Эфемериды

В астрономии и астрономической навигации эфемерида ( / ɪ ˈ f ɛ m ə r ə s / ; мн. ephemerides / ˌ ɛ f ə ˈ m ɛ r ə d iː z / ; от латинского ephemeris « дневник» и греческого ἐφημερίς ( эфемериды) 'дневник, журнал') ^[1]^[2]^[3] — книга с таблицами, в которой даны траектории естественных астрономических объектов , а также искусственных спутников на небе , т. е. положение (и, возможно, скорость ) над время . Исторически позиции представлялись в виде печатных таблиц значений, заданных через равные промежутки времени и даты. Расчет этих таблиц был одним из первых применений механических компьютеров . Современные эфемериды часто предоставляются в электронной форме. Однако печатные эфемериды все еще производятся, поскольку они полезны, когда вычислительные устройства недоступны.

Астрономическое положение, рассчитанное по эфемеридам, часто задается в сферической полярной системе координат прямого восхождения и склонения вместе с расстоянием от начала координат, если это применимо. Некоторые из астрономических явлений, представляющих интерес для астрономов, — это затмения , кажущееся ретроградное движение /планетные станции, вхождения планет, сидерическое время , положения среднего и истинного узлов Луны , фазы Луны и положения малых небесных тел , таких как как Хирон .

Эфемериды используются в небесной навигации и астрономии. Их также используют астрологи . ^[4] Сигналы GPS включают данные эфемерид, используемые для расчета положения спутников на орбите.

История

I тысячелетие до нашей эры — Эфемериды в вавилонской астрономии .
II век нашей эры – Альмагест и Удобные таблицы Птолемея .
8 век нашей эры - зидж Ибрагима аль-Фазари.
9 век нашей эры - зид Мухаммеда ибн Мусы аль-Хорезми.
XII век нашей эры - Толедские таблицы , основанные в основном на арабских источниках исламской астрономии , были отредактированы Герардом Кремонским, чтобы сформировать стандартные европейские эфемериды до Альфонсиновых таблиц .
13 век нашей эры - Зидж-и Ильхани ( Ильханические таблицы ) были составлены в обсерватории Мараге в Персии.
13 век нашей эры – таблицы Альфонсина были составлены в Испании для исправления аномалий в таблицах Толедо , оставаясь стандартными европейскими эфемеридами до появления таблиц Прутеника почти 300 лет спустя.
13 век нашей эры — Дрезденский кодекс , дошедшие до нас эфемериды майя.
1408 г. - китайская таблица эфемерид (копия в Пеписской библиотеке , Кембридж, Великобритания (справочная книга «1434»); китайские таблицы, как полагают, были известны Региомонтану ) .
1474 г. - Региомонтан публикует свои ежедневные «Эфемериды» в Нюрнберге, Германия. ^[5]
1496 г. - Вечный альманах Абраана бен Самуэля Сакуто (одна из первых книг, изданных с помощью подвижного шрифта и печатного станка в Португалии ) .
1504 — Потерпев кораблекрушение на острове Ямайка, Христофор Колумб успешно предсказал для туземцев лунное затмение, используя эфемериды немецкого астронома Региомонтануса . ^[6]
1531 г. - Работа Иоганна Штёффлера посмертно публикуется в Тюбингене, продлевая эфемериды Региомонтануса до 1551 г.
1551 г. - опубликованы Прутенические таблицы Эразма Рейнхольда , основанные на теориях Коперника .
1554 — Иоганнес Стадиус опубликовал Ephemerides novae et auctae , первые основные эфемериды, рассчитанные в соответствии с гелиоцентрической моделью Коперника , с использованием параметров, полученных из таблиц Прутенического . Хотя модель Коперника предоставила изящное решение проблемы вычисления видимых положений планет (она позволила избежать необходимости в экванте и лучше объяснила кажущееся попятное движение планет), она по-прежнему полагалась на использование эпициклов , что приводило к некоторым неточностям – например, Например, периодические ошибки положения Меркурия до десяти градусов. Одним из пользователей таблиц Стадиуса является Тихо Браге .
1627 г. - новым стандартом стали Рудольфиновые таблицы Иоганна Кеплера , основанные на эллиптическом движении планет.
1679 - La Connaissance des Temps ou Calendrier et éphémérides du Lever & Coucher du Soleil, de la Lune & des autres planetes , впервые ежегодно публикуемая Жаном Пикаром и сохранившаяся до сих пор.
1975 — Оуэн Джингерих , используя современную планетарную теорию и цифровые компьютеры, вычисляет фактическое положение планет в 16 веке и отображает на графике ошибки в положениях планет, предсказанных эфемеридами Штёффлера, Стадиуса и других. По словам Джингериха, шаблоны ошибок «так же различимы, как отпечатки пальцев, и отражают характеристики лежащих в основе таблиц. То есть шаблоны ошибок Штеффлера отличаются от шаблонов ошибок Стадиуса, но шаблоны ошибок Стадиуса очень похожи на шаблоны ошибок Маэстлина , Маджини. , Ориганус и другие, которые следовали параметрам Коперника». ^[7]

Современные эфемериды

Для научных целей современные планетарные эфемериды включают в себя программное обеспечение, которое генерирует положения планет и часто их спутников, астероидов или комет практически в любое время по желанию пользователя.

После появления компьютеров в 1950-х годах стало возможным использовать численное интегрирование для вычисления эфемерид. Эфемериды разработки Лаборатории реактивного движения являются ярким примером. Также были разработаны традиционные так называемые аналитические эфемериды, которые используют разложение координат в ряды, но их размер и точность значительно возросли по сравнению с прошлыми, благодаря использованию компьютеров для управления десятками тысяч терминов. Примерами являются Ephemeride Lunaire Parisienne и VSOP .

