值积分方法,精確预测太空飞行器在月地转移轨道、绕月轨道以及下降段的运动轨跡。
“各位请看。”
周宇教授指著屏幕上不断滚动的复杂公式:“这是我们根据现代计算能力和精確的月球重力场数据,所建立的阿波罗11號任务下降段的逆向仿真模型。”
他开始逐步深入。
他展示了理想的阿波罗11號著陆点(静海基地)的精確坐標,並基於此,逆推出飞船进入降落轨道的理论理想状態。
“然而,在实际的航天任务中,不可能存在绝对的理想状態。”
周宇教授的语气始终平静:“任何传感器都会有误差,任何控制指令的执行都会有延迟和偏差,任何环境参数的测量也都会有不確定性。”
接著,他引入了概率论和误差传播理论。
在大屏幕上,他用蒙特卡洛模擬的方法,直观地展示了在阿波罗11號所处的时代技术条件下,
例如板载计算机的运算能力、陀螺仪和加速度计的精度、雷达测距的误差、以及地面测控网络的覆盖率和通讯延迟等,下降段可能出现的误差椭圆。
“根据对当年公开技术报告的分析,我们將阿波罗11號著陆雷达的测距精度设定为土30米,下降发动机推力脉衝的误差设定为土5毫秒,姿態控制系统响应延迟为土100毫秒,以及初始进入条件的標准偏差。”周宇教授条理清晰地解释道,
大屏幕上,无数条模擬的下降轨跡线开始在月面图上散开,形成一个不断扩散的著陆概率云。
这个云的中心虽然是静海基地,但其边缘已经扩散到了一个非常大的范围,覆盖了崎嶇的山脉、巨大的陨石坑,甚至是一些深不见底的裂谷。
“各位可以看到,如果仅仅依赖当年阿波罗11號理论上预设的自动驾驶程序和传感器精度。”
周宇教授用雷射笔指向那个巨大的概率云。
“那么飞船的最终著陆点,將会有极高的概率偏离安全区域,落在充满了巨石、斜坡或深谷的危险地带。”
他的语速放缓,但每一个字都像重锤般敲击在与会者的心头:“根据我们这套模型,在不进行任何额外修正的情况下,阿波罗11號在99%的概率下,都无法成功降落在预定的安全看陆区。
会场內,安静得连一根针掉到地上都能听到。
所有人的目光都紧盯著大屏幕上的概率云,以及周宇那张平静的脸。
不过,周宇接下来说的话,让他们更为震惊。
“不过我倾向於他们这次载人登月还是成功了。”
怎么回事
周宇居然觉得阿波罗11號登月是真的
他不是採用数学模型证明了,是不可能成功的吗
难道他是在替nasa说话
“歷史告诉我们,阿波罗11號最终成功降落了,这说明,在那个极端危急的时刻,太空人和地麵团队必然採取了超出我们模型预设的、高度精准且极其及时的人工干预和修正。”
“我们的模型进一步分析了这种人工干预的修正效率和误差容忍度。”
“要將飞船从那个巨大的概率云中,精確引导到预定安全区域,太空人需要具备远超常人的判断力、操作精度和对系统状態的实时理解能力。”
“这种操作,在当时的技术条件下,需要非常极致的运气,才能每次都成功。”
他最后总结道:“因此,根据我们目前所建立的数学模型和对阿波罗11號公开数据的逆向分析来看,仅仅依靠当年宣称的自动化系统和技术参数,飞船是无法成功降落在月球预定地点的。”
“然而,如果算上人为极高水平的干预和极其幸运的条件结合,確实可以在理论上修正其中的某些错误,並最终实现安全著陆,但这绝非一个常规操作,而更像是一次被幸运女神眷顾了。”
在场的人神色各异。
