Члени Gun-Club направляють низку астрономічних питань до відомої та престижної обсерваторії в Кембриджі, штат Массачусетс. Це інформація надзвичайно важлива, щоб якомога точніше відправити снаряд на Місяць з урахуванням його швидкості, відстані, яку потрібно пройти, місця запуску та інших відповідних даних. Для того, щоб експеримент проводився за найсприятливіших умов, датою, встановленою примхою зірок, встановлюється лише трохи більше року.
З гордістю Барбікан не втрачав часу серед овацій, об'єктом яких він був. Перше, що він зробив, це зібрав своїх колег у конференц-залі Gun-Club, де після ретельної дискусії вони домовились проконсультуватися з астрономами щодо астрономічної сторони бізнесу. Як тільки відповідь була відома, слід обговорити механічні засоби, не нехтуючи навіть найдрібнішими деталями, щоб забезпечити успіх такого великого експерименту.
Тож була складена дуже точна записка, що містить спеціальні питання, і адресована Кембриджській обсерваторії в штаті Массачусетс. Місто Кембридж, де був заснований перший університет у США, справедливо славиться своєю астрономічною обсерваторією. Тут зібрані мудрі люди найвищих заслуг, і там працює потужний телескоп, який дозволив Бонду розгадати туманності Андромеди, а Кларк відкрити супутник Сіріуса. Отже, цей знаменитий заклад отримав багато почесних звань, що виправдовувало консультації Клубу зброї .
Через два дні відповідь, якої так чекали, дійшла до рук президента Барбікена.
Він був задуманий таким чином:
Директор Кембриджської обсерваторії президенту Гармат-клубу в Балтіморі
Кембридж, 7 жовтня
Отримавши ваш лист від 6 червня на адресу Кембриджської обсерваторії від імені членів збройового клубу Балтімора, наша рада директорів зібралася на місці та вирішила відповісти наступним чином:
До вас звертаються такі запитання:
1-е Чи можна відправити снаряд на Місяць?
2. Яка точна відстань, яка відокремлює Землю від її супутника?
3. Якою буде тривалість подорожі снаряда, надаючи йому достатню початкову швидкість і, отже, в який саме момент він повинен бути випущений, щоб він знайшов Місяць у певній точці?
4. У який саме момент Місяць опиниться в найбільш вигідному для снаряда положенні?
5.ª У яку точку на небі має бути спрямована гармата, призначена для запуску снаряда?
6.ª Яке місце посяде Місяць на небі, коли вистрілить снаряд?
Відповідь на перше запитання: чи можна відправити снаряд на Місяць?
Так, можна відправити снаряд на Місяць, якщо цьому снаряду надається початкова швидкість у дванадцять тисяч ярдів в секунду. Розрахунок показує, що цієї швидкості достатньо. У міру віддалення від Землі дія ваги зменшуватиметься у зворотному відношенні до квадрата відстаней, тобто, що на відстань утричі більшу ця дія буде в дев'ять разів менше. В результаті вага кулі швидко зменшиться і буде повністю усунутий, коли привабливість Місяця збалансована з притяганням Землі, тобто на 47/58 шляху. У той момент снаряд не матиме ваги, і якщо він перетне цю точку, він впаде на Місяць єдиним ефектом місячного притягання. Отже, теоретична можливість експерименту абсолютно продемонстрована, його успіх залежить виключно від потужності використовуваної машини.
Відповідь на друге запитання: Яка точна відстань відокремлює Землю від вашого супутника?
Місяць не описує окружність навколо Землі, а еліпс, один із вогнищ якого займає наша земна куля, і тому Місяць іноді знаходиться ближче, а іноді далі від Землі, або, кажучи технічно, іноді на піку а іноді в перигеї. Різниця в просторі між їхньою найбільшою та найменшою відстанню є досить значною, щоб врахувати. Місяць в апогеї становить 247 552 милі (99 640 ліг на 4 кілометри), а в перигеї - 21 8 895 миль (88 010 ліг), що дає різницю в 28 657 миль (11 630 ліг), що становить більше однієї дев'ятої шляху снаряд повинен рухатися. Тоді перигеальна відстань від Місяця є тією, яка повинна послужити основою для розрахунків.
Відповідь на третє запитання: якою буде тривалість руху снаряда, надаючи йому достатню початкову швидкість і, отже, в який саме момент його потрібно буде вистрілити, щоб він знайшов Місяць у певній точці?
