Как получить с сайта NASA Horizons необходимые данные для построения аналемм для других планет?

Я разместил такой вопрос в space.stackexchange правильно?noredirect=1#comment150190_46077 ), но, вероятно, здесь это лучше подходит, поскольку это «топоцентрическая проблема», хотя и для других планет, кроме Земли; мы могли бы назвать это "эзоастрономией" ;-)

Я пытаюсь выяснить, как получить правильные данные от Nasa Horizons, чтобы построить солнечные аналеммы, как их видно из других миров; Я нашел запрос, который отлично работает для Земли, но при изменении местоположения наблюдателя с Земли на другие планеты все становится странно, и я получаю неправильные кривые относительно «официальных» кривых (хотя для каждой планеты нет единой кривой аналеммы, но разные кривые в разное время).

Это запрос, который я использую для аналеммы Земли с центром в Гринвиче в 12:00:

Результат:Гринвичская аналемма 12:00

Используя те же координаты на Марсе, более длительный период и 1477 минут в качестве интервала (продолжительность марсианского дня), я не получаю правильный график ( ссылка ):

Аналемма марта 12:00 в «Гринвиче» (51,48 широты)

Правильная аналемма на Марсе такова:

Марс настоящая аналемма

Я заметил, что аналеммы Земли построены по азимуту, а аналеммы Марса построены по уравнению времени. Почему? А как самому сделать такой график в экселе?

Ответы (2)

Ты сделал две вещи неправильно, одну незначительную, другую большую. Незначительная ошибка, которую вы сделали, заключалась в том, что вы выбрали барицентр Солнечной системы в качестве цели, а не Солнце. Используйте Солнце.

Самое главное, что вы сделали неправильно, это использовать размер шага 1477 минут. Это (с точностью до минуты) продолжительность марсианских звездных суток. Солнце пройдет через горизонт, если вы используете звездный день. Что вам нужно, так это марсианский солнечный день, который длится 1479 минут и 35 секунд.

Это представляет собой новую проблему. В идеале размер вашего шага должен составлять 88775 секунд. Но вы не можете выбрать секунды в качестве единицы размера шага. Вы застряли с минутами, и это неоптимально. Есть другой подход:

  • Выберите параметр «равные интервалы (безразмерный)» для размера шага,
  • Сделайте разницу во времени между начальным и конечным временем целым числом, кратным 88775 секундам, и
  • Задайте размер шага как целочисленное кратное, выбранное для определения временного интервала.

Например, выбор 711 в качестве целого кратного и 2020-авг-20 12:00:00 в качестве времени начала означает, что время окончания должно быть 2022-авг-21 01:03:45. Возможно, вам придется твитнуть время окончания, чтобы аналемма закрылась должным образом.

Редактировать
Я заметил, что вы использовали центр Марса. Вам нужна точка на поверхности, чтобы получить правильную аналемму. Horizons предоставляет несколько предопределенных точек. Если вы выберете Viking 1 / Chryse @499, вам придется изменить время начала и окончания, чтобы Солнце было над горизонтом. Добавление 12 часов к времени начала и окончания, показанному выше, очень хорошо работает для местоположения Viking 1.

Ниже приведен график зависимости высоты Солнца от азимута, как видно из местоположения Viking 1 / Chryse, с 711 интервалами (712 точек данных), выбранными за период с 00:00:00 21 августа 2020 г. по 21 августа 2022 г. 13 :03:35 UT.

Аналемма Марса с использованием данных, полученных с Horizons для местоположения Viking 1 / Chryse. Горизонтальная и вертикальная оси - это азимут и высота, обе в градусах.

Спасибо, это сработало, используя 711 и предложенные даты. Я хотел попробовать это, но я изо всех сил пытался убедить Excel дать мне результат сегодня + 711 дней... :-) Но обратите внимание, что местоположение Марса уже было правильным: я указал "CENTER='coord@499'" и использовалась тройка "0,51.48,0" (долгота, широта, высота) (SITE_COORD='0,51.48,0'). Вы также можете проверить это в выводе: Геодезический центр: 360.000000,51.4800000,-8.38E-13 {W-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)} Игра с URL-адресами и/или сайтом Horizons - беспорядок , поэтому я настроил свой собственный графический интерфейс: win98.altervista.org/space/exploration/NHUGUI.html
Я сделал тест с продолжительностью марсианского года в солях (668), и он тоже работает нормально. К сожалению, мне не повезло с Венерой, у которой очень странные данные: 1,92 сола в венерианском году, 116 дней в соле. Я пробовал с 2020/08/20 12:00, 2082/02/21 12:00 и 192 шага, но это не работает.
@jumpjack - концепция аналеммы неявно предполагает, что тело вращается вокруг своей оси гораздо быстрее, чем вокруг Солнца. Для тела, которое вращается быстро, положение Солнца на небе будет лишь немного отличаться от того, которое было ровно одним солнечным днем ​​ранее. Продвижение по курсу одной орбиты приведет к большому количеству точек, которые образуют красивую кривую, легко различимую глазом. Но если планета вращается очень медленно, скачок от одного дня к другому будет большим, и вы не получите эту красивую, легко различимую кривую.
Да, но этот сайт предоставляет аналеммы для всех планет: pbarbier.com/eqtime/eqtime.html

