Dẫu vậy, Barbicane không mảy may lãng phí một khoảnh khắc nào giữa muôn vàn sự tán dương mà ông đang là tâm điểm. Việc đầu tiên ông làm là triệu tập lại các đồng sự tại phòng họp của Câu lạc bộ Pháo thủ. Tại đó, sau một vài cuộc thảo luận, họ thống nhất sẽ thỉnh thị các nhà thiên văn học về khía cạnh thiên văn của dự án. Một khi đã nắm được câu trả lời của họ, họ mới bàn đến các phương diện cơ khí, và khi ấy sẽ không có gì có thể làm gián đoạn thành công của thí nghiệm vĩ đại này.

Một bức thư được soạn thảo bằng ngôn từ chuẩn xác, bao gồm những câu hỏi cụ thể, sau đó được gửi đến Đài thiên văn Cambridge ở Massachusetts. Thành phố này, nơi tọa lạc trường đại học đầu tiên của Hợp chủng quốc Hoa Kỳ, nổi tiếng một cách xứng đáng với đội ngũ thiên văn gia xuất sắc. Đó là nơi quy tụ tất cả những bộ óc khoa học kiệt xuất nhất. Chính tại đây, người ta có thể tận mắt chứng kiến hoạt động của chiếc kính viễn vọng hùng mạnh từng giúp Bond giải mã tinh vân Andromeda, và giúp Clarke phát hiện ra vệ tinh của chòm sao Sirius. Cơ quan lừng danh này hoàn toàn xứng đáng với sự tín nhiệm mà Câu lạc bộ Pháo thủ đặt vào họ trên mọi phương diện. Thế là, chỉ sau hai ngày, bức thư hồi âm được chờ đợi mòn mỏi đã nằm gọn trong tay Chủ tịch Barbicane.

Bức thư được viết với nội dung như sau:

Giám đốc Đài thiên văn Cambridge gửi Chủ tịch Câu lạc bộ Pháo thủ tại Baltimore.

CAMBRIDGE, ngày 7 tháng 10. Nhận được thư của ngài đề ngày mùng 6 hiện hành, gửi tới Đài thiên văn Cambridge nhân danh các hội viên Câu lạc bộ Pháo thủ Baltimore, ban nghiên cứu của chúng tôi đã lập tức họp mặt, và xét thấy cần thiết phải phúc đáp như sau:

Những câu hỏi đã được đặt ra cho chúng tôi gồm có—

“1. Liệu có thể phóng một vật thể bay tới mặt trăng hay không?

“2. Khoảng cách chính xác giữa trái đất và vệ tinh của nó là bao nhiêu?

“3. Thời gian hành trình của vật thể bay sẽ là bao lâu khi nó được phú cho vận tốc ban đầu đủ lớn? và do đó, vào thời điểm nào thì nên khai hỏa để nó có thể chạm tới mặt trăng tại một điểm xác định?

“4. Vào thời điểm chính xác nào thì mặt trăng sẽ xuất hiện ở vị trí thuận lợi nhất để vật thể bay có thể vươn tới?

“5. Phải nhắm khẩu đại cán hướng về điểm nào trên bầu trời để phóng vật thể bay?

“6. Mặt trăng sẽ chiếm vị trí nào trên bầu trời vào khoảnh khắc vật thể bay rời bệ phóng?”

Liên quan đến câu hỏi thứ nhất, “Liệu có thể phóng một vật thể bay tới mặt trăng hay không?”

Đáp án.—Có; miễn là nó sở hữu vận tốc ban đầu là 12.000 thước Anh trên một giây; các tính toán đã chứng minh điều đó là đủ. Càng rời xa trái đất, lực hấp dẫn càng suy giảm theo tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách; nghĩa là, tại một khoảng cách gấp ba lần, lực tác động sẽ nhỏ hơn chín lần. Do đó, trọng lượng của một quả đạn pháo sẽ giảm dần, và sẽ triệt tiêu về không vào đúng khoảnh khắc sức hút của mặt trăng cân bằng hoàn hảo với sức hút của trái đất; tức là ở khoảng cách 47/52 của cuộc hành trình. Tại khoảnh khắc đó, vật thể bay sẽ hoàn toàn không còn trọng lượng; và nếu nó vượt qua điểm ấy, nó sẽ rơi xuống mặt trăng dưới tác dụng thuần túy của lực hấp dẫn từ mặt trăng. Do đó, tính khả thi về mặt lý thuyết của thí nghiệm đã được chứng minh một cách tuyệt đối; sự thành công của nó ắt phải phụ thuộc vào công suất của cỗ máy được sử dụng.

