Wie kann man von der NASA-Horizons-Site die erforderlichen Daten abrufen, um Analemmas für andere Planeten zu zeichnen?

Ich habe eine solche Frage in 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 ), aber wahrscheinlich passt es hier besser, da es sich um ein "topozentrisches Problem" handelt, obwohl für andere Planeten als die Erde; wir könnten es "Eso-Astronomie" nennen ;-)

Ich versuche herauszufinden, wie ich die richtigen Daten von Nasa Horizons abrufen kann, um Sonnenanalemmas zu zeichnen, wie sie von anderen Welten aus gesehen werden. Ich habe eine Abfrage gefunden, die für die Erde gut funktioniert, aber beim Ändern des Beobachterstandorts von der Erde auf andere Planeten werden die Dinge seltsam, und ich bekomme falsche Kurven für "offizielle" Kurven (obwohl es nicht für jeden Planeten eine einzige Analemma-Kurve gibt, aber verschiedene Kurven für verschiedene Zeiten).

Dies ist die Abfrage, die ich für das Erd-Analemma verwende, das um 12.00 Uhr auf Greenwich zentriert ist:

Ergebnis:Greenwich Analemma 12:00

Mit denselben Koordinaten auf dem Mars, einem längeren Zeitraum und 1477 Minuten als Intervall (Marstageslänge) bekomme ich nicht die richtige Darstellung ( Link ):

Mar analemma 12:00 in "Greenwich" (Breitengrad 51.48)

Das richtige Analemma auf dem Mars ist dieses:

Mars echtes Analemma

Mir ist aufgefallen, dass Erdanalemmas gegen Azimut aufgetragen sind, Mars-Analemmas aber gegen Zeitgleichung. Warum? Und wie kann ich selbst eine solche Darstellung in Excel erstellen?

Antworten (2)

Du hast zwei Dinge falsch gemacht, das eine klein, das andere groß. Die Kleinigkeit, die Sie falsch gemacht haben, war, das Baryzentrum des Sonnensystems als Ziel zu wählen und nicht die Sonne. Nutze die Sonne.

Der Hauptfehler, den Sie gemacht haben, war, eine Schrittweite von 1477 Minuten zu verwenden. Das ist (auf eine Minute genau) die Länge eines Sternentages auf dem Mars. Die Sonne wird über den Horizont marschieren, wenn Sie einen Sterntag verwenden. Was Sie wollen, ist ein Mars-Sonnentag, der 1479 Minuten und 35 Sekunden lang ist.

Dies stellt ein neues Problem dar. Idealerweise sollte Ihre Schrittweite 88775 Sekunden betragen. Aber Sie können Sekunden nicht als Einheit einer Schrittweite wählen. Sie stecken mit Minuten fest, und das ist suboptimal. Es gibt noch einen anderen Ansatz:

  • Wählen Sie die Option "Gleiche Intervalle (ohne Einheit)" für die Schrittweite,
  • Machen Sie den Zeitunterschied zwischen der Start- und Endzeit zu einem ganzzahligen Vielfachen von 88775 Sekunden und
  • Geben Sie die Schrittweite als ganzzahliges Vielfaches an, das zur Bestimmung der Zeitspanne gewählt wurde.

Wenn Sie beispielsweise 711 als ganzzahliges Vielfaches und 2020-Aug-20 12:00:00 als Startzeit auswählen, bedeutet dies, dass die Endzeit 2022-Aug-21 01:03:45 sein sollte. Möglicherweise müssen Sie die Endzeit twittern, damit sich das Analemma richtig schließt.


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Ich habe bemerkt, dass Sie das Zentrum des Mars verwendet haben. Sie brauchen einen Punkt auf der Oberfläche, um ein richtiges Analemma zu erhalten. Horizons bietet mehrere vordefinierte Punkte. Wenn Sie Viking 1 / Chryse @499 wählen, müssen Sie die Start- und Endzeit so ändern, dass die Sonne über dem Horizont steht. Das Hinzufügen von 12 Stunden zu den oben angezeigten Start- und Endzeiten scheint für den Standort von Viking 1 sehr gut zu funktionieren.

Unten ist, was ich bekomme, wenn ich die Elevation der Sonne gegen den Azimut aufzeichne, wie sie vom Standort Viking 1 / Chryse aus gesehen wird, mit 711 Intervallen (712 Datenpunkten), die über den Zeitraum 2020-Aug-21 00:00:00 bis 2022-Aug-21 13 abgetastet wurden :03:35 UT.

Mars-Analemma unter Verwendung von Daten, die von Horizons für den Standort Viking 1 / Chryse abgerufen wurden.  Die horizontalen und vertikalen Achsen sind Azimut und Elevation, beide in Grad

