Как получить с сайта NASA Horizons данные, необходимые для построения аналемм для других планет?
Я разместил такой вопрос в 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), но, вероятно, здесь он подходит лучше, являясь «топоцентрической проблемой», хотя и для других планет, кроме Земли; мы могли бы назвать это «эзо-астрономией» ;-)
Я пытаюсь выяснить, как получить правильные данные из Nasa Horizons для построения солнечных аналемм, видимых 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 для разного времени).
Это запрос, который я использую для аналеммы Земли с центром в Гринвиче в 12.00:
Результат:
Используя те же координаты на Марсе, более длительный период и 1477 минут в качестве интервала (продолжительность марсианского дня), я не могу получить правильный график ( ссылка ):
Правильная аналемма на Марсе такая:
Я заметил, что аналеммы Земли нанесены на график против азимута, а аналеммы Марса построены против уравнения времени. Зачем? А как самому сделать такой график в Excel?
Ответы
Вы сделали две вещи неправильно: одну незначительную, а другую - серьезную. Небольшая ошибка, которую вы сделали, - это выбор в качестве цели барицентра Солнечной системы, а не Солнца. Используйте Солнце.
Основная вещь, которую вы сделали неправильно, - это размер шага 1477 минут. Это (с точностью до минуты) длина звездных суток на Марсе. Солнце будет переходить горизонт, если вы используете звездный день. Вам нужен солнечный день на Марсе, который длится 1479 минут 35 секунд.
Это представляет новую проблему. В идеале размер шага должен составлять 88775 секунд. Но вы не можете выбрать секунды в качестве единицы размера шага. Вы застряли в минутах, а это неоптимально. Есть другой подход:
- Выберите вариант «равные интервалы (без единиц измерения)» для размера шага,
- Сделайте разницу во времени между временем начала и окончания целым числом, кратным 88775 секундам, и
- Укажите размер шага как целое кратное, выбранное для определения промежутка времени.
Например, выбор 711 в качестве интегрального кратного и 2020-20 августа 12:00:00 в качестве времени начала означает, что время окончания должно быть 2022-21 августа 01:03:45. Возможно, вам придется написать в Твиттере о времени окончания, чтобы аналемма закрылась должным образом.
Edit
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 находилось над горизонтом. Добавление 12 часов к времени начала и окончания, показанному выше, похоже, очень хорошо работает для местоположения Viking 1.
Ниже я получаю график зависимости высоты Солнца от азимута, как видно из местоположения Viking 1 / Chryse, с 711 интервалами (712 точек данных), отобранными за период с 00:00:00 21 августа 2020 г. по 21 августа 2022 г. 13 : 03: 35 UT.
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
- КОМАНДА = '10 ' (Цель = Солнце; не путать с «0», барицентр Солнечной системы)
- CENTER = 'corre @ 499' (наблюдатель на поверхности Марса)
- OBJ_DATA = 'да'
- MAKE_EPHEM = 'да'
- TABLE_TYPE = 'НАБЛЮДАТЕЛЬ'
- REF_PLANE = 'ЭКЛИПТИКА'
- COORD_TYPE = 'ГЕОДЕТИЧЕСКИЙ'
- SITE_COORD = '0,90,0' (положение Марса на поверхности; долгота, широта, высота)
- START_TIME = '2020-08-20 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 и 35 секунд, но Horizons не позволяет указание шага в секундах и ни 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 указываете здесь количество солей между датой начала и окончания. Один марсианский год длился 668,6 солей. И 668, и 669 дадут правильные результаты, только более короткая или длинная кривая, 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 кратным 88775 секундам, продолжительности марсианских солнечных суток (*). В таблице вы бы добавить к дате начала: (88775 * NumberOfSols) / 86400)
- КОЛИЧЕСТВО = '4' (выход = высота / азимут)
- FIXED_QUANTITIES = 'Пользовательский'
- REF_SYSTEM = 'J2000'
- OUT_UNITS = 'КМ-С'
- VECT_TABLE = '3'
- VECT_CORR = 'НЕТ'
- CAL_FORMAT = 'CAL'
- ANG_FORMAT = 'HMS'
- ВНЕШНИЙ = "БЕЗВОЗДУХ"
- 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 = 'АБСОЛЮТНЫЙ'
- R_T_S_ONLY = 'НЕТ'
- CA_TABLE_TYPE = 'СТАНДАРТНЫЙ'
Возможно, не все параметры являются обязательными, этот URl автоматически генерируется NHUGUI .
Выделены параметры, характерные для аналеммы.
На рисунке ниже показаны аналеммы, созданные для Времени 12:00 на 0 ° долготы и 0 °, 45 ° и 90 ° широты.
На этом изображении показано, как настроить электронную таблицу для автоматического расчета даты окончания, заданной даты начала, продолжительности года в солях и продолжительности солей в земных секундах:
(*) НЕ сидерический день; по определению, солнечный день относительно Солнца, а не звезд, а аналемма - это кривая относительно Солнца. Солнечный день на Марсе называется «Солнце» и длится 88775,245 земных секунды.