◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.dyndns.info)◇◇   神舟六号实际着陆点偏离预计着陆点多远?   任之   10月17日凌晨4时32分(北京时间),神舟六号飞船着陆,着陆点位于内蒙 古自治区乌兰察布盟四王子旗。   首先让我们大家一起为神舟六号的成功返航欢呼!英雄的神舟,英雄的宇航 员费俊龙和聂海胜,我为今天上午能够从电视画面里目睹这一历史性时刻而欢喜 雀跃。庆祝和欢喜过后,我们回到本文主题,探讨本次神舟六号的实际着陆点和 预计着陆点之间的误差距离。   太空飞船回收过程中的实际着陆点和预计着陆点之间的误差距离是一个重要 的技术衡量指标,误差距离越小,表明飞行、控制、测量等技术越好。神舟六号 的实际着陆点和预计着陆点之间的误差距离是多少呢?根据AM936电台转播的中 央人民广播电台的现场报道,预计着陆点在东经113度、北纬42度,实际着陆点 在东经111度、北纬43度(这里需要说明一下,因为笔者是收听收音机,当时手 边没有纸和笔,因此只记住了着陆点经纬度的“度”,而没有记住后面更精确的 “分”),实际着陆点和理论点在东西方向上有2个经度的误差,在南北方向上 有1个纬度的误差。   中央电视台滚动字幕报道的内容不同于中央人民广播电台,字幕显示,实际 着陆点和理论着陆点之间的误差不到1公里。   问题出现了,两家权威新闻单位报道的数据不一致,到底哪一家更准确?   中央人民广播电台报道的2个经度和1个纬度的误差是什么概念呢?形象地说, 北纬40度上1个经度的长度大约等于北京和天津之间的距离(北京位于东经116度 北纬40度,天津位于东经117度北纬39度,两个城市纬度相仿,经度恰好相差1 度),2个经度的误差就是北京和天津之间的距离的2倍,大约为160公里。同一 条经度线上面一个纬度的长度大约是111公里。奥克兰到汉密尔顿125公里,一个 经度的长度略微小于奥克兰到汉密尔顿之间的距离。下面我们详细计算一下实际 着陆点和理论着陆点之间的误差,分析一下到底中央电视台和中央人民广播电台 报道的数据,看看谁报道的准确。   在计算之前,先介绍一下什么是地球的经纬度,有了经纬度知识,就可以很 方便地计算两个经纬点之间的距离。在南极、北极正中间的地球表面上画一个垂 直于两极连线的圆,就是大家都熟悉的赤道。在地球表面上平行于赤道画圆,每 个圆就是一条纬度线。   赤道被均分为360度,赤道上1个经度的长度大约为111公里(具体计算在下 文)。随着纬度增高,1个经度的长度缩短,并最终在北纬或南纬90度减小到零。 纬度之间的长度不变,任意一条经线上面一个纬度的长度都等于约111公里。   这个111公里是怎么得来的呢?从地心到北极的半径为6 357公里,赤道半径 为6378公里。实际上北极半径与南极半径还不相同,当然,这些差别同巨大的地 球来比,微不足道。地球的周长可以根据圆周长公式L=2*p*r计算出来(L为周长, r为地球半径),结算出的结果大约是40000公里。同一条经线上面一个纬度的长 度就是40000公里除以360,约等于111公里。同样的,赤道上面一个经度的长度 也是111公里。当纬度升高的时候,一个经度的长度缩短,任意一条纬线上面1个 经度的长度计算公式为:   L=2*p*(r*cosb)/360 。其中b为纬度,r为地球半径。   根据公式,我们可以很容易地计算出北纬42度、北纬43度上面一个经度的长 度大约分别是83公里[2*3.14*(6357*cos42o)/360]和81公里[2*3.14* (6357*cos43o)/360]。   神舟六号实际着陆点在东西方向上有2个经度的误差,大约为160公里,在南 北方向上有1个纬度的误差,大约为111公里。实际着陆点和理论点之间的距离可 以根据勾股定理a2+b2=c2计算出来。假设误差距离为S,则S2=1602+1112   计算结果是S=195公里,即实际着陆点和理论点之间的误差为195公里。   考虑到笔者默记的经纬度数据并不是精确数字,没有尾数,误差可能很大 (比如东经111度59分和东经113度1分之间只有1个经度的差别,而我们在上面却 是按照2个经度计算),因此可以把计算结果缩小一半,实际着陆点和理论着陆 点之间的误差大约为90公里。即使再保守一点,实际误差也应该在50公里左右。 50公里什么概念呢,拿我们身边熟悉的地方做比较,从奥克兰市最东边的HOWICK 到最西边的PIHA海滩,直线距离大约就是50公里。   笔者的计算结果可以通过相关背景资料验证。根据新闻报道,担任本次搜救 任务的搜救直升飞机是“超美洲豹”号直升飞机,搜救直升飞机大约在神舟六号 着陆30分钟以后到达着陆点。上网搜索资料可以得知,“超美洲豹”号直升飞机 由欧洲直升机公司(原法国航宇公司)生产,标准动力装置是两台“马基拉”涡 轴式发动机,正常飞行速度为每小时250~270公里。考虑到执行搜救任务时是在 中国北方的、秋季的凌晨4点半,基本上没有自然光,属于夜间飞行,而且执行 搜救任务时直升机不可能飞的太高,属于低空飞行。综合夜间飞行和低空飞行的 因素,为了飞行安全,搜救直升飞机的飞行速度不可能达到正常飞行速度,估计 应该保持在每小时100~200公里之内。30分钟的飞行时间,飞行距离大约在 50~100公里之间,这一结果和上面的计算结果基本符合。   另外赶赴神舟六号着陆现场的还有地面搜救车辆,从电视画面上可以看出, 地面搜救车辆全部是越野吉普车,越野吉普车的正常速度我就不用说了,大家都 知道。从电视里也可以看出,因为是夜间行车,地面路况不太好,都是草原土路, 行驶速度并不太高,笔者根据画面判断车速大约在每小时60公里左右。搜救车辆 大概在40~50分钟以后到达实际着陆点,可以计算出行驶距离大概在50公里左右, 也和上面的计算结果基本符合。   综合上面计算结果和背景资料侧面验证,笔者估计本次神舟六号实际着陆点 和理论着陆点的误差应该在100公里以内,很有可能在50~100公里之间。这样的 误差完全在正常范围之内,绝对属于完美着陆。   以前有个笑话说,中央电视台的节目除了天气预报可信以外,其它的都需要 打个问号。后来由于中央电视台在沙尘暴等灾难性天气预报上面差强人意,和公 众的实际感受差距太大,于是又有评论说,中央电视台的节目除了报时信号可信 以外,其它的报道都需要打个问号。至于本次中央电视台报道的“误差1公里”, 那就见仁见智了。1公里,年轻人快速步行大概需要10分钟,直升飞机和越野吉 普车大概只需要1分钟就可以了。笔者本人通过上面的计算,以及相关背景资料, 比较相信中央人民广播电台的报道。   好了,计算和讨论到此为止,需要说明的是,上述数据和资料全部是收听收 音机和收看电视获得,准确性不敢保证。计算结果是:实际着陆点和理论预计之 间的误差在100公里之内,很可能在50~100公里之间。这一结果完全是笔者的一 家之言,大家可以选择性接受,换句话说,也就是既可以当真,也可以当做一派 胡言,不足为信。计算过程中如果有不对的地方,还请大家批评,有不同意见欢 迎一起讨论。   让我们再次庆贺神舟圆满成功!   2005-10-17 (XYS20051017) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.3322.org)(xys.dyndns.info)◇◇