Обычно такие эфемериды охватывают несколько столетий прошлого и будущего; будущие могут быть рассмотрены, поскольку в области небесной механики разработано несколько точных теорий. Тем не менее, существуют вековые явления , которые не могут быть адекватно рассмотрены с помощью эфемерид. Наибольшие неопределенности в положениях планет вызваны возмущениями многочисленных астероидов , массы и орбиты большинства которых плохо известны, что делает их влияние неопределенным. Отражая продолжающийся приток новых данных и наблюдений, Лаборатория реактивного движения НАСА ( JPL ) пересматривает опубликованные эфемериды почти каждый год, начиная с 1981 года. ^[8]

Эфемериды Солнечной системы необходимы для навигации космических кораблей и для всех видов космических наблюдений за планетами , их естественными спутниками , звездами и галактиками .

Научные эфемериды для наблюдателей неба в основном содержат положения небесных тел по прямому восхождению и склонению , поскольку эти координаты наиболее часто используются на звездных картах и в телескопах. Необходимо указать равноденствие в системе координат . Почти во всех случаях это либо фактическое равноденствие (равноденствие, действительное на данный момент, часто называемое «датным» или «текущим»), либо одно из «стандартных» равноденствий, обычно J2000.0 , B1950.0 или J1900. Звездные карты почти всегда используют одно из стандартных равноденствий.

Научные эфемериды часто содержат дополнительные полезные данные о Луне, планете, астероиде или комете, выходящие за рамки чистых координат в небе, такие как удлинение до Солнца, яркость, расстояние, скорость, видимый диаметр на небе, фазовый угол, время восхода солнца. , транзит, заход и т. д. Эфемериды планеты Сатурн также иногда содержат видимый наклон ее кольца.

Небесная навигация служит резервной копией спутниковой навигации . Программное обеспечение широко доступно для помощи в этой форме навигации; некоторые из этих программ имеют автономные эфемериды. ^[9] Когда используется программное обеспечение, не содержащее эфемерид, или если программное обеспечение не используется, данные о местоположении небесных объектов можно получить из современного Морского альманаха или Воздушного альманаха . ^[10]

Эфемериды обычно подходят только для определенного места на Земле. Во многих случаях различия слишком малы, чтобы иметь значение. Однако для близлежащих астероидов или Луны они могут быть весьма важны.

Другими современными эфемеридами, недавно созданными, являются EPM (Эфемериды планет и Луны) Российского института прикладной астрономии Российской академии наук ^[11] и INPOP ( Intégrateur numérique planétaire de l' Observatoire de Paris ) Парижской обсерватории. Французский IMCCE. ^[12]^[13]

Смотрите также

Примечания

^ ἐφημερίς. Лидделл, Генри Джордж ; Скотт, Роберт ; Греко-английский лексикон в проекте «Персей» .
^ "Эфемериды". Мерриам-Вебстер .
^ "Эфемериды". Латино-французский словарь Гаффио .
^ Джинджерич, Оуэн (2017). Ариас, Элиза Фелиситас; Комбринк, Людвиг; Габор, Павел; Хоэнкерк, Кэтрин; Зайдельманн, П. Кеннет (ред.). «Роль эфемерид от Птолемея до Кеплера». Наука времени 2016 . Труды по астрофизике и космической науке. Чам: Международное издательство Springer. 50 : 17–24. Бибкод : 2017ASSP...50...17G. дои : 10.1007/978-3-319-59909-0_3. ISBN 978-3-319-59909-0.
^ Джонс, SSD; Ховард, Джон; Уильям, Мэй; Логсдон, Том; Андерсон, Эдвард; Ричи, Майкл. «Навигация». Британская энциклопедия . Британская энциклопедия, Inc. Проверено 13 марта 2019 г.
↑ Хоскин, Майкл (28 ноября 1996 г.). Кембриджская иллюстрированная история астрономии. Издательство Кембриджского университета. п. 89. ИСБН 9780521411585.
^ Джинджерич, Оуэн (1975). «Кризис» против эстетики в Коперниканской революции» (PDF) . Перспективы в астрономии . Эльзевир Б.В. 17 (1): 85–95. Бибкод : 1975ВА.....17...85Г. дои : 10.1016/0083-6656(75)90050-1. S2CID 20888261 . Проверено 23 июня 2016 г.
^ Георгий А. Красинский и Виктор А. Брумберг , Вековое увеличение астрономической единицы на основе анализа движений основных планет и его интерпретация Небесная механика и динамическая астрономия 90: 267–288, (2004).
^ Американский практический навигатор: воплощение навигации. Бетесда, Мэриленд: Национальное агентство изображений и картографии. 2002. с. 270.
^ «Альманахи и другие публикации - Портал военно-морской океанографии» . Военно-морская обсерватория США . Архивировано из оригинала 27 января 2022 года . Проверено 11 ноября 2016 г.
^ Питьева, Елена В. (август 2006 г.). «Динамическая модель движения планет и эфемериды EPM». Основные моменты астрономии . 2 (14): 470. Бибкод : 2007HiA....14..470P. дои : 10.1017/S1743921307011453 .
^ «INPOP10e, 4-D планетарные эфемериды» . ИМЦСЕ . Проверено 2 мая 2013 г.
^ Вишванатан, В.; Фиенга, А.; Гастино, М.; Ласкар, Дж. (1 августа 2017 г.). «Планетарные эфемериды INPOP17a». Notes Scientifiques et Techniques de l'Institut de Mécanique Céleste . 108 : 108. Бибкод : 2017NSTIM.108.....В. дои : 10.13140/RG.2.2.24384.43521.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с эфемеридами.