第190章教授亲自担任主持人(6.2k)
“从发射到返回,每一步都依赖数学。轨道力学、数值积分、最优控制,这些在登月过程中都显得格外重要。先从最基础的开始,”
林燃走向黑板,拿起粉笔,画出一条椭圆:“我们从开普勒定律开始。行星和航天器沿椭圆轨道运行,遵循面积定律和周期定律。”
他写下开普勒第一定律的数学表达:r=\frac{p}{1+e\cosheta
“r是径向距离,p是半通径,e是偏心率,这为我们提供了两体问题的解析解。”
林燃接着再加上一个圆,象征着地球、月球和航天器的三体系统:“但现实中,我们面对的是限制性三体问题。
地球和月球的引力同时作用于航天器,解析解不存在。
我们需要数值方法来逼近轨迹。”
他写下运动方程。
我知道各位内心会有疑问:“三体问题的数值解,这是计算密集型任务。
我们实际上在登月过程中,想要计算出一个合适的结果会非常困难。
这就涉及到对数值计算方法的优化。
为了解决这些方程,我们使用了四阶Runge-Kutta方法,它在精度和效率间取得平衡。”
“我们依赖IBM的7094计算机,
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