Về câu hỏi thứ hai, “Khoảng cách chính xác giữa trái đất và vệ tinh của nó là bao nhiêu?”

Đáp án.—Mặt trăng không chuyển động theo một đường tròn quanh trái đất, mà là một đường elip, trong đó trái đất của chúng ta chiếm một trong hai tiêu điểm; hệ quả là, có những lúc nó đến gần trái đất hơn, nhưng có những lúc lại lùi xa hơn; theo thuật ngữ thiên văn, có lúc nó ở viễn điểm, có lúc lại ở cận điểm. Khoảng cách giữa điểm xa nhất và gần nhất ấy quá đáng kể để có thể phớt lờ. Trên thực tế, ở viễn điểm, mặt trăng cách trái đất 247.552 dặm, và ở cận điểm, khoảng cách chỉ vỏn vẹn 218.657 dặm; một thực tế tạo nên độ chênh lệch là 28.895 dặm, tức là hơn một phần chín của toàn bộ khoảng cách. Do đó, khoảng cách ở cận điểm chính là con số nên được dùng làm nền tảng cho mọi tính toán.

Đến câu hỏi thứ ba:—

Đáp án.—Nếu quả đạn pháo liên tục duy trì vận tốc ban đầu 12.000 thước Anh mỗi giây, nó sẽ chỉ mất vỏn vẹn hơn chín tiếng đồng hồ để đến đích; thế nhưng, vì vận tốc ban đầu đó sẽ không ngừng suy giảm, nó sẽ mất 300.000 giây, tức là 83 giờ 20 phút để vươn tới điểm mà tại đó lực hút của trái đất và mặt trăng đạt trạng thái cân bằng. Từ điểm này, nó sẽ rơi xuống mặt trăng trong vòng 50.000 giây, hay 13 giờ 53 phút 20 giây. Do đó, sẽ là lý tưởng nếu tiến hành khai hỏa trước khi mặt trăng đến điểm định hướng đúng 97 giờ 13 phút 20 giây.

Liên quan đến câu hỏi thứ tư, “Vào thời điểm chính xác nào thì mặt trăng sẽ xuất hiện ở vị trí thuận lợi nhất, v.v.?”

Đáp án.—Dựa trên những điều đã trình bày ở trên, trước hết chúng ta cần lựa chọn khoảng thời gian mặt trăng ở cận điểm, đồng thời cũng là lúc nó đi qua đỉnh thiên đỉnh; sự kiện sau này sẽ tiếp tục thu ngắn toàn bộ khoảng cách đi một đoạn bằng bán kính trái đất, tức là 3.919 dặm; kết quả là chặng đường cuối cùng cần vượt qua sẽ còn lại 214.976 dặm. Nhưng dẫu mặt trăng đi qua cận điểm vào mỗi tháng, nó không phải lúc nào cũng đi qua thiên đỉnh vào cùng một thời điểm chính xác. Nó chỉ xuất hiện dưới cả hai điều kiện này cùng một lúc sau những khoảng thời gian dài đằng đẵng. Do đó, chúng ta buộc phải chờ đợi thời điểm mà khoảnh khắc nó đi qua cận điểm trùng khớp với lúc qua thiên đỉnh. Thật may mắn làm sao, vào ngày 4 tháng 12 của năm tới, mặt trăng sẽ thỏa mãn cả hai điều kiện này. Vào lúc nửa đêm, nó sẽ nằm ở cận điểm, tức là khoảng cách gần trái đất nhất, và cũng vào khoảnh khắc đó, nó sẽ băng qua thiên đỉnh.

Về câu hỏi thứ năm, “Phải nhắm khẩu đại cán hướng về điểm nào trên bầu trời?”

