Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фундаментальные эфемериды в Солнечной системе является моделью объектов системы в пространстве, со всеми их позиций и движений точно представлены. Он предназначен для использования в качестве высокоточного первичного эталона для прогнозирования и наблюдения этих положений и перемещений, а также обеспечивает основу для дальнейшего уточнения модели. Обычно он не предназначен для охвата всей жизни Солнечной системы; обычно короткий промежуток времени, возможно, несколько столетий, представляется с высокой точностью. Некоторые длинные эфемериды охватывают несколько тысячелетий до средней точности.

Они опубликованы Лабораторией реактивного движения как Development Ephemeris . Последние выпуски включают DE430, который охватывает планетные и лунные эфемериды с 21 декабря 1549 года по 25 января 2650 года с высокой точностью и предназначен для общего использования в современные периоды времени. DE431 был создан для покрытия более длительного периода времени с 15 августа -13200 по 15 марта 17191 года с немного меньшей точностью для использования с историческими наблюдениями и далеко идущими прогнозируемыми позициями. DE432 был выпущен как небольшое обновление для DE430 с улучшениями барицентра Плутона в поддержку миссии New Horizons . [1]

Описание [ править ]

Набор физических законов и числовых констант, используемых при вычислении эфемерид, должен быть самосогласованным и точно определенным. Эфемериды должны рассчитываться строго в соответствии с этим набором, который представляет собой самые последние сведения обо всех соответствующих физических силах и воздействиях. Текущие фундаментальные эфемериды обычно выпускаются с точным описанием всех математических моделей, методов вычислений, данных наблюдений и поправок к наблюдениям на момент их объявления. [2] Это могло быть не так в прошлом, поскольку фундаментальные эфемериды были вычислены на основе набора методов, разработанных многими исследователями за десятилетия. [3]

Независимой переменной эфемерид всегда является время. В случае самых последних эфемерид это релятивистская координатная шкала времени, эквивалентная определению TCB в IAU . [3] В прошлом среднее солнечное время (до открытия неравномерного вращения Земли ) и эфемеридное время (до реализации релятивистских уравнений гравитации) были использованы. Остальная часть эфемерид может состоять либо из математических уравнений и начальных условий, которые описывают движения тел Солнечной системы, либо из табличных данных, рассчитанных на основе этих уравнений и условий, либо из сжатых математических представлений табличных данных.

Фундаментальные эфемериды - это основа для вычисления видимых эфемерид, явлений и элементов орбиты для астрономических, морских и геодезических альманахов. Кажущиеся эфемериды показывают положения и движения тел Солнечной системы, видимые наблюдателями с поверхности Земли, и полезны для астрономов, навигаторов и геодезистов при планировании наблюдений и сокращении полученных данных, хотя большая часть работы последних двух была выполнена. вытесняется технологией GPS . Явления - это события, связанные с конфигурациями тел Солнечной системы, например, время восхода и захода , фазы , затмения и затмения , и имеют множество гражданских и научных приложений.Орбитальные элементы - это описания движения тела в определенный момент времени, используемые для последующего краткосрочного расчета положения тела, когда не требуется высокая точность.

История [ править ]

Астрономам было поручено вычислить точные эфемериды, первоначально предназначенные для морской навигации, по крайней мере, с 18 века. В Англии Карл II основал Королевскую обсерваторию в 1675 г. [4], которая начала публиковать «Морской альманах» в 1766 г. [5] Во Франции Бюро долгот было основано в 1795 г. для публикации « Connaissance des Temps» . [6] Ранние фундаментальные эфемериды этих публикаций пришли из многих разных источников и авторов по мере развития науки небесной механики . [7]

В конце 19 века аналитические методы общих возмущений достигли вероятных пределов того, что можно было выполнить ручным расчетом. Планетарные «теории» Ньюкома [8] [9] [10] [11] [12] [13] и Хилла [14] [15] сформировали фундаментальные эфемериды Морского Альманаха в то время. Таблицы в Астрономическом альманахе для Солнца, Меркурия, Венеры и Марса по- прежнему основывались на работах Ньюкома и Росса [16] по 1983 год. Во Франции - из работ Леверье [17] [18] [19]. [20][21] и Гайо [22] [23] [24] сформировали фундаментальные эфемериды Connaissance des Temps .

