NGHỆ THUẬT
LÀM ĐẸP VÀ SỨC KHỎE
THỦ CÔNG
VĂN HÓA VÀ LỊCH SỬ
GIẢI TRÍ
MÔI TRƯỜNG
THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG
KỸ THUẬT NGƯỢC
KHOA HỌC
THỂ THAO
CÔNG NGHỆ
THIẾT BỊ ĐEO
Artemis II - Dữ Liệu Chuyến Bay JPL Horizons
Đã dịch
Astro

Tạo bởi

Astro

2. tháng Tư 2026IS
556
1
0
0
0

Artemis II - Dữ Liệu Chuyến Bay JPL Horizons

Một phân tích tính toán của sứ mệnh Artemis II của NASA — chuyến bay có người lái đầu tiên vượt quỹ đạo Trái Đất thấp kể từ năm 1972. Sử dụng Python, NumPy và Matplotlib, chúng tôi sao chép các phép tính cơ học quỹ đạo từ khi phóng qua bay qua Mặt Trăng đến hạ cánh: phương trình tên lửa Tsiolkovsky, năng lượng quỹ đạo vis-viva, quỹ đạo hình nón vá và bay qua Mặt Trăng hyperbol. Mỗi ô chạy trực tiếp trong trình duyệt.
Nâng cao
60-90 phút

Hướng dẫn

1

Tổng Quan Sứ Mệnh

Vào ngày 1 tháng 4 năm 2026 lúc 22:35 UTC, NASA phóng Artemis II — chuyến bay có người lái đầu tiên vượt quỹ đạo Trái Đất thấp kể từ Apollo 17 năm 1972. Bốn phi hành gia trên tàu vũ trụ Orion chuyến bay trên quỹ đạo trả về tự do xung quanh Mặt Trăng và quay về Trái Đất. Thủy thủ đoàn: Reid Wiseman (Chỉ huy), Victor Glover (Cơ trưởng), Christina Koch (MS-1), Jeremy Hansen — CSA (MS-2). Những gì chúng tôi sẽ tính toán: Sử dụng Python, NumPy và Matplotlib — các công cụ có sẵn miễn phí trong bất kỳ trình duyệt nào — chúng tôi sẽ sao chép các phép tính cơ học quỹ đạo chính mà Wolfram Research đã chứng minh với Mathematica. Mỗi hằng số đều từ các bảng thông tin NASA.

Vật liệu cho bước này:

Bộ tên lửa mô hình (công suất cao)Bộ tên lửa mô hình (công suất cao)1 (SLS Block 1 reference) cái
HydroHydro144,000 kg (core stage) kg
OxyOxy840,000 kg (core stage) kg
Nhiên liệu rắn cho tên lửaNhiên liệu rắn cho tên lửa1,000,000 kg (2 boosters) kg
Tàu vũ trụ OrionTàu vũ trụ Orion1 (CM-003 Integrity) cái
Phi hành đoànPhi hành đoàn4 cái

Công cụ cần thiết:

Bệ phóng tên lửaBệ phóng tên lửa
2

Nhập Thư Viện

Đang tải sổ tay Jupyter…
3

Tham Số Trái Đất và Mặt Trăng

Đang tải sổ tay Jupyter…
4

Dữ Liệu Tên Lửa SLS Khối 1

Đang tải sổ tay Jupyter…
Bước 4 - Image 1
5

Vận Tốc Quỹ Đạo Tròn

Đang tải sổ tay Jupyter…
6

Vận Tốc Thoát

Đang tải sổ tay Jupyter…
7

Phương Trình Tên Lửa Tsiolkovsky

Đang tải sổ tay Jupyter…
8

Tiêm Trans-Lunar

Đang tải sổ tay Jupyter…
9

Quỹ Đạo Trả Về Tự Do

Đang tải sổ tay Jupyter…
Bước 9 - Image 1
10

Hyperbola Bay Qua Mặt Trăng

Đang tải sổ tay Jupyter…
11

Trọng Lực Tại Các Điểm Chính

Đang tải sổ tay Jupyter…
12

Tái Nhập Khí Quyển

Đang tải sổ tay Jupyter…
Bước 12 - Image 1
13

Lịch Thời Gian Sứ Mệnh

Đang tải sổ tay Jupyter…
14

Trực Quan Hóa Quỹ Đạo

Đang tải sổ tay Jupyter…
15

Tóm Tắt Ngân Sách Năng Lượng

Đang tải sổ tay Jupyter…
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

6

Công cụ yêu cầu

1

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...