¿Por qué la nave espacial Bereshit de SpaceIL y las órbitas lunares no se alinean?

La pregunta Tracking SpaceIL Beresheet Moon lander se vincula a algunos archivos de datos que se encuentran en el sitio: http://live.spaceil.com (también vinculado aquí ):

Datos sin procesar:

http://live.spaceil.com/data/data_s1.txt (22/2 - 12/4)

http://live.spaceil.com/data/data_s2.txt (4/4 - 12/4)

http://live.spaceil.com/data/data_m.txt (22/2 - 16/12)

Aquí está la gráfica de los datos en data_s1.txt(nave espacial) y data_m.txt(Luna). Hay vectores de estado apropiados para la nave espacial. [ X , y , z , v X , v y , v z ] pero sólo vectores de posición para la Luna. [ X , y , z ] .

Sin embargo, hay un problema real; ¡no se alinean correctamente! La nave espacial no orbita la Luna. ¡Ni siquiera cerca!

Creo que puede haber algo raro con los datos. el error es mucho mayor que 1/81, por lo que es más que solo las coordenadas del baricentro versus el centro de la Tierra. Algo esta mal.

Pregunta: ¿Por qué la nave espacial de SpaceIL y las órbitas lunares no se alinean?

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Escritura de Python:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

with open('data_s1.txt', 'r') as infile:
    slines   = infile.readlines()

slines   = [ [float(x) for x in line.strip().split(',')[1:]] for line in slines[1:-1]]
sstates  = np.array(zip(*slines))

with open('data_m.txt', 'r') as infile:
    mlines   = infile.readlines()

mlines   = [ [float(x) for x in line.strip().split(',')[1:]] for line in mlines[1:-1]]
mstates  = np.array(zip(*mlines))

if True:    
    fig = plt.figure(figsize=[10, 8])  # [12, 10]

    ax  = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection='3d')
    x, y, z = sstates[:3]
    ax.plot(x, y, z, '-r')

    x, y, z = mstates[:3]
    ax.plot(x, y, z, '-b')

    ax.set_xlim(-405000, 405000)
    ax.set_ylim(-405000, 405000)
    ax.set_zlim(-405000, 405000)

    plt.show()
Por lo que he leído, Beresheet tiene un motor de muy bajo empuje y tiene que realizar múltiples encendidos hasta abril para extender su apoapsis a la órbita lunar. ¿Quizás eso explica tu confusión?
@Snoopy, agregué una imagen adicional para aclarar la gran falta de coincidencia.
¿Ha intentado trazar en un marco centrado en la luna?
Sorprendentemente, si traza una órbita con signos menos delante de x, y y z, coincide casi perfectamente a primera vista.
¿Qué muestran sus parcelas?
@Hobbes Los círculos azules provienen data_my presumiblemente están destinados a ser la Luna, y las elipses rojas que comienzan a seguir a la Luna provienen data_s1y presumiblemente son la nave espacial. No sé qué más explicar más allá de lo que escribí en la pregunta. Si hay algo específico que pueda explicar mejor, házmelo saber.
¿Cuáles son los ejes X, Y y Z de tu gráfico y qué representan las líneas roja y azul? Posiciones en km, azul = luna, rojo = Bereshit?
@Hobbes He explicado en el texto que se trata de gráficos de archivos de datos de un sitio web. Eso es todo lo que sé sobre ellos. Vienen sin explicación. Todas esas parecen conjeturas razonables, y mirando el acuerdo con Horizons a unos pocos kilómetros que se muestra en mi respuesta a continuación, es casi seguro que es correcto.
@Hobbes Mi pregunta era sobre cómo dar sentido a estos archivos, y mi respuesta muestra lo que he descubierto. Todo parece tener sentido ahora. Un poco de "trabajo de detective orbital", supongo.

Respuestas (1)

¡¡La Luna está al revés!!

Primera línea de data_m.txt:

22 Feb 2019 00:25:25.342,360092.027359,47067.127093,-13285.073162

Horizontes JPL para la posición de la Luna en relación con el Geocentro utilizando ICRF ("Earth Mean Equator and Equinox of Reference Epoch"):

2458536.518055555, A.D. 2019-Feb-22 00:26:00.0000, -3.600940899651895E+05, -4.703362154841860E+04,  1.329822258680163E+04,

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Se muestran juntos en el mismo formato:

source         date          time          x            y           z
data_m     22 Feb 2019   00:25:25.342   360,092.0    47,067.1   -13,285.1
Horizons   2019-Feb-22   00:26:00.000  -360,094.1   -47,033.6    13,298.2

Las diferencias de segundos y decenas de kilómetros pueden enterrarse en segundos bisiestos y diferentes efemérides ( guía de pronunciación ), ¡básicamente, la órbita de la Luna de SpaceIL está al revés!

Otra forma de verlo es que data_s1.txtes la posición del geocentro de la nave espacial, pero data_m.txtes la posición de la Tierra en relación con el centro lunar .

Siempre quise usar "lunacenter" en una respuesta.

Los dos archivos usan diferentes espacios de tiempo, y no voy a interpolar uno con el otro solo para hacer un gráfico. En cambio, puedo trazar x, y, z por separado como una función de tiempo en segundos desde la primera vez que aparece en uno de los archivos.

X , y , z trazado con signos menos delante de las coordenadas solo en el data_m.txtarchivo:

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