С середины 20 - го века, началась работа по численному интегрированию из уравнений движения на раннем вычислительные машинах для целей производства основных эфемерид для астрономического альманаха . Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон были основаны на работах Эккерта и др . [25] и Клеменс [26] до 1983 года. Фундаментальные эфемериды Луны, всегда являвшиеся сложной проблемой в небесной механике, оставались незавершенными в начале 1980-х годов. Первоначально он был основан на работе Брауна [27] с обновлениями и исправлениями Клеменс и др . [28] и Экерт,и др . [29] [30] [31]

Начиная с 1984 года началась революция в методах получения фундаментальных эфемерид. [32] С 1984 по 2002 год, основные эфемериды астрономического альманаха был Лаборатория Реактивного «s DE200 / LE200 , полностью численно-интегрированные эфемерид , оснащенные современным положения и скорости наблюдений Солнца, Луны и планет. С 2003 года (по состоянию на февраль 2012 года) использовалась JPL DE405 / LE405 , интегрированная эфемерида, относящаяся к Международной небесной системе отсчета . [3] Во Франции Бюро долгот начало использовать полуаналитическую теорию VSOP82, созданную с помощью машин, в 1984 г. [33]и их работа была продолжена созданием в 1998 году Института механической обработки и вычислений эфемерид и создания серии числовых эфемерид INPOP [34] [35] . DE405 / LE405 были заменены DE421 / LE421 в 2008 году. [36]

См. Также [ править ]

  • Американские эфемериды и морской альманах
  • Астрономический альманах
  • Эфемериды разработки лаборатории реактивного движения
  • Таблицы Солнца Ньюкомба
  • Морской альманах

Ссылки и примечания [ править ]

