科技入侵現代

第4章 我只是一個航天愛好者而已

牛頓在他的自然哲學數學原理中就提到過,地球自轉導致的離心力會讓赤道隆起,進而形成扁球體,牛頓能夠估算出赤道和極地半徑的差距在27公里,我估計你們的偏差角度在3度不奇怪吧?另外前年德斯蒙德·金希爾教授前年在自己的論文《the effect of the earth's oblateness on the orbit of a near satellite》裡詳細推到了j2項對近地衛星軌道的長期攝動影響,給出了近地點進動和軌道面旋轉的定量公式。

我從金希爾教授給出的j2項中,推匯出j3、j4和j5也很正常吧。”

林燃嘴上在說,手上控制著金屬筆尖在信箋上不斷寫著,直到整整十來張紙,密密麻麻全部寫滿推導公式後,整個房間才陷入了安靜。

海恩斯接過推導公式,內心則在想:“這到底哪裡正常了?”

儘管埃比尼澤·海恩斯在航天史上名不見經傳,但他也是不折不扣的頂級大牛,能夠手算地球扁率對宇宙飛船軌道傾斜角修正值的狠人。

手算的誤差率甚至在5%以內,他的計算步驟甚至成為了nasa內部類似問題手算的標準模版。

“第四項這裡考慮的是夏威夷海面和馬裡亞納海溝形成的地殼密度差。”

“j5項這裡對應的則是科里奧利力-潮汐的耦合效應。”

“忘了和你說,如果要進一步追求精度,j3項其實還能把北極圈地質異常導致的引力畸變給考慮進去。”

海恩斯看的如痴如醉,聽到適時的解讀後,又有種醍醐灌頂的感覺。

如果這能是其他國家派來的人,那趕緊多派點過來不好嗎?海恩斯如是想到。

無論是哪個國家,都不可能派這種頂級天才來給你幹活的。

在他看來,對方計算出來的j4項和j5項要比他自己計算的縝密太多,原本登月的精度誤差容忍度是100公里,而現在這個軌道和落點誤差將縮短到20公里範圍內。

不過海恩斯還不滿足,他把紙放下後問:“倫道夫,所以為什麼我們理論計算,探險者一號的近地點進動應該是1到1.5度才對,然而實際上卻是3度?”

林燃用手指在黑色胡桃木的餐桌上按照斐波那契數列的頻次敲擊:

“海恩斯,你漏了一個條件,哪怕是純理論計算,近地點的進動也不會是1到1.5度每圈,會是這個結果,說明你們的計算只考慮了純j2項。

而如果考慮到第五項,以及大氣阻力的耦合效應後,理論推算就和實際情況誤差不大了。”

林燃的指尖在桌面上敲擊的速度越來越快,話語停下的同時,手指也跟著話語一起停下,最後這一下,他在短短一秒鐘之內敲擊了13次。

海恩斯感覺到自己現在只能聽見對方手指的敲擊聲和對方的話語,這兩者結合在一起鑽進他的耳朵裡之後就像是煙花一樣瞬間炸開。

“不!不可能!

大氣阻力的耦合效應是探險者一號發射之後我們才觀測到的現象。

非球形攝動與大氣阻力相互作用的複雜性,今年在nasa內部才完成理論論證,確定要透過軌道力學的高精度建模,來為後續軌道控制演算法的改進提供數學基礎。

大氣阻力耦合效應沒有在任何一篇論文裡有提到。

這是nasa在軌道力學上的最新成果,不!”

海恩斯猛地拿起桌上只剩下一半的冰美式一飲而盡,“倫道夫,這絕對不可能是一個航天愛好者能夠知道的東西。”

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