Danke, es hat mit 711 und vorgeschlagenen Daten funktioniert. Ich wollte das versuchen, aber ich hatte Mühe, Excel davon zu überzeugen, mir das Ergebnis von heute + 711 Tagen zu geben ... :-) Aber bitte beachten Sie, dass die Mars-Position bereits richtig war: Ich habe "CENTER='coord@499'" angegeben und verwendet das Triplett "0,51.48,0" (Länge, Breite, Höhe) (SITE_COORD='0,51.48,0'). Sie können es auch in der Ausgabe überprüfen: Center geodetic : 360.000000,51.4800000,-8.38E-13 {W-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)} Das Spielen mit Horizons-URLs und/oder -Sites ist ein Durcheinander , deshalb habe ich meine eigene GUI eingerichtet: win98.altervista.org/space/exploration/NHUGUI.html
Ich habe einen Test mit der Dauer des Marsjahres in Sols (668) gemacht und es funktioniert auch gut. Leider hatte ich nicht dasselbe Glück mit der Venus, die sehr eigenartige Daten hat: 1,92 Sols in einem Venusjahr, 116 Tage in einem Sol. Ich habe es mit 2020/08/20 12:00 , 2082/02/21 12:00 und 192 Schritten versucht, aber es funktioniert nicht.
@jumpjack - Das Konzept eines Analemmas geht implizit von einem Körper aus, der sich viel schneller um seine eigene Achse dreht, als er die Sonne umkreist. Für einen Körper, der sich schnell dreht, wird die Position der Sonne am Himmel nur geringfügig anders sein als genau einen Sonnentag zuvor. Das Fortschreiten im Laufe einer Umlaufbahn führt zu einer großen Anzahl von Punkten, die eine schöne Kurve bilden, die für das Auge leicht erkennbar ist. Aber wenn sich der Planet sehr langsam dreht, wird der Sprung von einem Tag auf den anderen groß und Sie werden diese schöne, leicht erkennbare Kurve nicht bekommen.
Ja, aber diese Seite bietet Analemmen für alle Planeten: pbarbier.com/eqtime/eqtime.html

Dank der Hilfe von @DavidHammen ist hier ein Beispiel für eine korrekte URL/Abfrage , um Mars-Analemma zu erhalten.

In lesbarer Form:

  • https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons_batch.cgi?batch=1
  • COMMAND='10' (Ziel = Sonne; nicht verwechseln mit "0", Barizentrum des Sonnensystems)
  • CENTER='coord@499' (Beobachter auf der Marsoberfläche)
  • OBJ_DATA='ja'
  • MAKE_EPHEM='ja'
  • TABLE_TYPE='OBSERVER'
  • REF_PLANE='EKLIPPE'
  • COORD_TYPE='GEODÄTISCH'
  • SITE_COORD='0,90,0' (Marsstandort auf der Oberfläche; Längengrad, Breitengrad, Höhe)
  • START_TIME='2020-08-20 12:00:00'
  • STEP_SIZE='668' (Anzahl der Segmente, in die das Start-Stopp-Intervall aufgeteilt ist. Diese Zahl bestimmt die Länge des Tages; der Mars-Sonnentag (*) dauert 88775 Sekunden oder 1479 Minuten und 35 Sekunden, aber Horizons erlaubt es nicht die Angabe des Schritts in Sekunden oder in Bruchteilen von Minuten. Und die Angabe von 1479 oder 1480 würde zu einer falschen Analemmakurve führen. Aber Horizons akzeptiert einen dimensionslosen Parameter, was "Anzahl der Schritte zwischen bestimmten Daten" bedeutet. Daher geben Sie hier die Anzahl der Sols ein zwischen Start- und Stoppdatum. Ein Marsjahr dauerte 668,6 Sols. Sowohl 668 als auch 669 liefern die richtigen Ergebnisse, nur eine kürzere oder längere Kurve, solange derselbe Wert zur Berechnung von STOP_TIME verwendet wird.)
  • STOP_TIME='2022-07-07 20:44' ("Stoppzeit" minus "Startzeit", ausgedrückt in Sekunden, muss ein Vielfaches von 88775 Sekunden sein, der Dauer des Mars- Sonnentages (*). In einer Tabellenkalkulation würden Sie zum Startdatum hinzufügen: (88775 * NumberOfSols) / 86400 )
  • MENGEN='4' (Ausgabe=Höhe/Azimut)
  • FIXED_QUANTITIES='Benutzerdefiniert'
  • REF_SYSTEM='J2000'
  • OUT_UNITS='KM-S'
  • VECT_TABLE='3'
  • VECT_CORR='NONE'
  • CAL_FORMAT='CAL'
  • ANG_FORMAT='HMS'
  • SCHEINBAR='LUFTLOS'
  • TIME_TYPE='UTC'
  • TIME_DIGITS='MINUTEN'
  • RANGE_UNITS='AU'
  • SUPPRESS_RANGE_RATE='nein'
  • SKIP_DAYLT='nein'
  • EXTRA_PREC='ja'
  • CSV_FORMAT='ja'
  • VEC_LABELS='ja'
  • ELM_LABELS='ja'
  • TP_TYPE='ABSOLUTE'
  • R_T_S_ONLY='NEIN'
  • CA_TABLE_TYPE='STANDARD'

Möglicherweise sind nicht alle Parameter obligatorisch, diese URL wird automatisch von NHUGUI generiert .

Hervorgehoben sind die für das Analemma spezifischen Parameter.

Das Bild unten zeigt Analemmen, die für Zeit 12:00 bei Längengrad 0° und Breitengrad 0°, 45° und 90° generiert wurden.

Mars-Analemmen

Dieses Bild zeigt, wie Sie eine Tabelle einrichten, um das Stoppdatum, das gegebene Startdatum, die Jahresdauer in Sols und die Sol-Dauer in Erdsekunden automatisch zu berechnen:Spreadhseet-Setup

(*) NICHT Sternentag; Per Definition ist der Sonnentag relativ zur Sonne und nicht zu den Sternen, und Analemma ist eine Kurve relativ zur Sonne. Ein Mars-Sonnentag heißt „Sol“ und dauert 88775,245 Erdsekunden