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使用Python模拟自由返回轨迹
五十五年前的12月，阿波罗8号船员成为第一批离开地球的影响力范围并前往其他天体的人类。本月，该任务指挥官弗兰克·博尔曼去世，享年95岁。为了纪念这一历史事件及其杰出的船员，我将回顾阿波罗8号航天飞行路径的计算机模拟。这样的模拟对任务规划、教学辅助以及传媒和公众消费都非常有用。
为什么阿波罗8号如此重要？
1968年夏天，美国正处于航天竞赛中的劣势。苏联的Zond飞船看起来已经为登月做好准备，中央情报局拍摄到一枚巨大的苏联N-1火箭停放在发射台上，而美国衰败的阿波罗计划仍需要进行另外三次测试飞行。
但在那一年的8月，NASA的经理乔治·洛（George Low）提出了一个大胆的想法。让我们现在就去月球。不要在地球轨道上进行更多测试，直接在12月份绕月飞行，将其视为测试！
从那一刻起，太空竞赛基本上已经结束。不到一年后，苏联投降了，尼尔·阿姆斯特朗迈出了他的伟大飞跃。
阿波罗8号飞船飞往月球的决定并不是轻松的。1967年，三名宇航员在阿波罗1号舱内丧生，多次无人机任务爆炸或出现其他故障。
在这一背景下，概念上的自由返回轨道成为了一切的关键。该任务设计为，如果航天器的服务模块发动机无法点火，它将简单地绕过月球并返回地球，就像回旋镖一样。这一概念的优雅美丽甚至被融入了官方任务徽章中。
在本文中，我们将使用Python编程语言构建的计算机模拟来探索自由返回轨迹。尽管不是必要的，但如果你想参与其中…