Conversión de segundos desde la época J2000 Tiempo Terrestre a tiempo UTC

Una pregunta reciente sobre exploración espacial mencionó que Planet Labs proporciona efemérides públicas para sus satélites aquí . Creo que esto proporciona un recurso muy valioso para probar diferentes propagadores orbitales.

Sin embargo, para poder realizar este tipo de pruebas, es clave saber exactamente a qué hora corresponden las efemérides proporcionadas. Las efemérides de Planet Labs dan la época en "segundos desde J2000 epoch Terrestrial Time". Varios de nosotros en Space Exploration estamos interesados ​​en convertir con precisión dicha época a la hora UTC (es decir, con al menos una precisión de milisegundos).

Por lo tanto, me preguntaba si hay algún algoritmo específico que deba aplicarse para realizar dicha conversión. A mi entender, bastaría con hacer lo siguiente:

  1. Obtenga la hora terrestre de la época J2000 en UTC, que parece ser el 1 de enero de 2000 a las 11:58:55.816 (ver aquí )
  2. Calcule una fecha y hora utilizando dicha época (que está en UTC) y los segundos proporcionados desde J2000 epoch Terrestrial Time (dado que ahora estamos pasando de segundos desde época a una fecha y hora, se deben tener en cuenta los segundos intercalares)

¿Sería esto suficiente para realizar una conversión precisa? ¿O me estoy perdiendo algunos pasos adicionales aquí?

FWIW, el astrónomo del Observatorio Lick Steve Allen tiene mucha información sobre segundos intercalares y escalas de tiempo en su sitio.
Aquí hay un código de Python en Github que muestra cómo analizar la lista de segundos bisiestos, con una versión en vivo vinculada en el comentario debajo del código fuente del programa.

Respuestas (1)

¿Qué Tiempo Terrestre (TT)? La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM; el acrónimo es francés) publica anualmente actualizaciones sobre la relación entre TT y el Tiempo Atómico Internacional (TAI; el acrónimo nuevamente está en francés). Tenga en cuenta: estas actualizaciones cambian tanto la relación futura como la pasada entre TT y TAI.

Afortunadamente, a excepción de los astrónomos que realizan astronomía de microsegundos de arco, estas correcciones anuales son pequeños matices que pueden ignorarse. Están en el rango de unas pocas decenas de nanosegundos. Al nivel de microsegundos, simplemente use el hecho de que TT está constantemente por delante de TAI por 32.184 segundos:

(1) T TT = T TAI + 32.184 s

Eso es TAI, que es bastante simple. El tiempo de GPS también es bastante simple porque es un desplazamiento fijo de TAI. La relación entre TAI y el Tiempo Universal Coordinado (UTC; las siglas son las que son; no es ni francés ni inglés) no es tan simple. Tendrás que tener en cuenta los segundos bisiestos. No existe una ecuación para la relación entre TAI y UTC. Necesitarás una tabla de segundos intercalares:

T UTC = T TAI − salto TAI ⁡ ( T TAI ) o (2) T TAI = T UTC + salto UTC ⁡ ( T UTC )

Combinando las ecuaciones (1) y (2) se obtiene

(3) T TT = T UTC + salto UTC ⁡ ( T UTC ) + 32.184 s

Para construir su tabla de segundos intercalares salto UTC ⁡ ( T UTC ) de una manera pedantemente correcta significa evitar la idea de que cada minuto UTC contiene exactamente 60 segundos UTC. Por ejemplo, la hora UTC medio segundo antes de las 00:00 UTC del 1 de enero de 2017 era 23:59:60.5 del 31 de diciembre de 2016 UTC. Windows, Linux, Android, iOS, OS X: todos lo hacen mal. Esos sistemas operativos asumen que cada minuto comprende exactamente 60 segundos y modifican las cosas para establecer límites de segundos intercalares. Todos tendrán un ajuste completo si las tendencias actuales continúan y el primer segundo intercalar negativo se agrega dentro de cinco o seis años.

El IETF proporciona una tabla de segundos bisiestos en un formato que es relativamente fácil de analizar. ietf.org/timezones/data/leap-seconds.list Sin embargo, usa segundos desde 1900-1 de enero 00:00:00 para la época de sus marcas de tiempo. Además, la línea hash SHA-1 al final del archivo se divide en 5 grupos de números hexadecimales sin ceros a la izquierda, lo que es un poco molesto.
¡Muchas gracias por esto! Actualmente estoy usando la tabla de parámetros de orientación terrestre de CelesTrak, que proporciona convenientemente una columna con segundos bisiestos. Todavía estoy un poco confundido sobre el significado de los "segundos desde J2000 epoch Terrestrial Time" de Planet Lab. Supongo que lo más razonable sería pensar que significan segundos TT desde la época TT J2000, pero ¿se puede descartar por completo que en realidad significan segundos UTC desde la época TT J2000? Supongo que lo más fácil podría ser enviar un correo electrónico a Planet Labs para preguntar al respecto.
Para referencia futura, recibí la confirmación de que la época de los vectores de estado de Planet Labs no incluye segundos bisiestos
@Rafa Con la introducción del concepto de segundos intercalares en 1972, los segundos UTC y los segundos TAI son, por definición, idénticos. Para todos los propósitos prácticos (excepto la astronomía de microsegundos de arco), los segundos TT y los segundos TAI también son idénticamente iguales. Esto significa que puede considerar que los segundos TT, los segundos TAI y los segundos UTC son lo mismo.
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