Cómo calcular la orientación de los planetas en la época actual

Para una aplicación en la que estoy trabajando, estoy creando una simulación del sistema solar. En esta simulación, un usuario debe poder 'moverse' a cualquier posición en cualquier planeta y simular con precisión el cielo a su alrededor.

Utilizando los ejemplos y cálculos proporcionados en http://stjarnhimlen.se/comp/ppcomp.html y los datos proporcionados en https://ssd.jpl.nasa.gov/txt/aprx_pos_planets.pdf puedo calcular las POSICIONES de los planetas en cualquier fecha, sin embargo, lo que todavía estoy buscando es la ORIENTACIÓN de estos planetas en esa posición (es decir, en qué dirección apunta Long 0 Lat 0, y en qué dirección apunta Long 0 Lat 90 (con respecto al equinoccio vernal) )). Necesito esta orientación para averiguar cuál debe ser la rotación (cuaternión) de este planeta.

He estado buscando, pero hasta ahora no he podido encontrar una fuente para ningún tipo de información como esta. Lo más cercano que encontré fue https://en.wikipedia.org/wiki/Poles_of_astronomical_bodies , pero eso solo me da un vector ascendente, no un 'adelante' (y es para J2000, no para la Época actual).

¿Alguien puede ser de ayuda?

No hay una respuesta directa en esta respuesta , pero en algún lugar quizás haya al menos un comienzo. En algún lugar de los núcleos de especias del JPL hay modelos para las rotaciones de los planetas y sus sistemas de latitud/longitud. Aunque no sé exactamente dónde.
Si no me equivoco, debido a que los planetas giran alrededor de sus polos nortes, el vector 'arriba' para este planeta (Zenith en Long 0 Lat 90) siempre será (aproximadamente) el Ra/Dec de en.wikipedia.org/ wiki/Poles_of_astronomical_bodies (en cualquier época). Sin embargo, no tengo la menor idea de cómo calcular el Zenith para Long 0 Lat 0 (el 'adelante')
Esa es ciertamente la idea correcta. Para períodos cortos de tiempo en el futuro/pasado, eso debería funcionar bastante bien para los cuerpos principales, pero no sé sobre la Luna de la Tierra o Mercurio. La parte difícil es la parte que mencionas al final. Hay efemérides para cada uno de los planetas, creo que alguien puede responder con una fuente. Es bastante sorprendente que los gigantes gaseosos tengan longitudes fijas, pero creo que han descubierto algo incluso para ellos. Sin embargo, lamento no poder ayudar más, esperemos y veamos qué otras respuestas aparecen.

Respuestas (1)

El IAU WGCCRE (Grupo de Trabajo sobre Coordenadas Cartográficas y Elementos de Rotación) parece ser la autoridad en esto. La Tabla 1 en su informe de 2015 brinda la siguiente información para los planetas principales:

  • α 0 , δ 0 son la ascensión recta ICRF y la declinación del polo norte del planeta. Si se conoce la precesión axial del planeta, ésta se expresa en términos de T , el número de siglos julianos desde la época J2000.0.

  • W es el ángulo de rotación hacia el este desde el punto de referencia Q hasta el primer meridiano del planeta en el tiempo d , donde Q es la intersección del ecuador del planeta y el ecuador ICRF en RA α 0 + 90°, Dec 0°, y d es el número de días desde la época J2000.0.

Definen el polo norte de un planeta como el que apunta al norte del plano invariable del sistema solar . Esto significa que W disminuye con el tiempo para Venus y Urano.

Su figura 1 parece indicar el RA de Q como 90° - α 0 , en conflicto con el texto. Creo que el texto es correcto.

Cuando esté listo para validar sus cálculos, S&T Mars Profiler muestra qué lado de Marte mira hacia la Tierra en un momento dado.

Pude usarlos para configurar todos los planetas, excepto la Tierra y la Luna. Para la Tierra, la IAU se refiere al IERS, pero no estoy seguro de cómo usar esos datos (para obtener la posición/orientación de la eclíptica de la tierra)
¡Los documentos del IERS son realmente difíciles de leer!
Terminé encontrando la línea: 'Los informes anteriores incluían la rotación y la posición del poste para el sistema ME usando fórmulas cerradas en la Tabla 2. No continuaremos brindando esas fórmulas ya que solo tienen una precisión de aproximadamente 150 m' en el informe de 2015. Como 150 m está bien para mis propósitos, acabo de tomar las efemérides de la tierra y la luna del informe de 2009 (que se puede encontrar en astropedia.astrogeology.usgs.gov/download/Docs/WGCCRE/… )
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