大约一年前，我读了这本书火星，安迪·威尔著．我真的很喜欢这个故事，马克·沃特尼如何解决一个又一个问题独自在火星上生存的所有技术细节。

几周前，我意识到电影马特·达蒙要出柜了看了几部预告片后，我发现了这个YouTube视频亚当·萨维奇(来自电视节目流言终结者”，以及其他)采访Weir。

在这段视频中，Weir描述了他在书中没有明确给出战神3号任务的发射日期，但却留下了足够的线索让人弄清楚。

你可以想象，我内心的书呆子无法抑制自己接受这个挑战。在这篇文章中，我将描述如何使用MATLAB计算战神3号任务的发射日期。

确定发布日期

在书中，我们可以找到以下参考点:

1. 感恩节:其中一个主要的情节元素是马克·沃特尼能够通过种植土豆来延长他在火星上的停留时间。他用来种植作物的土豆是为计划中的感恩节晚餐准备的，这应该发生在他们在火星停留的第16个月。
2. 地球-火星之旅持续时间:书中提到，战神3号宇航员花了124天到达火星。
3. 无线电通信:在第96个太阳(80个地球日)，沃特尼找到了一种与地球沟通的方法。据说当天的通信延迟时间为11分钟。

粗略估计一下，我们假设感恩节是每年的11月25日。这意味着第一次沟通发生在1月28日。我可能不用MATLAB也能算出来，但让我们看看如何用MATLAB来做:

然后，我们需要知道地球和火星在特定日期围绕太阳的位置。的航空航天工具箱提供功能planetEphemeris它的作用就是:

然后，我们可以将该数据与对应于11分钟通信延迟的距离进行比较:

我们找到了两个可能的候选年份:2031年和2036年。

使用planetEphemeris再次发挥作用，我们可以完善我们的搜索，并观察这两颗行星在这两年的运动。即使地球和火星在通信日期204天处于相同的距离，但在2030年，宇宙飞船不可能在124天内到达火星。

事实证明，2035年的感恩节将是11月22日，也就是说，发射日期大约是7月7日至8日。想出这个主意后，我在谷歌上搜索了一下，找到了很多网站insidescience.org甚至一个Facebook帖子安迪·威尔证实了战神3号任务于2035年7月7日发射。

是啊!

接下来是什么?来个小挑战怎么样?

我当然不能就此止步……我们还没有使用Simulink!万博1manbetx

下周，我将描述如何在Simulink中进行模拟来设计航天器的轨道。万博1manbetx从行星引力轨道例如，我想出了一个模拟，包括金星，地球，火星和宇宙飞船。如果你感兴趣，你可以下载模拟器．

起初，我只是为了好玩，试着调整恒定推力引擎提供2毫米/秒^2的持续加速度的方向。然后事情变得严重了……但让我们等到下周再看细节——今天我们已经看得够多了。

现在轮到你了

下周，我将描述我是如何把模型，你可以在这里下载以及我如何设置一个优化问题来设计一个轨迹，按照书中描述的原始飞行计划，在124天内到达火星，365天后返回地球。

在那之前，看看你能不能自己设计一个好的轨迹。对于那些没有SimMechanics的人，我包含了一个受保护的版本，所以你可以模拟SimMechanics部分，但不能修改它。你只需要提供一个时间向量t和一个角度向量θ，在0度到360度之间，描述了恒加速度推进指向的方向。zip文件中包含的mat文件提供了示例t而且θ，但这些不能让你去火星…下周我将提供优化结果。

把你的解决方案贴在MATLAB中央文件交换留下一个这里的评论；我将介绍最有趣的解决方案。万博 尤文图斯

如果有人能想出完整的里奇·珀内尔策略，我保证会有一些优秀的MathWorks作品!

确认

我要感谢几位帮助我完成这篇博客的同事:Abhisek Roy、Jeevan Joishi、Subin Kuttappan、Vineeth Kartha、Amrit Sagar和Tony Soares。