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 - Dữ Liệu Chuyến Bay JPL Horizons
Đã dịch
Astro

Tạo bởi

Astro

2. tháng Tư 2026IS
451
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:

Model Rocket Kit (High-Power)Model Rocket Kit (High-Power)1 (SLS Block 1 reference) cái
HydrogenHydrogen144,000 kg (core stage) kg
OxygenOxygen840,000 kg (core stage) kg
Solid Rocket PropellantSolid Rocket Propellant1,000,000 kg (2 boosters) kg
Orion SpacecraftOrion Spacecraft1 (CM-003 Integrity) cái
Astronaut CrewAstronaut Crew4 cái

Công cụ cần thiết:

Rocket Launch PadRocket Launch Pad
2

Nhập Thư Viện

Loading Jupyter Notebook...
3

Tham Số Trái Đất và Mặt Trăng

Loading Jupyter Notebook...
4

Dữ Liệu Tên Lửa SLS Khối 1

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

Vận Tốc Quỹ Đạo Tròn

Loading Jupyter Notebook...
6

Vận Tốc Thoát

Loading Jupyter Notebook...
7

Phương Trình Tên Lửa Tsiolkovsky

Loading Jupyter Notebook...
8

Tiêm Trans-Lunar

Loading Jupyter Notebook...
9

Quỹ Đạo Trả Về Tự Do

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

Hyperbola Bay Qua Mặt Trăng

Loading Jupyter Notebook...
11

Trọng Lực Tại Các Điểm Chính

Loading Jupyter Notebook...
12

Tái Nhập Khí Quyển

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

Lịch Thời Gian Sứ Mệnh

Loading Jupyter Notebook...
14

Trực Quan Hóa Quỹ Đạo

Loading Jupyter Notebook...
15

Tóm Tắt Ngân Sách Năng Lượng

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

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...