  1. ^ Фолкнер (30 апреля 2014). «Памятка JPL IOM 392R-14-003» (PDF) .
  2. ^ См., Например, Стэндиш (1998). "JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE405 / LE405" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 февраля 2012 года. ; Fienga; и другие. (2010). «ИНПОП10а» (PDF) . ; Питьевой (2004). «Высокоточные эфемериды планет - EPM и определение некоторых астрономических констант» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 31 октября 2008 года.
  3. ^ a b c Стэндиш и Уильямс (2010). «ГЛАВА 8: Орбитальные эфемериды Солнца, Луны и планет» (PDF) . Глава из еще не опубликованной (февраль 2012 г.) версии пояснительного приложения (см. Источники )
  4. ^ "История Королевской обсерватории, Гринвич" . 14 сентября 2015.
  5. ^ "История морского альманаха" .
  6. ^ "История IMCCE" . Архивировано из оригинала на 2012-02-27 . Проверено 10 февраля 2012 .
  7. ^ См. Пояснительное приложение (1961), гл. 7 или Пояснительное приложение (1992), гл. 13 для обширных списков источников ранних фундаментальных эфемерид Морского альманаха . (см. Источники )
  8. ^ Ньюкомб (1898). «Таблицы движения Земли по оси и вокруг Солнца» . Астрономические документы, подготовленные для использования в американских эфемеридах и морском альманахе . Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия. VI (Часть I).
  9. ^ Ньюкомб (1898). «Таблицы гелиоцентрического движения Меркурия» . Астроном. Бумаги American Ephem . VI, часть II (2): 171. Bibcode : 1898USNAO ... 6..171N .
  10. ^ Ньюкомб (1898). «Таблицы гелиоцентрического движения Венеры» . Астроном. Бумаги American Ephem . VI, часть III: 271. Bibcode : 1898USNAO ... 6..271N .
  11. ^ Ньюкомб (1898). «Таблицы гелиоцентрического движения Марса» . Астроном. Бумаги American Ephem . VI, часть IV (4): 383. Bibcode : 1898USNAO ... 6..383N .
  12. ^ Ньюкомб (1898). «Таблицы гелиоцентрического движения Урана» . Астроном. Бумаги American Ephem . VII : 1. Bibcode : 1898USNAO ... 7R ... 1N .
  13. ^ Ньюкомб (1898). «Таблицы гелиоцентрического движения Нептуна» . Астроном. Бумаги American Ephem . VII : 1. Bibcode : 1898USNAO ... 7Q ... 1N .
  14. ^ Хилл (1898). «Таблицы Юпитера» . Астроном. Бумаги American Ephem . VII .
  15. ^ Хилл (1898). «Таблицы Сатурна» . Астроном. Бумаги American Ephem . VII .
  16. ^ Росс (1917), Новые элементы Марса , Астроном. Документы American Ephem., IX
  17. ^ LeVerrier (1858). "Теория и таблицы движения кажущегося дю Солей" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris (на французском языке). IV .
  18. ^ LeVerrier (1859). "Теория и таблицы движения Меркурия" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris (на французском языке). В .
  19. ^ LeVerrier (1861). "Теория и таблицы движения Веню" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris, Mémoires (на французском языке). VI .
  20. ^ LeVerrier (1861). "Теория и таблицы марсового движения" . Annales de l'Observatoire Impérial de Paris, Mémoires (на французском языке). VI .
  21. ^ Леверье разработал и опубликовал свои оригинальные теории внешних планет в Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires | volume = X- | volume = XIV
  22. ^ Gaillot (1913). "Таблицы исправления движения Юпитера" . Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires (на французском языке). XXXI .
  23. ^ Гайо (1904). "Таблицы исправления движения Сатурна" . Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires (на французском языке). XXIV .
  24. ^ Gaillot (1910). "Новые таблицы движений Урана и Нептуна" . Annales de l'Observatoire de Paris, Mémoires (на французском языке). XXVIII .
  25. ^ Экерт; Брауэр; Клеменс (1951), Координаты пяти внешних планет 1953–2060 , Astronom. Документы American Ephem., XII
  26. ^ Клеменс (1954), Возмущения пяти внешних планет четырьмя внутренними , Astronom. Документы American Ephem., XIII
  27. ^ Браун (1919). Таблицы движения Луны . Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен, Коннектикут.
  28. ^ Клеменс, Г. М.; Портер, Дж. Дж .; Сэдлер, Д. Х (1952). «Аберрация в лунных эфемеридах». Астрономический журнал . 57 : 46–47. Bibcode : 1952AJ ..... 57 ... 46С . DOI : 10.1086 / 106703 .
  29. ^ Eckert, W. J; Уокер, М. Дж; Эккерт, Д. (1966). «Преобразование лунных координат и параметров орбиты» . Астрономический журнал . 71 : 314–332. Bibcode : 1966AJ ..... 71..314E . DOI : 10.1086 / 109923 .
  30. ^ Eckert, W. J; Ван Фландерн, Т. С; Уилкинс, Г. А (1969). «Заметка об оценке широты Луны» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 146 (4): 473–478. Bibcode : 1969MNRAS.146..473E . DOI : 10.1093 / MNRAS / 146.4.473 .
  31. ↑ См. Также Управление морского альманаха, Военно-морская обсерватория США; Управление морского альманаха HM, Королевская Гринвичская обсерватория (1954), Улучшенные лунные эфемериды , Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия.
  32. ^ См. Newhall, X. X; Стэндиш, Э. М; Уильямс, Дж. Г. (1983). «DE 102 - Численно интегрированные эфемериды Луны и планет за сорок четыре века». Астрономия и астрофизика . 125 (1): 150. Полномочный код : 1983A & A ... 125..150N . за хорошее описание новых методов с момента их появления.
  33. ^ Bretagnon, P (1982). "Теория движения планетарного ансамбля. Решение VSOP82". Астрономия и астрофизика (на французском языке). 114 : 278. Bibcode : 1982A & A ... 114..278B .
  34. ^ Fienga; и другие. (2006). "INPOP06. Новые числовые планетарные эфемериды" (PDF) . ; Fienga; и другие. (2008). «INPOP08, четырехмерные планетарные эфемериды» (PDF) . ; Fienga; и другие. (2010). «ИНПОП10а» (PDF) .
  35. ^ Планетарные эфемериды INPOP17a (PDF) . Institut de mécanique céleste et de Calcul des éphémérides. ISBN  2-910015-79-3.
  36. ^ Фолкнер, Уильям (30 апреля 2014). «Планетарные и лунные эфемериды JPL» .

Источники [ править ]

  • Управление морского альманаха, Военно-морская обсерватория США и Управление морского альманаха Его Величества, Королевская Гринвичская обсерватория, пояснительное приложение к астрономическим эфемеридам и американским эфемеридам и морскому альманаху . Лондон: Канцелярские товары Ее Величества, 1961 (перепечатка 1974)
  • Управление морского альманаха, Военно-морская обсерватория США и Управление морского альманаха Ее Величества, Королевская Гринвичская обсерватория, П.К. Зайдельманн, редактор, Пояснительное приложение к астрономическому альманаху . Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги, 1992 г. (переиздание 2005 г.)