¿Cómo calcular los componentes de velocidad de un punto en la superficie de Marte con el centro de Marte?

Encontré datos de altitud, velocidad y aceleración de la antigua misión Phoenix durante la fase EDL, pero se refieren al engranaje de Marte en lugar de a tierra o al lugar de aterrizaje:

La posición y la velocidad (X_POSITION, Y_POSITION, Z_POSITION y las incertidumbres asociadas; X_VELOCITY, Y_VELOCITY, Z_VELOCITY y las incertidumbres asociadas) se dan en un marco cartesiano XYZ cuyo origen está en el centro de masa de Marte. El eje +Z pasa por el polo norte y el eje +X pasa por el ecuador a cero grados de longitud areocéntrica este en un momento específico. El eje +Y completa un conjunto diestro.

https://pds-atmospheres.nmsu.edu/pdsd/archive/data/phx-m-ase-5-edl-rdr-v10/phxase_0002/CATALOG/DATASET.CAT

¿Cómo puedo volver a calcular los datos del lugar de aterrizaje? (68.2368N, 234.3111E, aterrizó 2316.903 segundos después de la hora de referencia 2008-05-25T23:00:00.000). Debería calcular la velocidad y la posición del lugar de aterrizaje con respecto al centro de Marte en cada momento EDL, pero ¿cómo?

¿O dónde puedo encontrar esos datos recalculados?

Datos: https://pds-atmospheres.nmsu.edu/pdsd/archive/data/phx-m-ase-5-edl-rdr-v10/phxase_0002/DATA/PHXPROFILES.TAB

Explicación: https://pds-atmospheres.nmsu.edu/pdsd/archive/data/phx-m-ase-5-edl-rdr-v10/phxase_0002/DATA/PHXPROFILES.LBL

¿Está buscando valores extremadamente precisos, o es aceptable una aproximación suponiendo un Marte esférico?
¿Qué tan bien responde esta respuesta a su pregunta? ¿Hay algo más en lo que pueda ayudar?
gracias por el esfuerzo, pero no sé nada sobre los núcleos SPICE :-), me hubiera gustado algo de matemáticas. Una aproximación esférica de Marte sería suficiente para mí.
@jumpjack está bien gracias por la información! Muchos trato de responder más, alguien más también puede hacerlo.

Respuestas (2)

Me acabo de dar cuenta de que, en lugar de los datos x/y/z, puedo usar la latitud, la longitud y la distancia desde el centro para calcular la posición y la velocidad en la superficie y el lugar de aterrizaje, restando de ellos la latitud, la longitud y la distancia entre el centro de Marte y el lugar de aterrizaje. .

El sitio de aterrizaje gira a lo largo de un círculo con radio R*cos(LAT) con una velocidad angular de 360° en 24 horas, 39 minutos y 35,244 segundos, que es 14,6' por segundo.

Hay granos de especias para esto. 19 pck en https://naif.jpl.nasa.gov/naif/tutorials.html enlaces al PDF Planetary Constants Kernel PCK, enero de 2018 Si le gusta hacer las cosas bien la primera vez, todos los caminos parecen conducir a SPICE.

Si le gusta Python, puede echar un vistazo a https://spiceypy.readthedocs.io/en/master/binary_pck.html aunque es mejor ceñirse a las utilidades estándar de SPICE.

Como ilustra la última diapositiva (abajo), hay muchas guías disponibles en línea sobre cómo usar SPICE correctamente.

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También puede usar los horizontes de JPL para obtener varios tipos de datos vectoriales.

Por ejemplo:

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Desafortunadamente, NASA horizons informa: "No hay efemérides para el objetivo" Phoenix (nave espacial) "después de AD 2008-MAY-25 23:31:27.8620 TDB". Pero el informe de datos EDL "START_TIME = 2008-05-25T23:30:47, STOP_TIME = 2008-05-25T23:38:36.899"
@jumpjack Mirando esta respuesta a los datos de órbita de referencia originales de JPL Horizons para Juno: ¿cómo recuperarlos ahora que se han actualizado? Encontré lo siguiente. naif.jpl.nasa.gov/pub/naif/PHOENIX/kernels/spk Hasta ahora no puedo leer eso, pero puede ser lo que desea.
¿Cómo calcular los componentes de velocidad de un punto en la superficie de Marte con el centro de Marte?
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