Благодаря помощи @DavidHammen, вот пример правильного URL/запроса для получения аналеммы Марса.

В читаемом формате:

  • https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons_batch.cgi?batch=1
  • COMMAND='10' (Цель = Солнце; не путать с "0", барицентр Солнечной системы)
  • CENTER='coord@499' (Наблюдатель на поверхности Марса)
  • OBJ_DATA='да'
  • MAKE_EPHEM='да'
  • TABLE_TYPE='НАБЛЮДАТЕЛЬ'
  • REF_PLANE='ЭКЛИПТИКА'
  • COORD_TYPE='ГЕОДЕЗИЧЕСКИЙ'
  • SITE_COORD='0,90,0' (положение Марса на поверхности; долгота, широта, высота)
  • START_TIME='20.08.2020 12:00:00'
  • STEP_SIZE='668' (Количество сегментов, на которые разбивается интервал старт-стоп. Это число определяет продолжительность дня; марсианский солнечный день (*) длится 88775 секунд или 1479 минут 35 секунд, но Horizons не позволяет указывать шаг в секундах, а не в дробных минутах. А указание 1479 или 1480 приведет к неправильной кривой аналеммы. Но Horizons принимает безразмерный параметр, который означает «количество шагов между заданными датами». Следовательно, вы поместите здесь количество солов между датой начала и окончания. Один марсианский год длится 668,6 солов. Как 668, так и 669 дадут правильные результаты, просто кривая короче или длиннее, если для расчета STOP_TIME используется одно и то же значение.)
  • STOP_TIME='2022-07-07 20:44' ("Время остановки" минус "время начала", выраженное в секундах, должно быть кратно 88775 секундам, продолжительности марсианских солнечных суток (*). В таблице вы бы добавить к дате начала: (88775 * NumberOfSols) / 86400 )
  • КОЛИЧЕСТВА='4' (Вывод=Высота/Азимут)
  • FIXED_QUANTITIES='Пользовательский'
  • REF_SYSTEM='J2000'
  • OUT_UNITS='КМ-С'
  • VECT_TABLE='3'
  • VECT_CORR='НЕТ'
  • CAL_FORMAT='CAL'
  • ANG_FORMAT='ГМС'
  • APPARENT='БЕЗ ВОЗДУХА'
  • TIME_TYPE='UTC'
  • TIME_DIGITS='МИНУТЫ'
  • RANGE_UNITS='AU'
  • SUPPRESS_RANGE_RATE='нет'
  • SKIP_DAYLT='нет'
  • EXTRA_PREC='да'
  • CSV_FORMAT='да'
  • VEC_LABELS='да'
  • ELM_LABELS='да'
  • TP_TYPE='АБСОЛЮТНО'
  • R_T_S_ONLY='НЕТ'
  • CA_TABLE_TYPE='СТАНДАРТ'

Возможно, не все параметры являются обязательными, этот URL автоматически генерируется NHUGUI .

Выделены параметры, специфичные для аналеммы.

На рисунке ниже показаны аналеммы, сгенерированные для времени 12:00 на долготе 0° и широтах 0°, 45° и 90°.

Аналеммы Марса

На этом изображении показано, как настроить электронную таблицу для автоматического расчета даты окончания, заданной даты начала, продолжительности года в солях и продолжительности солов в земных секундах:Настройка сайта

(*) НЕ звездный день; по определению, солнечный день относится к Солнцу, а не к звездам, а аналемма — это кривая относительно Солнца. Солнечные сутки на Марсе называются «Солнечные» и длятся 88775,245 земных секунд.

Как получить с сайта NASA Horizons необходимые данные для построения аналемм для других планет?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v