Главная | Обратная связь

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Ответ Кембриджской обсерватории.

Бурные овации не вскружили голову Барбикену. Не теряя ни минуты, оннемедленно собрал своих сочленов в помещении "Пушечного клуба". На этомзаседании решено было сперва запросить ученых относительно астрономическойстороны предприятия, а получив их ответы, тщательно обсудить всю техническуюсторону вопроса, чтобы обеспечить успех великому проекту. Тотчас же была составлена срочная записка с перечнем специальныхвопросов, которую направили в обсерваторию города Кембриджа, в штатМассачусетс. В этом городе был некогда основан первый в Соединенных Штатахуниверситет, который славится своей обсерваторией. Там работают самыекрупные ученые Северной Америки; там находится мощный телескоп, которыйпозволил Бонду определить природу туманности в созвездии Андромеды, а Кларку-- открыть спутник Сириуса. Это знаменитое учреждение во всех отношенияхзаслуживало доверия "Пушечного клуба". Два дня спустя ответ, которого ждали с великим нетерпением, был уже вруках председателя Барбикена. Он гласил следующее: "Директор обсерватории в Кембридже -- Председателю "Пушечного клуба" вБалтиморе. Кембридж, 7 октября. Немедленно по получении 6 октября Вашего запроса на имя обсерватории вКембридже от имени членов "Пушечного клуба" в Балтиморе, было созваноэкстренное заседание совета обсерватории и поставлено сообщить вамследующее: На обсуждение были предложены нижеследующие вопросы: 1. Возможно ли, чтобы пушечное ядро долетело до Луны? 2. Каково точное расстояние от Земли до ее спутника? 3. Какова будет продолжительность полета снаряда, пущенного сдостаточной начальной скоростью, и в какой момент должен быть пущен снаряд,чтобы он мог достигнуть Луны в определенной точке ее поверхности? 4. В какой именно момент Луна будет находиться в положении наиболееблагоприятном для того, чтобы ядро достигло ее поверхности? 5. В какую именно точку небесной сферы следует нацелить пушку, изкоторой будет пущен снаряд на Луну? 6. В какой точке небосвода будет находиться Луна в момент, когдавыстрелит пушка? Ответ на первый вопрос: "Возможно ли, чтобы пушечное ядро долетело доЛуны?" Да, снаряд может долететь до Луны, если удастся придать ему начальнуюскорость в двенадцать тысяч ярдов в секунду. Вычисления подтверждают, чтотакая скорость вполне достаточна. По мере удаления от Земли сила притяжениябудет изменяться обратно пропорционально квадрату расстояния, то есть еслирасстояние увеличится в три раза, притяжение уменьшится в девять раз. Такимобразом, вес ядра будет быстро уменьшаться и, наконец, станет равным нулю --в тот момент, когда сила притяжения ядра Луною окажется равной силепритяжения его Землей, то есть ядро проделает сорок семь пятьдесят вторыхвсего пути. В этот момент ядро потеряет свой вес, и если оно пролетит ещедальше, то упадет на Луну, попав в сферу лунного притяжения. Поэтомутеоретическую возможность опыта можно считать вполне доказанной; фактическаяже его успешность будет зависеть исключительно от силы орудия. Ответ на второй вопрос: "Каково точное расстояние от Земли до ееспутника?" Луна описывает вокруг Земли не круг, а эллипс, в одном из фокусовкоторого находится наша планета; вследствие этого Луна в разное времянаходится в различных расстояниях от Земли; наибольшее расстояние называетсяапогеем, наименьшее -- перигеем. Как известно, разность между наибольшим инаименьшим расстоянием довольно велика, так что ею нельзя пренебрегать. Всамом деле, в своем апогее Луна отстоит от Земли на 247552 мили, а в перигее-- всего на 218657 миль; разница между двумя расстояниями достигает 28 895миль, то есть одной девятой части пути снаряда. Поэтому в основу вычисленийнадо брать кратчайшее расстояние до Луны. Ответ на третий вопрос: "Какова будет продолжительность полета снаряда,выпущенного с достаточной начальной скоростью, и в какой момент должен бытьвыпущен снаряд, чтобы он мог достигнуть Луны в определенной точке?" Если бы ядро все время сохраняло первоначальную скорость 12 тысяч ярдовв секунду, оно долетело бы до Луны приблизительно