Conversión de coordenadas keplerianas en latitud y longitud

Introducción

Mi objetivo es seguir el título de esta pregunta y obtener las coordenadas terrestres (latitude, longitude) de las coordenadas keplerianas (w, Ohm, i, a, e, M) . Mi idea es encontrar un objeto espacial (un asteroide o lo que sea) hacer una línea recta desde él que vaya directamente a la Tierra. Luego trazarlo en un mapa con latitud y longitud.

Este es el primer intento en este tema y cada bit de información es más que bienvenido (aunque por favor no me hagas leer 100 páginas, sea específico, este es un "proyecto de verano de programación de autoaprendizaje" donde aprendo datos y ciencia gracias por adelantado)

Fuentes de conocimiento

Para las variables Keplerian las saqué de aquí

en este caso usé las variables de Ceres :

M = 77.44; //Mean
e = 0.0760; //Eccentricity
a = 2.7691; //Smj axis
i = 10.59; //inclination
w = 73.59; //perigee
Ohm = 80.80; //node

Para las fórmulas, usé estas de una publicación antigua de la NASA donde usé estas fórmulas:

solución cartesiana:

--Formulas--
x = a*((cos(E)-e)*(cos(w)*cos(Ohm)-sin(w)*sin(Ohm)*cos(i))+(((1-e^2)^(1/2))*sin(E))*(-sin(w)cos(Ohm)-cos(w)*sin(Ohm)*cos(i)));

y = a*((cos(E)-e)*(cos(w)*sin(Ohm)+sin(w)*cos(Ohm)*cos(i))+(((1-e^2)^(1/2))*sin(E))*(-sin(w)sin(Ohm)+cos(w)*sin(Ohm)*cos(i)));

z = a*((cos(E)-e)*(sin(w)*sin(i))+((1-e^2)^(1/2))*sin(E)*(cos(w)*sin(i)))

de donde obtuve los siguientes resultados:

--RESULTS--
x = 1.35824;

y = -2.6455

z = -0.7783;

luego proceda al cálculo de la latitud con:

--Formulas--
radius = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)
latitude = cotan(z/(sqrt(x^2+y^2)))

de donde obtuve los siguientes resultados:

--RESULT--
radius = 3.0739;
latitude = -3.7332;

Problema

Tengo la sensación de que me equivoqué o entendí mal algo en el camino hacia mi objetivo y el resultado que obtuve es incorrecto. Al menos para la latitud, según la longitud, no calcularé si mi latitud es incorrecta. (¿Por qué seguir perdiendo el tiempo con números y suposiciones equivocados?)

Meta

Poder convertir esas variables en latitud y longitud para una representación cartográfica de la Tierra.

notas

  • Ya leí algunas publicaciones similares en esta comunidad y tal vez esta pregunta sea propensa a ser etiquetada como duplicada, espero que no lo sea, y se resuelva de una manera que pueda ayudar a cualquier persona con problemas similares.
  • Mi objetivo no es tener una comprensión completa del concepto, sino lo suficiente como para seguir trabajando en mis números y cálculos y así traducirlo a (JavaScript).
  • Soy autodidacta en todos los temas de mi interés y estoy abierto a aprender cosas nuevas de otros.

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Las matemáticas no son correctas. Puede encontrar las conversiones de heliocéntrico a geocéntrico de otra fuente.
Dado que Ceres orbita alrededor del Sol, las coordenadas en sus cálculos son heliocéntricas. Para convertirlos a geocéntricos, debe calcular la posición de la Tierra en coordenadas heliocéntricas y restar la posición de la Tierra. Pero eso todavía está lejos de obtener una posición sub lat/lon. Este enlace puede ser de alguna ayuda: celestialprogramming.com/planets_with_keplers_equation.html

Respuestas (1)

--Formulas--
radius = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)
latitude = cotan(z/(sqrt(x^2+y^2)))

En realidad, el enlace que tienes muestra

Φ ( t ) = broncearse 1 z ( t ) X 2 ( t ) + y 2 ( t )

Esa es la función tangente inversa, no la cotangente. Para las figuras que muestras, la tangente inversa sería 0.25598 radical o 14.666 grado

Dicho esto, no hay nada en el documento sobre la posición de la tierra, así que supongo que todos los elementos orbitales deben ser referenciados desde la tierra (o el cuerpo en el que desea encontrar el punto subsatelital). Pero los datos que tiene para Ceres parecen ser heliocéntricos. Necesitarías algo más para encontrar ángulos geocéntricos.

Entonces, ¿estoy en el camino correcto? ¿Mis resultados son correctos?
@WhiteGlove Los elementos orbitales de Ceres representan una órbita alrededor del Sol, la publicación de la NASA, incluida la Subprogram PVOEdiscusión de las órbitas de los satélites alrededor de la Tierra , por lo que está mezclando manzanas y naranjas. Para obtener una latitud y longitud de Ceres (en órbita alrededor del Sol) en relación con la Tierra, necesitará varios pasos más. El primero será calcular x, y, zla Tierra, luego deberá calcular la rotación de la Tierra en un momento específico antes de obtener la longitud.
Bueno, simplemente traté de calcular en qué lugar del mundo impactaría un asteroide u otra cosa. gracias a los dos
@WhiteGlove La fórmula que tiene (si tiene coordenadas geocéntricas) muestra dónde podría pararse y ver el objeto directamente sobre su cabeza. No usa la velocidad para mostrar hacia dónde apunta. Un punto de impacto (si existe) no tendría mucho que ver con el punto subsatelital instantáneo.
@uhoh ¿Podría proporcionar una respuesta simple que explique un poco más? ¡Gracias por el comentario!
@WhiteGlove, ¿de qué en particular está buscando una explicación más detallada?
Cómo ajustar esas coordenadas keplerianas heliocéntricas a geocéntricas. Y si hay alguna forma de que pueda demostrar que las matemáticas son correctas.