今日も「Pythonによる数値計算とシミュレーション」のコードを出発点に、計算をしてみた。所定の初期条件の下に、宇宙船が軟着陸のために逆噴射した後の振る舞いを計算するというものである。要は、運動方程式の加速度に、あるタイミングで重力加速度よりも大きく逆向きの加速度が加わった場合にどうなるかという計算である。
上記書籍では、逆噴射のタイミングを指定しているのだが、そのタイミングが丁度良いのだろうとは思うものの、そのタイミングを求める計算もしたいと思い、その辺りも計算できるコードを付け加えてみた。逆噴射のタイミングを変化させながら、座標の時間依存性(2次関数)を計算して、その最小値が負となるものの中で最大となるような逆噴射のタイミングが、軟着陸には最適で(最も衝撃が少ない)、上記書籍では予めそのタイミングを指定している、という予想である。それなりに手こずったが、予想通りの結果となって満足である。
次は荷電粒子の運動だが、その前に電磁気学の復習が必要だ。