Bagaimana cara mendapatkan kembali dari situs NASA Horizons data yang diperlukan untuk memplot analema untuk planet lain?

Aug 20 2020

Saya memposting pertanyaan seperti itu di 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), tetapi mungkin lebih cocok di sini, karena ini adalah "masalah toposentris", meskipun untuk planet lain selain Bumi; kita bisa menyebutnya "eso-astronomi" ;-)

Saya mencoba mencari cara untuk mendapatkan kembali data yang benar dari Nasa Horizons untuk memplot analisis matahari seperti yang terlihat dari dunia lain; Saya menemukan kueri yang berfungsi dengan baik untuk Bumi, tetapi setelah mengubah lokasi pengamat dari Bumi ke planet lain, semuanya menjadi aneh, dan saya mendapatkan kurva yang salah dengan kurva "resmi" (meskipun tidak ada kurva analemma tunggal untuk setiap planet, tetapi kurva yang berbeda untuk waktu yang berbeda).

Ini adalah kueri yang saya gunakan untuk analisis Earth yang berpusat di Greenwich pada pukul 12.00:

Hasil:

Menggunakan koordinat yang sama di mars, periode yang lebih lama, dan 1477 menit sebagai interval (panjang hari Mars), saya tidak mendapatkan plot yang tepat ( tautan ):

Analemma yang tepat di Mars adalah ini:

Saya perhatikan bahwa analema Bumi diplotkan terhadap Azimuth, tetapi analema Mars diplotkan dengan Persamaan Waktu. Mengapa? Dan bagaimana saya bisa melakukan sendiri plot seperti itu di Excel?

Jawaban

7 DavidHammen Aug 20 2020 at 19:50

Anda melakukan dua hal yang salah, satu kecil, yang lainnya besar. Hal kecil yang Anda lakukan salah adalah memilih barycenter tata surya sebagai target daripada Matahari. Gunakan Matahari.

Hal utama yang Anda lakukan salah adalah menggunakan ukuran langkah 1477 menit. Itu adalah (dalam satu menit) panjang hari sidereal Mars. Matahari akan berbaris melintasi cakrawala jika Anda menggunakan hari sideris. Yang Anda inginkan adalah hari matahari Mars, yang lamanya 1479 menit dan 35 detik.

Ini menghadirkan masalah baru. Idealnya, ukuran langkah Anda adalah 88775 detik. Tetapi Anda tidak dapat memilih detik sebagai satuan ukuran langkah. Anda terjebak dengan menit, dan itu tidak optimal. Ada pendekatan lain:

  • Pilih opsi "interval yang sama (tanpa unit)" untuk ukuran langkah,
  • Buat perbedaan waktu antara waktu mulai dan waktu berakhir menjadi kelipatan integral 88775 detik, dan
  • Tentukan ukuran langkah sebagai kelipatan integral yang dipilih untuk menentukan rentang waktu.

Misalnya, memilih 711 sebagai kelipatan integral dan 2020-Ags-20 12:00:00 sebagai waktu mulai berarti waktu berakhir adalah 2022-Ags-21 01:03:45. Anda mungkin perlu men-tweet waktu akhir agar analemma menutup dengan benar.


Sunting
Saya perhatikan bahwa Anda menggunakan pusat Mars. Anda membutuhkan titik di permukaan untuk mendapatkan analemma yang tepat. Horizons memberikan beberapa poin yang telah ditentukan sebelumnya. Jika Anda memilih Viking 1 / Chryse @ 499, Anda harus mengubah waktu awal dan akhir sehingga Matahari berada di atas cakrawala. Tambahkan 12 jam ke waktu mulai dan berakhir yang ditunjukkan di atas tampaknya berfungsi dengan sangat baik untuk lokasi Viking 1.

Di bawah ini adalah apa yang saya dapatkan dari plot elevasi Matahari vs azimuth seperti yang terlihat dari lokasi Viking 1 / Chryse, dengan 711 interval (712 titik data) sampel selama periode 2020-Agustus-21 00:00:00 hingga 2022-Agustus-21 13 : 03: 35 UT.

