¿Cómo recuperar del sitio de NASA Horizons los datos necesarios para trazar analemas para otros planetas?

Publiqué una pregunta de este tipo en 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 ), pero probablemente encaje mejor aquí, siendo un "problema topocéntrico", aunque para planetas distintos a la Tierra; podríamos llamarlo "eso-astronomía" ;-)

Estoy tratando de descubrir cómo recuperar los datos correctos de Nasa Horizons para trazar analemas solares como se ven desde otros mundos; Encontré una consulta que funciona bien para la Tierra, pero al cambiar la ubicación del observador de la Tierra a otros planetas, las cosas se ponen raras y obtengo curvas incorrectas con las curvas "oficiales" (aunque no hay una sola curva de analema para cada planeta, pero diferentes curvas para diferentes tiempos).

Esta es la consulta que estoy usando para el analema de la Tierra centrado en Greenwich a las 12:00:

Resultado:Analema de Greenwich 12:00

Usando las mismas coordenadas en Marte, un período más largo y 1477 minutos como intervalo (duración del día marciano), no obtengo la trama correcta ( enlace ):

Mar analemma 12:00 en "Greenwich" (latitud 51.48)

El analema correcto en Marte es este:

Analema real de Marte

Me di cuenta de que los analemas de la Tierra se trazan contra Azimut, pero los analemas de Marte se trazan contra la Ecuación del Tiempo. ¿Por qué? ¿Y cómo puedo hacer yo mismo un gráfico de este tipo en Excel?

Respuestas (2)

Hiciste dos cosas mal, una menor, la otra mayor. La cosa menor que hiciste mal fue elegir el baricentro del sistema solar como objetivo en lugar del Sol. Usa el sol.

Lo más importante que hiciste mal fue usar un tamaño de paso de 1477 minutos. Eso es (dentro de un minuto) la duración de un día sideral de Marte. El Sol marchará por el horizonte si usas un día sideral. Lo que quieres es un día solar de Marte, que dura 1479 minutos y 35 segundos.

Esto presenta un nuevo problema. Idealmente, su tamaño de paso debería ser 88775 segundos. Pero no puede elegir segundos como la unidad de un tamaño de paso. Estás atascado con minutos, y eso es subóptimo. Hay otro enfoque:

  • Elija la opción "intervalos iguales (sin unidades)" para el tamaño del paso,
  • Haga que la diferencia de tiempo entre la hora de inicio y finalización sea un múltiplo entero de 88775 segundos, y
  • Especifique el tamaño del paso como el múltiplo integral elegido para determinar el lapso de tiempo.

Por ejemplo, elegir 711 como el múltiplo integral y 2020-ago-20 12:00:00 como hora de inicio significa que la hora de finalización debe ser 2022-ago-21 01:03:45. Es posible que deba twittear la hora de finalización para que el analema se cierre correctamente.

Editar
Noté que usaste el centro de Marte. Necesita un punto en la superficie para obtener un analema adecuado. Horizons proporciona varios puntos predefinidos. Si elige Viking 1 / Chryse @499, tendrá que modificar las horas de inicio y finalización para que el Sol esté sobre el horizonte. Agregar 12 horas a los tiempos de inicio y finalización que se muestran arriba parece funcionar muy bien para la ubicación de Viking 1.

A continuación se muestra lo que obtengo al trazar la elevación del Sol frente al azimut visto desde la ubicación de Viking 1 / Chryse, con 711 intervalos (712 puntos de datos) muestreados durante el período 2020-ago-21 00:00:00 a 2022-ago-21 13 :03:35 U.T.

Analema de Marte utilizando datos recuperados de Horizons para la ubicación de Viking 1 / Chryse. Los ejes horizontal y vertical son el acimut y la elevación, ambos en grados