Đáp án.—Với những nhận định trước đó được thừa nhận, khẩu đại cán phải được chĩa thẳng lên thiên đỉnh của địa điểm đặt súng. Do đó, đường đạn của nó sẽ vuông góc với mặt phẳng chân trời; và vật thể bay sẽ là kẻ thoát khỏi tầm ảnh hưởng của trọng lực trái đất nhanh nhất. Tuy nhiên, để mặt trăng có thể đạt tới thiên đỉnh của một địa điểm cho trước, địa điểm đó không được vượt quá vĩ độ của suy biến thiên thể; nói cách khác, nó phải nằm trong khoảng từ vĩ độ 0° đến 28° Bắc hoặc Nam. Ở bất kỳ vị trí nào khác, đường đạn buộc phải xiên góc, điều này sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự thành công của thí nghiệm.

Về câu hỏi thứ sáu, “Mặt trăng sẽ chiếm vị trí nào trên bầu trời vào khoảnh khắc vật thể bay rời bệ phóng?”

Đáp án.—Vào khoảnh khắc vật thể bay được phóng vào không gian, mặt trăng vốn di chuyển tiến về phía trước mỗi ngày 13° 10′ 35″, sẽ cách điểm thiên đỉnh một khoảng bằng bốn lần đại lượng đó, tức là 52° 41′ 20″ — một khoảng không gian tương ứng với quỹ đạo mà nó sẽ vạch ra trong suốt hành trình của vật thể bay. Song, vì cũng cần phải tính đến độ lệch mà chuyển động quay của trái đất sẽ truyền cho quả đạn, và vì quả đạn không thể vươn tới mặt trăng cho đến khi chịu một độ lệch tương đương với 16 bán kính trái đất — nếu tính trên quỹ đạo của mặt trăng thì tương đương với khoảng mười một độ — nên ta bắt buộc phải cộng thêm mười một độ này vào con số thể hiện độ chậm trễ của mặt trăng vừa nêu trên; nghĩa là tính tròn ra thì khoảng sáu mươi bốn độ. Do đó, vào khoảnh khắc khai hỏa, bán kính thị giác hướng vào mặt trăng sẽ hợp với đường thẳng đứng của địa điểm đặt súng một góc sáu mươi bốn độ.

Trên đây là những câu trả lời của chúng tôi cho các câu hỏi được Đài thiên văn Cambridge đặt ra bởi các hội viên Câu lạc bộ Pháo thủ:—

Tóm lại—

Thứ nhất. Khẩu đại cán phải được dựng lên ở một quốc gia nằm trong khoảng từ vĩ độ 0° đến 28° Bắc hoặc Nam.

Thứ hai. Nó phải được chĩa thẳng về phía thiên đỉnh của địa điểm đó.

Thứ ba. Vật thể bay phải được đẩy đi với vận tốc ban đầu là 12.000 thước Anh trên một giây.

Thứ tư. Nó phải được phóng đi vào lúc 10 giờ 46 phút 40 giây của ngày mùng 1 tháng 12 năm tới.

Thứ năm. Nó sẽ gặp mặt trăng bốn ngày sau khi được phóng, chính xác vào lúc nửa đêm ngày mùng 4 tháng 12, đúng vào khoảnh khắc thiên thể này băng qua thiên đỉnh.

Do đó, các hội viên Câu lạc bộ Pháo thủ nên khẩn trương tiến hành các công trình cần thiết cho một thí nghiệm như vậy, và chuẩn bị sẵn sàng để bắt tay vào việc ngay tại thời điểm đã định; bởi vì, nếu để lỡ mất ngày mùng 4 tháng 12 này, họ sẽ không thể tìm lại mặt trăng dưới cùng những điều kiện về cận điểm và thiên đỉnh ấy cho đến mười tám năm mười một ngày sau đó.

Ban nghiên cứu của Đài thiên văn Cambridge hoàn toàn đặt mình dưới quyền định đoạt của các vị đối với mọi vấn đề thuộc về thiên văn học lý thuyết, đồng thời xin gửi kèm theo đây những lời chúc mừng nồng nhiệt nhất cùng với toàn thể nước Mỹ. Đại diện cho Ban nghiên cứu Thiên văn, J. M. BELFAST, Giám đốc Đài thiên văn Cambridge.