第四章
剑桥天文台的回信
巴比凯恩并没有沉醉在人们对他的欢呼喝彩声之中，而是争分夺秒地抓紧准备。首先是在大炮俱乐部办公室召集会员们开会。经过讨论，决定就计划的天文学部分向天文学家们咨询，等他们的回信一到，就可着手讨论机械装置问题。为了保证这个伟大的实验成功，每一个细节都不能疏忽。
于是，他们拟订了一份包括各种专业问题的直言不讳的清单，寄往马萨诸塞州的剑桥天文台。这座诞生了美国第一所大学的城市正是以它的天文台而闻名于世。那儿汇集了一些功勋卓著的天文学家，那儿有一架功率强大的天文望远镜，它使鲍德揭开了仙女座的奥秘，使克拉克发现了天狼星的卫星。这个闻名遐迩的天文台有充分的理由值得俱乐部的信赖。
果不其然，巴比凯恩主席两天后就收到了大家翘首以待的回信，内容如下：
剑桥天文台台长致巴尔的摩大炮俱乐部主席：
巴尔的摩大炮俱乐部本月6日以全体会员名义给剑桥天文台的来信已收悉，我台办公室随即召开会议研究。对来信所提的问题，我们认为应答复如下：
第一个问题：“可以向月球发射炮弹吗？”
是的，只要炮弹的初速度达到每秒一万二千码，就可以向月球发射炮弹。经计算，这个速度就够了。物体离开地球时，其重量与距离的平方成反比，换句话说，距离增加三倍，重量就减少九倍。因此，炮弹的重量将迅速下降，最后当月球引力和地球引力相等时，即炮弹行程的五十二分之四十七点五二时，炮弹的重量就完全消失了。这个时候，炮弹不再有重量，如果过了这一点，就会单单由于月球引力的作用，降落到月球表面。从理论上来说，这个实验完全可以实现，至于成功与否，就取决于发射器械的功率了。
第二个问题：“地球与它的卫星的确切距离是多少？”
月球围绕地球运行的轨道不是圆
形的，而是椭圆的，我们的地球占据着其中的一个圆心，因此，月球有时离地球近，有时远，或者用天文学术语的说法，它有时在远地点，有时在近地点。然而，最远和最近的空间距离相差是很大的，大到不容我们忽视的地步。事实上在远地点时，月亮距地球有二十四万七千五百五十二英里，而近地点仅有二十一万八千六百五十七英里，相差二万八千八百九十五英里，即相当于全程的九分之一多一点。所以我们应以月球的近地点的距离作为计算的依据。
第三个问题：“在给予了足够的初速度的前提下，炮弹飞完全程要多少时间？因此，为了保证它到达月球某一指定地点，应该在什么时候发射最为适宜？”
如果炮弹永远保持它离开地球时每秒一万二千码的初速度，只要九小时就可以到目的地，但事实上这个开始的速度会不断减慢。经过周密计算，炮弹将需要三十万秒，也就是说八十三小时二十分钟，才能到达两个星球引力平衡的地方，然后再需五万秒，即十三小时五十三分二十秒，即可达到月球表面。因此，必须在月球到达瞄准点之前九十七小时十三分二十秒发射。
剑桥天文台
第四个问题：“炮弹落在月球的最佳位置应该是什么时候？”
综上所述，首先应选定月球处于近地点，同时又是越过天顶的时刻，这样可缩短炮弹的行程，其距离相当于地球的半径，即能减少三千九百一十九英里，这样，最后的行程为二十一万四千九百七十六英里。
虽然月球每个月都要经过近地点，但不一定同时经过天顶点。要同时符合以上两个条件要间隔很长时间。因此必须等待它们重合的时刻。说来也巧，明年的12月4日，月球将同时满足这两个条件：在半夜，它将位于近地点，即离地球最近，同时又正好在天顶的位置。
第五个问题：“发射炮弹的大炮应瞄准天空的哪一点？”
根据前面的观测材料，大炮应对准发射地
的天顶点，这样，发射角度才能与水平面垂直，炮弹才会尽快摆脱地球引力的影响。但为了让月球位于天顶，前提是这个地方的纬度不能高于这个天体的轨道平面的倾斜度，也就是说，应该在南纬或北纬零度到二十八度之间。任何其他地区发射，必然是斜向射击，这将妨碍实验的成功。
第六个问题：“炮弹发射时，月球应该位于天空的什么位置？”
往天空发射炮弹时，每天前进十三度十分三十五秒的月球应处于距天顶点四倍于这个度数的位置，就是说离天顶点五十二度四十二分二十秒，这个距离正好与炮弹飞行所需要的时间相符。可是，考虑到地球自转运动造成的炮弹偏差，炮弹必须走过一个相当于十六个地球半径的偏差才能到达月球，这相当于月球轨道十一度左右，因此应在以上提到的月球与天顶的距离上再加上十一度，总计六十四度。这样一来，发射时月球的方位应与地面的垂直线成六十四度角。
以上就是对大炮俱乐部会员向剑桥天文台所提问题的答复。
概括为：
一、大炮应安置在北纬或南纬零度至二十八度之间的地区。
二、炮口应对准当地的天顶。
三、炮弹必须具有一万二千码的初速度。
四、发射时间应该是明年12月1日晚上十一时十三分二十秒。
五、炮弹将于发射四天后，即12月4日晚十二点整抵达月球，这时月球正穿过天顶。
贵俱乐部会员们应尽快开始这样一项工程所需的各项工作，必须准备好在规定的时间发射，因为，如果你们错过了12月4日这个日子，那么下次月球同时越过近地点和天顶点的时间，就是十八年零十一天之后的事了。
我台办公室愿意在天文学理论方面向你们提供全力支援，并和全国人民一起，祝你们成功！
剑桥天文台台长
贝尔法斯特
剑桥天文台，10月7日
（本章完）