Gracias, funcionó usando 711 y fechas sugeridas. Quería intentarlo, pero me costaba convencer a Excel de que me diera el resultado de hoy+711 días... :-) Pero tenga en cuenta que la ubicación de Marte ya era correcta: especifiqué "CENTER='coord@499'" y usó el triplete "0,51.48,0" (longitud, latitud, altitud) (SITE_COORD='0,51.48,0'). También puede verificarlo en la salida: Center geodetic : 360.000000,51.4800000,-8.38E-13 {W-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)} Jugar con las URL y/o el sitio de Horizons es un desastre , es por eso que configuré mi propia GUI: win98.altervista.org/space/exploration/NHUGUI.html
Hice una prueba con la duración del año marciano en soles (668) y también funciona bien. Lamentablemente no tuve la misma suerte con Venus, que tiene datos muy peculiares: 1,92 soles en un año de Venus, 116 días en un sol. Probé con 2020/08/20 12:00 , 2082/02/21 12:00 y 192 pasos pero no funciona.
@jumpjack: el concepto de un analema asume implícitamente un cuerpo que gira sobre su propio eje mucho más rápido de lo que orbita alrededor del Sol. Para un cuerpo que gira rápidamente, la posición del Sol en el cielo será ligeramente diferente de lo que era exactamente un día solar antes. La progresión en el curso de una órbita dará como resultado una gran cantidad de puntos que forman una bonita curva que es fácilmente perceptible a simple vista. Pero si el planeta gira muy lentamente, el salto de un día al siguiente será grande y no obtendrás esta bonita curva fácilmente discernible.
Sí, pero este sitio ofrece analemas para todos los planetas: pbarbier.com/eqtime/eqtime.html

Gracias a la ayuda de @DavidHammen, aquí hay un ejemplo de URL/consulta correcta para obtener el analema de Marte.

En formato legible:

  • https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons_batch.cgi?batch=1
  • COMMAND='10' (Objetivo = Sol; no confundir con "0", baricentro del Sistema Solar)
  • CENTRO='coord@499' (Observador en la superficie de Marte)
  • OBJ_DATA='sí'
  • MAKE_EPHEM='sí'
  • TABLE_TYPE='OBSERVADOR'
  • REF_PLANO='ECLÍPTICA'
  • COORD_TYPE='GEODÉSICO'
  • SITE_COORD='0,90,0' (ubicación de Marte en la superficie; Longitud, Latitud, Altitud)
  • START_TIME='2020-08-20 12:00:00'
  • STEP_SIZE='668' (Número de segmentos en los que se divide el intervalo de inicio y parada. Este número determina la duración del día; el día solar marciano (*) dura 88775 segundos, o 1479 minutos y 35 segundos, pero Horizons no permite especificar el paso en segundos ni en minutos fraccionarios. Y especificar 1479 o 1480 daría como resultado una curva de analema incorrecta. Pero Horizons acepta un parámetro adimensional, que significa "número de pasos entre fechas dadas". Por lo tanto, pondrá aquí el número de soles entre la fecha de inicio y finalización. Un año marciano dura 668,6 soles. Tanto 668 como 669 darán resultados correctos, solo una curva más corta o más larga, siempre que se use el mismo valor para calcular STOP_TIME).
  • STOP_TIME='2022-07-07 20:44' ("Hora de finalización" menos "hora de inicio", expresada en segundos, debe ser un múltiplo de 88775 segundos, la duración del día solar marciano (*). En una hoja de cálculo, agregar a la fecha de inicio: (88775 * NumberOfSols) / 86400 )
  • CANTIDADES='4' (Salida=Altitud/Acimut)
  • FIXED_QUANTITIES='Personalizado'
  • REF_SYSTEM='J2000'
  • OUT_UNITS='KM-S'
  • VECT_TABLE='3'
  • VECT_CORR='NINGUNO'
  • CAL_FORMAT='CAL'
  • ANG_FORMAT='HMS'
  • APARENTE='SIN AIRE'
  • TIEMPO_TIPO='UTC'
  • TIME_DIGITS='MINUTOS'
  • RANGO_UNIDADES='AU'
  • SUPPRESS_RANGE_RATE='no'
  • SKIP_DAYLT='no'
  • EXTRA_PREC='sí'
  • CSV_FORMAT='sí'
  • VEC_LABELS='sí'
  • ELM_LABELS='sí'
  • TP_TYPE='ABSOLUTO'
  • R_T_S_ONLY='NO'
  • CA_TABLE_TYPE='ESTÁNDAR'

Posiblemente no todos los parámetros sean obligatorios, esta URL es generada automáticamente por NHUGUI .

Se destacan los parámetros específicos para el analema.

La siguiente imagen muestra los analemas generados para la Hora 12:00 en la longitud 0° y las latitudes 0°, 45° y 90°.

marte analemas

Esta imagen muestra cómo configurar una hoja de cálculo para calcular automáticamente la fecha de finalización, la fecha de inicio dada, la duración del año en soles y la duración del sol en segundos terrestres:Configuración de hoja de cálculo

(*) día NO sideral; por definición, el día solar es relativo al Sol y no a las estrellas, y analemma es una curva relativa al Sol. Un día solar de Marte se llama "Sol" y dura 88775,245 segundos terrestres.

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