Что (черт возьми) такое «фиксированные координаты в космосе», как описано в анализе траектории миссии «Аполлон»?

@Ludo's answer to Если бы я хотел реконструировать траектории пилотируемых космических кораблей миссии «Аполлон», какие ключевые источники исторических данных я бы искал? показывает таблицу и ее источник, показанный ниже.

Вопрос: Что, черт возьми, такое «координаты в пространстве»? К чему в пространстве может быть привязана система координат?

введите описание изображения здесь

... таблица 7-II в отчете о миссии Аполлона-11 .

Параметры траектории для Аполлона-11

(Параметры траектории Аполлона-11 из отчета о миссии Аполлона-11)

Небесные координаты «привязаны» к Солнцу. Эфемериды и часы позволяют перенести начало на Землю.
@amI разве они не привязаны к барицентру Солнечной системы, который обычно, но не всегда, находится где-то внутри Солнца?
Обратите внимание на ту же терминологию в документах Mercury, цитируемых в этом ответе: space.stackexchange.com/a/35875/6944 .

Ответы (1)

Что, черт возьми, такое «координаты в пространстве»? К чему в пространстве может быть привязана система координат?

Это два вопроса. Ответ на первый вопрос заключается в том, что это инерциальные координаты с центром на Земле или с центром в Луне, как указано в столбце «Исходное тело». Посмотрите на скорости. 25600 фут/сек — это орбитальная скорость для транспортного средства на низкой околоземной орбите, а 5340 фут/сек — орбитальная скорость для транспортного средства на низкой окололунной орбите.

Ответ на второй вопрос немного сложнее. Для формирования системы отсчета нужны три ортогональные оси. Для инерциальной системы отсчета эти оси должны быть невращающимися. Стандартный подход заключается в том, чтобы начать с точки зрения, ориентированной на Землю. Одна из этих осей указывает на пересечение экваториальной плоскости Земли и эклиптики, другая - либо на ось вращения Земли, либо на вектор орбитального углового момента Земли, а третья завершает правую систему координат. В идеале хотелось бы, чтобы эти направления были зафиксированы относительно «неподвижных» звезд. Однако звезды не «фиксированы» из-за собственного движения и параллакса. Прецессия и нутация оси вращения Земли добавляют еще один поворот.

Из-за прецессии и нутации важно выбрать момент времени, чтобы указать ориентацию экваториальной плоскости Земли и указать, как обрабатывалась нутация. Это может привести к среднему экватору и равноденствию эпохи, среднему экватору и равноденствию даты, истинному экватору и равноденствию даты или даже чему-то еще. (GPS, например, использует «что-то еще».) Еще в эпоху Аполлона было обычным (но не универсальным) использовать средние экваториальные координаты, относящиеся к началу бесселианского 1950,0 года (22:09 по Гринвичу 31 декабря 1949 г.) , или координаты M50 для краткости.

В тренажерах шаттлов также использовались M50.
@uhoh - инерционный «фиксированный в пространстве» означает «фиксированный звездой», поэтому он «фиксируется телом» только в том случае, если тело является небесной сферой. (В настоящее время эталоном времени для совпадения с полюсом Земли является J2000)
@uhoh - Фиксированные координаты тела вращаются вместе с рассматриваемым центральным телом. Их использование приводит к фиктивным ускорениям из-за вращения кадра.
@OrganicMarble. Из просмотра программного обеспечения для полетов Аполлона и документов о нем выясняется, что это программное обеспечение могло использовать среднее значение координат NBY (ближайший год Бесселя), а не M50.
Интересный! Я думаю, что некоторые более поздние обновления в SMS могли использовать J2000 - я по крайней мере слышал об этом - но в мое время это был M50.
@DavidHammen да, конечно. Мой мозг продолжает бороться с терминологией; он продолжает пытаться интерпретировать «фиксированное тело» как привязку начала координат к точке в центре эталонного тела. i.stack.imgur.com/Lanpl.jpg