в девять часов; но так какскорость ядра непрерывно убывает, то, как показывают вычисления, понадобится300 тысяч секунд, то есть 83 часа 20 минут, чтобы ядро достигло точки, гдепритяжение ядра Землею и притяжение его Луною окажутся равными между собой;начиная с этой точки ядро будет падать на Луну в течение 50 тысяч секунд, тоесть 13 часов 53 минуты и 20 секунд. Поэтому ядро следует выпустить за 97часов 13 минут и 20 секунд до прохождения Луны через намеченную точку еепути. Ответ на четвертый вопрос: "В какой именно момент Луна будет находитьсяв положении наиболее благоприятном для того, чтобы ядро достигло ееповерхности?" На основании вышесказанного необходимо прежде всего определить время,когда Луна будет находиться в перигее, а также момент, когда она будет взените; тогда расстояние убавится еще на величину земного радиуса, то естьна 3919 миль; поэтому длина пути снаряда окончательно определится примерно в214976 миль. Но хотя Луна и каждый месяц бывает в перигее, она не всегданаходится в этот момент в зените. Подобное совпадение повторяется черезбольшие промежутки времени. Поэтому необходимо дождаться момента нахожденияее в перигее и в зените. К счастью, такое совпадение произойдет 4 декабрябудущего года: ровно в полночь Луна будет в своем перигее, то есть внаименьшем расстоянии от Земли, и в тот же момент окажется в зените. Ответ на пятый вопрос: "В какую именно точку небосвода следует нацелитьпушку, из которой будет выпущен снаряд на Луну?" Из предыдущих указаний явствует, что пушку нужно целить в зенит тогоместа, где будет произведен выстрел; следовательно, направление выстрелабудет перпендикулярно к плоскости горизонта, и таким образом снаряд быстрееосвободится от действия земного притяжения. Но, чтобы Луна могла пройтичерез зенит данного места, надо, чтобы географическая широта этого места непревышала градуса отклонения этого светила, другими словами -- оно должнонаходиться между 0В° и 28В° северной или южной широты. Во всяком другомместе придется целить под острым углом, и это явится крайне неблагоприятнымусловием для успеха опыта. Ответ на шестой вопрос: "В какой точке небосвода будет находиться Лунав момент, когда выстрелит пушка?" Так как в течение суток Луна передвигается по небу с запада на востокна 13В°10^/35^// то в момент выстрела она должнанаходиться западнее зенита на расстоянии, в четыре раза превышающем еесуточный путь, то есть на 52В°42^/20^//; это как раз торасстояние, которое она должна пройти во время полета ядра. Кроме того,необходимо принять во внимание отклонение ядра от вертикального направлениявследствие вращательного движения Земли. К моменту, когда ядро достигнетЛуны, она отклонится на расстояние, равное шестнадцати земным радиусам, чтов применении к лунной орбите составляет примерно 11В°. Эти 11В° следуетприбавить к цифре, выражающей отклонение Луны от зенита, что составит вкруглых числах 64В°. В общем, в момент выстрела луч зрения от данного местак центру Луны должен составить угол в 64В° с вертикалью данного места. Из этого вытекает следующее: 1. Пушка должна быть установлена в местности, находящейся между 0В° и28В° северной или южной широты. 2. Пушка должна быть нацелена в зенит этой местности. 3. Снаряд должен обладать первоначальной скоростью 12 тысяч ярдов всекунду. 4. Выстрел должен произойти 1 декабря следующего года в 10 часов 46минут 40 секунд вечера. 5. Снаряд достигнет Луны через 4 дня, то есть 4 декабря, ровно вполночь, когда центр Луны будет проходить через зенит. Посему членам "Пушечного клуба" надлежит безотлагательно приступить кнеобходимым работам и к указанному сроку быть совершенно наготове; если онипропустят 4 декабря, им придется ждать 18 лет и 11 дней, пока вновь несовпадет нахождение Луны в перигее с прохождением ее через зенит. Совет Кембриджской обсерватории предоставляет себя в полноераспоряжение членов "Пушечного клуба" для разрешения всяких теоретическихастрономических вопросов и в настоящем письме присоединяет свои поздравленияк поздравлениям всей Америки. За членов совета Дж. М. Бельфаст, директор обсерватории в Кембридже".