¿Cómo recuperar del sitio NASA Horizons los datos necesarios para trazar analemas para otros planetas?

Question

Publiqué una pregunta de este tipo en space.stackexchange ( https://space.stackexchange.com/questions/46077/which-are-the-correct-input-parameters-for-nasa-horizons-query-to-get-the-right?noredirect=1#comment150190_46077), pero probablemente encaja mejor aquí, siendo un "problema topocéntrico", aunque para otros planetas además de la Tierra; podríamos llamarlo "eso-astronomía" ;-)

Estoy tratando de averiguar cómo recuperar los datos correctos de Nasa Horizons para trazar los analemas solares como se ven desde otros mundos; Encontré una consulta que funciona bien para la Tierra, pero al cambiar la ubicación del observador de la Tierra a otros planetas, las cosas se ponen raras y obtengo curvas incorrectas con curvas "oficiales" (aunque no hay una sola curva de analema para cada planeta, pero diferentes curvas para diferentes tiempos).

Esta es la consulta que estoy usando para el analema terrestre centrado en Greenwich a las 12.00:

Resultado:

Usando las mismas coordenadas en Marte, un período más largo y 1477 minutos como intervalo (duración del día marciano), no obtengo la trama correcta ( enlace ):

El analema correcto en Marte es este:

Noté que los analemas de la Tierra se trazan contra el Azimut, pero los analemas de Marte se trazan contra la Ecuación del Tiempo. ¿Por qué? ¿Y cómo puedo hacer yo mismo un diagrama de este tipo en Excel?

Answer 1

Hiciste dos cosas mal, una menor y la otra mayor. Lo menor que hizo mal fue elegir el baricentro del sistema solar como objetivo en lugar del Sol. Usa el sol.

Lo más importante que hizo mal fue utilizar un tamaño de paso de 1477 minutos. Eso es (dentro de un minuto) la duración de un día sideral de Marte. El Sol cruzará el horizonte si usa un día sideral. Lo que quieres es un día solar en Marte, que dura 1479 minutos y 35 segundos.

Esto presenta un nuevo problema. Idealmente, el tamaño de su paso debería ser 88775 segundos. Pero no puede elegir segundos como la unidad de un tamaño de paso. Estás atascado con minutos, y eso no es óptimo. Hay otro enfoque:

• Elija la opción "intervalos iguales (sin unidades)" para el tamaño del paso,
• Haga que la diferencia de tiempo entre la hora de inicio y la hora de finalización sea un múltiplo integral de 88775 segundos, y
• Especifique el tamaño del paso como el múltiplo integral elegido para determinar el intervalo de tiempo.

Por ejemplo, elegir 711 como múltiplo integral y 2020-Aug-20 12:00:00 como hora de inicio significa que la hora de finalización debe ser 2022-Aug-21 01:03:45. Es posible que debas tuitear la hora de finalización para que el analema se cierre correctamente.

---

Editar
Noté que usaste el centro de Marte. Necesitas un punto en la superficie para obtener un analema adecuado. Horizons proporciona varios puntos predefinidos. Si elige Viking 1 / Chryse @ 499, tendrá que modificar las horas de inicio y finalización para que el Sol esté sobre el horizonte. Agregar 12 horas a las horas de inicio y finalización que se muestran arriba parece funcionar muy bien para la ubicación de Viking 1.

A continuación se muestra lo que obtengo al trazar la elevación del Sol frente al azimut visto desde la ubicación de Viking 1 / Chryse, con 711 intervalos (712 puntos de datos) muestreados durante el período 2020-Aug-21 00:00:00 al 2022-Aug-21 13 : 03: 35 UT.

Answer 2

Gracias a la ayuda de @DavidHammen, aquí hay un ejemplo de URL / consulta correcta para obtener el analema de Marte.

En formato legible:

• https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons_batch.cgi?batch=1
• COMMAND = '10 ' (Target = Sun; no confundir con "0", baricentro del Sistema Solar)
• CENTRO = 'coord @ 499' (Observador en la superficie de Marte)
• OBJ_DATA = 'sí'
• MAKE_EPHEM = 'sí'
• TABLE_TYPE = 'OBSERVER'
• REF_PLANE = 'ECLIPTIC'
• COORD_TYPE = 'GEODETIC'
• SITE_COORD = '0,90,0' (ubicación de Marte en la superficie; longitud, latitud, altitud)
• START_TIME = '2020-08-20 12:00:00'
• STEP_SIZE = '668' (Número de segmentos en los que se divide el intervalo de inicio-parada. Este número determina la duración del día; el día solar marciano (*) dura 88775 segundos, o 1479 minutos y 35 segundos, pero Horizons no permite especificar el paso en segundos ni en fracciones de minutos. Y especificar 1479 o 1480 daría como resultado una curva de analema incorrecta. Pero Horizons acepta un parámetro adimensional, que significa "número de pasos entre fechas determinadas". Por lo tanto, pondrá aquí el número de soles entre la fecha de inicio y finalización. Un año marciano dura 668,6 soles. Tanto el 668 como el 669 darán resultados correctos, solo una curva más corta o más larga, siempre que se utilice el mismo valor para calcular STOP_TIME.)
• STOP_TIME = '2022-07-07 20:44' ("Hora de parada" menos "hora de inicio", expresada en segundos, debe ser un múltiplo de 88775 segundos, la duración del día solar marciano (*). En una hoja de distribución, agregar a la fecha de inicio: (88775 * NumberOfSols) / 86400)
• CANTIDADES = '4' (Salida = Altitud / Azimut)
• FIXED_QUANTITIES = 'Personalizado'
• REF_SYSTEM = 'J2000'
• OUT_UNITS = 'KM-S'
• VECT_TABLE = '3'
• VECT_CORR = 'NINGUNO'
• CAL_FORMAT = 'CAL'
• ANG_FORMAT = 'HMS'
• APARENTE = 'SIN AIRE'
• TIME_TYPE = 'UTC'
• TIME_DIGITS = 'MINUTES'
• RANGE_UNITS = 'AU'
• SUPPRESS_RANGE_RATE = 'no'
• SKIP_DAYLT = 'no'
• EXTRA_PREC = 'sí'
• CSV_FORMAT = 'sí'
• VEC_LABELS = 'sí'
• ELM_LABELS = 'sí'
• TP_TYPE = 'ABSOLUTO'
• R_T_S_ONLY = 'NO'
• CA_TABLE_TYPE = 'ESTÁNDAR'

Posiblemente no todos los parámetros sean obligatorios, esta URL la genera automáticamente NHUGUI .

Se destacan los parámetros específicos del analema.

La imagen siguiente muestra los analemas generados para el tiempo 12:00 en la longitud 0 ° y las latitudes 0 °, 45 ° y 90 °.

Esta imagen muestra cómo configurar una hoja de cálculo para calcular automáticamente la fecha de finalización, dada la fecha de inicio, la duración del año en soles y la duración del sol en segundos terrestres:

(*) NO día sideral; por definición, el día solar es relativo al Sol más que a las estrellas, y el analema es una curva relativa al Sol. Un día solar de Marte se llama "Sol" y dura 88775.245 segundos terrestres.