NGHỆ THUẬT
LÀM ĐẸP VÀ SỨC KHỎE
THỦ CÔNG
VĂN HÓA VÀ LỊCH SỬ
GIẢI TRÍ
MÔI TRƯỜNG
THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
TƯƠNG LAI XANH
KỸ THUẬT NGƯỢC
KHOA HỌC
THỂ THAO
CÔNG NGHỆ
THIẾT BỊ ĐEO
Artemis II - JPL Horizons Flight Data
Astro

Tạo bởi

Astro

02. April 2026
0

Artemis II - JPL Horizons Flight Data

A computational analysis of NASA's Artemis II mission — the first crewed flight beyond low Earth orbit since 1972. Using Python, NumPy, and Matplotlib, we replicate orbital mechanics calculations from launch through lunar flyby to splashdown: Tsiolkovsky's rocket equation, vis-viva orbital energy, patched-conic trajectory, and hyperbolic lunar flyby. Every cell runs live in the browser.

Advanced
60-90 minutes

Hướng dẫn

1

Mission Overview

On 1 April 2026 at 22:35 UTC, NASA launched Artemis II — the first crewed mission beyond low Earth orbit since Apollo 17 in 1972. Four astronauts aboard the Orion spacecraft ride an SLS Block 1 rocket on a free-return trajectory around the Moon and back to Earth.

Crew: Reid Wiseman (Commander), Victor Glover (Pilot), Christina Koch (MS-1), Jeremy Hansen — CSA (MS-2).

What we will compute: Using Python, NumPy, and Matplotlib — tools available for free in any browser — we will replicate the key orbital-mechanics calculations that Wolfram Research demonstrated with Mathematica. Every constant is sourced from NASA fact sheets.

2

Import Libraries

Loading Jupyter Notebook...
3

Earth and Moon Parameters

Loading Jupyter Notebook...
4

SLS Block 1 Rocket Data

Loading Jupyter Notebook...
Step 4 - Image 1
5

Circular Orbit Velocity

Loading Jupyter Notebook...
6

Escape Velocity

Loading Jupyter Notebook...
7

Tsiolkovsky Rocket Equation

Loading Jupyter Notebook...
8

Trans-Lunar Injection

Loading Jupyter Notebook...
9

Free-Return Trajectory

Loading Jupyter Notebook...
Step 9 - Image 1
10

Lunar Flyby Hyperbola

Loading Jupyter Notebook...
11

Gravity at Key Points

Loading Jupyter Notebook...
12

Atmospheric Re-Entry

Loading Jupyter Notebook...
Step 12 - Image 1
13

Mission Timeline

Loading Jupyter Notebook...
14

Trajectory Visualization

Loading Jupyter Notebook...
15

Energy Budget Summary

Loading Jupyter Notebook...
16

Python vs Wolfram

What free Python can do vs Wolfram Mathematica

CapabilityPython (free)Mathematica ($$$)
Orbital mechanics equationsNumPy/SciPy — full coverageBuilt-in symbolic + numeric
JPL Horizons ephemeris dataREST API + gzip/json (as shown above)HorizonsEphemerisData[] function
Unit-aware calculationsPint libraryBuilt-in Quantity framework
2D/3D trajectory plotsMatplotlib (4-panel dashboard above)Built-in Graphics3D + Manipulate
Real-time ephemeris dataAstropy + JPL Horizons APIBuilt-in AstronomicalData[]
Interactive animationipywidgets / PlotlyManipulate[] — seamless
Symbolic algebraSymPyNative — Mathematica's core strength
DeploymentRuns anywhere (browser via Pyodide)Requires Wolfram licence or Cloud

Verdict: Using the same JPL Horizons data source as Wolfram, Python reproduces the Artemis II trajectory with identical data points — 428 state vectors covering the full 10-day mission. The analytical model (Hohmann transfer + patched conics) predicts TLI speed within 3% and flyby distance within 0.4% of reality.

Mathematica's edge is in symbolic manipulation and the seamless Manipulate[] 3D animation. But for numerical computation, data analysis, and reproducibility, Python is fully capable — and this entire blueprint runs in the browser via Pyodide. No server, no licence, no installation.

Vật liệu

  • Model Rocket Kit - 1 (SLS Block 1 reference) pieceTạm thời
    Xem
  • Liquid Hydrogen - 144,000 kg (core stage) pieceTạm thời
    Xem
  • Liquid Oxygen - 840,000 kg (core stage) pieceTạm thời
    Xem
  • Solid Rocket Propellant - 1,000,000 kg (2 boosters) pieceTạm thời
    Xem
  • Orion Spacecraft - 1 (CM-003 Integrity) pieceTạm thời
    Xem
  • Astronaut Crew - 4 piecesTạm thời
    Xem

Công cụ yêu cầu

  • Rocket Launch PadTạm thời
    Xem

CC0 Phạm vi công cộng

Bản thiết kế này được phát hành theo CC0. Bạn tự do sao chép, sửa đổi, phân phối và sử dụng cho bất kỳ mục đích nào mà không cần xin phép.

Hỗ trợ nhà sáng tạo bằng cách mua sản phẩm qua bản thiết kế, nơi họ nhận Hoa hồng nhà sáng tạo do nhà bán hàng đặt, hoặc tạo phiên bản mới và kết nối trong bản thiết kế riêng để chia sẻ doanh thu.

Thảo luận

(0)

Đăng nhập để tham gia thảo luận

Đang tải bình luận...