3 jumpjack Aug 20 2020 at 23:32

Berkat bantuan dari @DavidHammen, berikut adalah contoh URL / kueri yang benar untuk mendapatkan analemma Mars.

Dalam format yang dapat dibaca:

  • https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons_batch.cgi?batch=1
  • COMMAND = '10 ' (Target = Matahari; jangan bingung dengan "0", baricenter Tata Surya)
  • CENTER = 'coord @ 499' (Pengamat di permukaan Mars)
  • OBJ_DATA = 'ya'
  • MAKE_EPHEM = 'ya'
  • TABLE_TYPE = 'PENGAMAT'
  • REF_PLANE = 'ECLIPTIC'
  • COORD_TYPE = 'GEODETIC'
  • SITE_COORD = '0,90,0' (Lokasi Mars di permukaan; Bujur, Lintang, Ketinggian)
  • START_TIME = '2020-08-20 12:00:00'
  • STEP_SIZE = '668' (Jumlah segmen yang membagi interval start-stop. Angka ini menentukan panjang hari; hari matahari Mars (*) berlangsung selama 88775 detik, atau 1479 menit dan 35 detik, tetapi Horizons tidak mengizinkan menentukan langkah dalam detik tidak juga dalam menit pecahan. Dan menentukan 1479 atau 1480 akan menghasilkan kurva analema yang salah. Tetapi Horizons menerima parameter tanpa dimensi, yang berarti "jumlah langkah di antara tanggal yang ditentukan". Oleh karena itu, Anda akan memasukkan jumlah Sol di sini antara tanggal mulai dan berhenti. Satu tahun Mars terakhir 668,6 sol. Baik 668 atau 669 akan memberikan hasil yang benar, hanya kurva yang lebih pendek atau lebih panjang, selama nilai yang sama digunakan untuk menghitung STOP_TIME.)
  • STOP_TIME = '2022-07-07 20:44' ("Stop time" minus "start time", dinyatakan dalam detik, harus kelipatan 88775 detik, durasi hari matahari Mars (*). Dalam spreadhseet, Anda akan tambahkan ke tanggal mulai: (88775 * NumberOfSols) / 86400)
  • JUMLAH = '4' (Output = Ketinggian / Azimuth)
  • FIXED_QUANTITIES = 'Kustom'
  • REF_SYSTEM = 'J2000'
  • OUT_UNITS = 'KM-S'
  • VECT_TABLE = '3'
  • VECT_CORR = 'TIDAK ADA'
  • CAL_FORMAT = 'CAL'
  • ANG_FORMAT = 'HMS'
  • APPARENT = 'AIRLESS'
  • TIME_TYPE = 'UTC'
  • TIME_DIGITS = 'MINUTES'
  • RANGE_UNITS = 'AU'
  • SUPPRESS_RANGE_RATE = 'tidak'
  • SKIP_DAYLT = 'tidak'
  • EXTRA_PREC = 'ya'
  • CSV_FORMAT = 'ya'
  • VEC_LABELS = 'ya'
  • ELM_LABELS = 'ya'
  • TP_TYPE = 'ABSOLUTE'
  • R_T_S_ONLY = 'TIDAK'
  • CA_TABLE_TYPE = 'STANDARD'

Mungkin tidak semua parameter wajib, URl ini dibuat secara otomatis oleh NHUGUI .

Yang disorot adalah parameter khusus untuk analemma.

Gambar di bawah menunjukkan analisis yang dihasilkan untuk Waktu 12:00 pada garis bujur 0 ° dan garis lintang 0 °, 45 ° dan 90 °.

Gambar ini menunjukkan cara menyiapkan spreadsheet untuk secara otomatis menghitung tanggal berhenti, memberikan tanggal mulai, durasi tahun dalam sol dan durasi sol dalam detik bumi:

(*) BUKAN hari sidereal; menurut definisi, hari matahari relatif terhadap Matahari daripada bintang, dan analemma adalah kurva relatif terhadap Matahari. Hari matahari Mars dinamai "Sol" dan berlangsung selama 88775,245 detik Bumi