Играем в Lunar Landing

[vak]

Игру "посадка на Луну" написал в 1969 году семнадцатилетний американский школьник Джим Сторер. Изначально он назвал её Rocket, но позже игра стала известна как Lunar Landing. Написана игра была на языке Focal для компьютера PDP-8. Позже широко разошёлся вариант, переписанный на Бейсик. На БЭСМ-6 эта игра имелась в составе игровой системы Джин. Не так давно spamsink смог восстановить исходный бэсмовский код (landing.pas).

Игра довольно трудная. Чаще всего вы получаете результат вида:

SORRY,BUT THERE WERE NO SURVIVORS-YOU BLEW IT!
IN FACT YOU BLASTED A NEW LUNAR CRATER   267.13 FT. DEEP

Чтобы результат считался приемлемым, остаточная скорость не должна превышать 22 мили в час: "CONGRATULATIONS ON A POOR LANDING". Пришлось припомнить бэсмовский опыт и потрудиться несколько дней, чтобы снизить скорость меньше 10 mph: "GOOD LANDING-(COULD BE BETTER)". Хитрость в том, что не нужно начинать тормозить прямо сразу, иначе вам не хватит топлива. Надо первые 70 секунд просто свободно падать. Со временем мне удалось достичь 4 mph. Но судя по исходникам, можно сесть ещё более мягко, ниже 1 mph.

Пришлось сварганить серьёзный оптимизатор, методом Монте-Карло подбирающий оптимальные величины расхода топлива на каждом шаге. Вот мой рекорд: 0.17 мили в час остаточной скорости прилунения. Будем запускать версию, переписанную с Фокала на Си. Скачаем с сайта самого Джима Сторера, ныне профессора университета Brandeis в Массачусетсе:

$ wget https://www.cs.brandeis.edu/~storer/LunarLander/LunarLanderTranslations/LunarLanderJohnsonTranslation-c.txt 
$ mv LunarLanderJohnsonTranslation-c.txt rocket.c
$ cc rocket.c -o rocket
$ ./rocket
CONTROL CALLING LUNAR MODULE. MANUAL CONTROL IS NECESSARY
YOU MAY RESET FUEL RATE K EACH 10 SECS TO 0 OR ANY VALUE
BETWEEN 8 & 200 LBS/SEC. YOU'VE 16000 LBS FUEL. ESTIMATED
FREE FALL IMPACT TIME-120 SECS. CAPSULE WEIGHT-32500 LBS


FIRST RADAR CHECK COMING UP


COMMENCE LANDING PROCEDURE
TIME,SECS   ALTITUDE,MILES+FEET   VELOCITY,MPH   FUEL,LBS   FUEL RATE
      0             120      0        3600.00     16000.0      K=:0
     10             109   5016        3636.00     16000.0      K=:0
     20              99   4224        3672.00     16000.0      K=:0
     30              89   2904        3708.00     16000.0      K=:0
     40              79   1056        3744.00     16000.0      K=:0
     50              68   3960        3780.00     16000.0      K=:0
     60              58   1056        3816.00     16000.0      K=:0
     70              47   2904        3852.00     16000.0      K=:200
     80              37   1930        3476.43     14000.0      K=:200
     90              28   1385        3072.94     12000.0      K=:189
    100              20   1515        2664.30     10110.0      K=:189
    110              13   2592        2222.89      8220.0      K=:177
    120               7   4892        1777.47      6450.0      K=:183
    130               3   3573        1274.99      4620.0      K=:198
    140               0   5050         673.10      2640.0      K=:198
    150               0      9           1.49       660.0      K=:10
ON THE MOON AT   157.20 SECS
IMPACT VELOCITY OF     0.17 M.P.H.
FUEL LEFT:   588.05 LBS
PERFECT LANDING !-(LUCKY)

Исходный текст программы на Фокале лежит здесь: LunarLanderListing.jpg

В игру можно играть онлайн на сайте: lunar69.uber.space/lunar.html

Comments

[vak]

Можно доказать невозможность от противного. Моделируем обратно по времени. Стартуем с поверхности с минимальной массой. Меняем код, чтобы вес топлива увеличивался, а не уменьшался. Летим на тяге 200, пока не достигнем максимальной массы. Смотрим, какая скорость получилась. Вряд ли достигнем нужных 3600 mph. Попробуй.

[spamsink]

Для доказательства возможности посадки скорость на 120 миль должна быть не меньше 3600 mph. А она падает до этого значения уже на 100 милях. Увы-с.

TIME,SECS   ALTITUDE,MILES+FEET   VELOCITY,MPH   FUEL,LBS   FUEL RATE
      0               0      0         -22.00         0.0      K=:200
     10               1     70        -694.90      2000.0      K=:200
     20               3   4199       -1297.84      4000.0      K=:200
     30               8    897       -1843.40      6000.0      K=:200
     40              13   5236       -2341.03      8000.0      K=:200
     50              21    727       -2798.05     10000.0      K=:200
     60              29   2660       -3220.19     12000.0      K=:200
     70              38   5277       -3612.07     14000.0      K=:200
     80              49   2155       -3779.86     15000.0      K=:0
     90              59   4529       -3743.86     15000.0      K=:0
    100              70   1095       -3707.86     15000.0      K=:0
    110              80   2413       -3671.86     15000.0      K=:0
    120              90   3203       -3635.86     15000.0      K=:0
    130             100   3465       -3599.86     15000.0      K=:^C

[vak]

То есть в принципе мы разгоняемся до большей скорости, но потом по мере подъёма гравитация нас замедляет. Ну что и требовалось доказать.