Из пушки на Луну

ГЛАВА IV
Ответ Кембриджской обсерватории

Бурные овации не вскружили голову Барбикену. Чтобы не терять ни минуты для возможно скорого выполнения своего проекта, он на другой же день собрал ближайших ему сочленов на экстренное заседание бюро Пушечного клуба.

На этом заседании решено было сперва запросить отзывы астрономов относительно астрономической стороны предприятия и после их ответов тщательно обсудить техническую сторону дела — вопросы оборудования пушки и ее снаряда.

Тотчас же была составлена записка с перечнем специально астрономических вопросов, которую направили в обсерваторию города Кембриджа, в штат Массачузетс.

В этом городе был некогда основан первый в Америке университет, и он славился своей обсерваторией. В ней работали самые заслуженные ученые Северной Америки; в ней же находится знаменитая труба, которая позволила Бонду «разрешить туманность» [11] в созвездии Андромеды. Это знаменитое учреждение вполне заслуживало доверие Пушечного клуба.

Два дня спустя Барбикен имел уже в руках отзыв Кембриджской обсерватории.

Он гласил следующее:

«Кембридж, 7 октября.

Директор обсерватории в Кембридже — Председателю Пушечного клуба в Балтиморе.

Немедленно по получении 6 октября Вашего почтенного запроса на имя обсерватории в Кембридже от имени Бюро Пушечного клуба в Балтиморе было созвано экстренное заседание Совета обсерватории и постановлено сообщить следующий ответ.

Обсуждению были предложены нижеследующие вопросы:

Первый вопрос. Возможно ли, чтобы пушечное ядро долетело до Луны?

Ответ. Снаряд долетит до Луны, если будет иметь начальную скорость 11 километров в секунду.

Наши вычисления подтверждают., что такая скорость достаточна. С удалением от Земли вес ядра будет быстро уменьшаться и, наконец, обратится в нуль в девяти десятых расстояния между центрами Земли и Луны. Притяжение ядра Луною станет тогда равным притяжению его Землей. В этот момент ядро потеряет весь свой вес, и если оно (по инерции) пролетит еще дальше, то будет уже притягиваться самою Луною и, следовательно, должно на нее упасть.

Поэтому теоретическую возможность опыта, можно считать вполне доказанной; фактическая же его успешность будет зависеть исключительно от силы орудия.

Второй вопрос. Каково точное расстояние от Луны до Земли?

Ответ. Луна описывает вокруг Земли эллипс и бывает в различных расстояниях от Земли. Наименьшее расстояние равно 356 000 километров; наибольшее составляет 407 000 километров.

Таким образом, разность между наибольшим и наименьшим расстоянием от Луны до Земли достигает 51 000 километров, и этой разностью нельзя пренебрегать, так как она составляет приблизительно одну восьмую часть среднего их расстояния. Поэтому в основу вычислений нужно брать наименьшее расстояние, отделяющее Луну от Земли.

Третий вопрос. Какова будет продолжительность полета снаряда, выпущенного с достаточной скоростью, и, следовательно, в какой момент снаряд должен быть выпущен, чтобы он мог достигнуть Луны в определенной точке?

Ответ. Если бы ядро в се время сохраняло первоначальную скорость 11 километров в секунду, оно долетело бы до Луны в течение приблизительно девяти часов. Но так как скорость ядра непрерывно убывает, то, как показывают точные вычисления, понадобится 300 000 секунд, то есть 83 часа и 20 минут, чтобы ядро долетело до точки, где притяжение ядра Землею и притяжение его Луною сделаются равными между собой, с этой точки ядро начнет падать на Луну, и продолжительность падения будет 50 000 секунд, то есть 13 часов 53 минуты и 20 секунд. Поэтому ядро нужно выпустить за 97 часов 13 минут и 20 секунд до прохождения центра Луны через намеченную точку ее пути.

Четвертый вопрос. В какой именно момент Луна будет находиться в положении, наиболее благоприятном для того, чтобы ядро достигло ее поверхности?

Ответ. На основании вышесказанного надо определить время, когда Луна будет в наименьшем расстоянии от Земли, и также момент, когда центр ее будет в зените; тогда расстояние убавится еще на величину земного радиуса, то есть на 6370 километров. Поэтому длина пути снаряда окончательно определится примерно в 350 000 километров.

Необходимо, однако, принять во внимание, что хотя Луна каждый месяц сближается с Землей, но не всегда находится при этом в зените данного места. Подобное совпадение повторяется через долгие промежутки времени. Поэтому необходимо дождаться этого момента. К счастью, такое совпадение произойдет 5 декабря будущего года: Луна в полночь будет в наименьшем расстоянии от Земли, и в тот же момент центр ее будет в зените.

Пятый вопрос. В какую именно точку следует направить пушку, из которой будет выпущен снаряд на Луну?

Ответ. Из предыдущих указаний следует, что нужно целить в зенит того места, где будет произведен выстрел; таким образом, направление выстрела будет перпендикулярно к плоскости горизонта, и поэтому снаряд скорее освободится от действия земного притяжения. Но, чтобы Луна могла пройти через зенит данного места, нужно, чтобы географическая широта этого места не превышала 28°. Можно, конечно, избрать место вне этого пояса, но тогда необходимо целить под косым углом, и это составит неблагоприятное условие для успеха опыта.

Шестой вопрос. Какое место будет занимать на небе Луна в момент, когда выстрелит пушка?

Ответ. Так как в течение суток Луна передвигается по небу вперед (с запада на восток) на 13° 10 и 35ґ, то в момент выстрела Луна должна находиться западнее зенита именно на такое расстояние, которое она должна пройти во время полета ядра, то есть в течение 97 часов 13 минут и 20 секунд. Кроме того, необходимо принять во внимание отклонение ядра от вертикального направления вследствие вращательного движения Земли. В общем, Луна в момент выстрела должна находиться на расстоянии 64° от зенита, то есть луч зрения от места выстрела к центру Луны должен составить угол в 64° с вертикалью данного места.

Из этих ответов вытекают следующие указания:

1) Пушка должна быть установлена в местности, географическая широта которой не превышает 28°.

2) Пушка должна быть нацелена в зенит этой местности.

3) Снаряд должен обладать первоначальной скоростью 11 километров в секунду.

4) Выстрел должен произойти 1 декабря следующего года в 10 часов 46 минут и 40 секунд вечера.

5) Снаряд достигнет Луны 5 декабря, ровно в полночь, когда центр Луны будет проходить через зенит места, где произведен выстрел.

Посему членам Пушечного клуба надлежит безотлагательно приступить к нужным работам и к указанному времени быть совершенно наготове; если они пропустят 5-е декабря, им придется ждать 18 лет и 11 дней, пока снова не совпадет нахождение Луны в наименьшем расстоянии от Земли с прохождением ее через зенит.

Совет Кембриджской обсерватории предоставляет себя в полное распоряжение членов Пушечного клуба для разрешения всяких астрономических вопросов и настоящим письмом присоединяет свои поздравления Пушечному клубу к поздравлениям всей Америки.

За членов Совета

Дж. М. Бельфаст»