Якби куля на невизначений час зберігала початкову швидкість у дванадцять тисяч ярдів в секунду, яку отримала при виході, то до місця призначення не було б потрібно більше приблизно дев’яти годин; Але оскільки ця початкова швидкість постійно зменшується, точним підрахунком виявляється, що снаряду знадобиться триста тисяч секунд, або вісімдесят три години двадцять хвилин, щоб досягти точки, де суша та місячні атракціони збалансовані, і з цієї точки впаде на Місяць через п'ятдесят тисяч секунд, тобто тринадцять годин п'ятдесят три хвилини двадцять секунд. Тому буде зручно знімати його за дев'яносто сім годин, тринадцять хвилин і двадцять секунд до прибуття Місяця у точку, куди був спрямований постріл.
Відповідь на четверте запитання: в який саме момент Місяць опиниться в найбільш вигідному положенні для потрапляння снаряда на нього?
Після сказаного стає очевидним, що потрібно вибрати час перебування Місяця в перигеї, і в той же час момент, коли він пройде через зеніт, що зменшить шлях на відстань, рівну радіусу Землі ... тобто 3919 миль, так що кінцевий маршрут складе 214966 миль (86 410 ліг). Але хоча Місяць щомісяця проходить через перигей, на той час вона не завжди знаходиться в зеніті. Це відбувається не в цих двох умовах, а з дуже великими інтервалами. Тому потрібно буде почекати збігу проходу до перигею та зеніту. За щасливої обставини, 4 грудня наступного року Місяць запропонує ці дві умови: опівночі він буде у своєму перигеї, тобто на найкоротшій відстані від Землі, і, в той же час, він пройде через зеніт.
Відповідь на п’яте запитання: У яку точку на небі повинна бути спрямована гармата, призначена для запуску снаряда?
Враховуючи попередні спостереження, гармата повинна бути спрямована в зеніт місця, де проводиться експеримент, так, щоб постріл був перпендикулярний площині горизонту, і, таким чином, снаряд швидше звільниться від впливу наземного тяжіння. Але для того, щоб Місяць зійшов до зеніту місця, необхідно, щоб широта цього місця була не вище схилу зірки, або, іншими словами, щоб місце не було між 0 ° і 28 ° від Північна або Південна широта. У будь-якому іншому місці постріл неодмінно повинен бути похилим, що суперечить хорошому результату експерименту.
Відповідь на шосте питання: Яке місце посяде Місяць на небі, коли вистрілить снаряд? "У процесі випуску кулі в космос Місяць, який просувається щодня на 13 ° 10 'і 35", повинен бути в чотири рази більше цієї відстані від точки зеніту, тобто 52 ° 42' і 20 ", простір, що відповідає на шлях, яким вона піде, поки снаряд рухається вперед. Але оскільки також необхідно враховувати відхилення, від яких обертальний рух Землі буде страждати кулю, і те, як куля не досягне Місяця, доки не зазнає відхилення, рівного шістнадцяти земним радіусам, яке, враховуючи орбіти Місяця вони складають близько 11 °, їх слід додати до тих, що виражають затримку Місяця, про яку вже згадувалося, або 64 °. Таким чином, в момент зйомки зоровий промінь, спрямований на Місяць, буде утворювати кут 64 ° з вертикаллю місця експерименту.
Такі відповіді дає Кембриджська обсерваторія на питання членів Gun-Club .
1.º Гармата повинна бути розміщена в країні, розташованій між 0 ° і 28 ° широти півночі або півдня.
2. Ви повинні націлитись на зеніт місця експерименту.
3. Початкова швидкість снаряда повинна становити 12000 ярдів в секунду.
4. Він повинен бути випущений 1 грудня наступного року о одинадцятій годині мінус три хвилини двадцять секунд.
5.º Він знайде Місяць через чотири дні після свого відходу, 4 грудня, о дванадцятій ночі, під час проходження через зеніт.
Отже, члени Gun-Club повинні без втрати часу виконувати роботу, яка потрібна їхній компанії, і бути готовими діяти у визначений момент, оскільки, якщо вони дозволять пройти 4 грудня, вони не знайдуть Місяця в тому ж умови перигею та зеніту до тих пір, поки не минуло вісімнадцять років та одинадцять днів.
Рада директорів Кембриджської обсерваторії повністю передає у розпорядження Клубу зброї питання теоретичної астрономії і цим додає свої вітання до Америки в цілому.