貝爾法斯特
劍橋天文台
10月7日