Moja lokalna, wirtualna, analema

xooon | 20 Mar 2024, 11:12

Przy okazji przesilenia wiosennego, ale w nawiązaniu do innego tematu jaki prowadzę w dziale technicznym, chciałbym pokazać "zdjęcie" analemy z mojego symulatora.

Image
Analema to, według wikipedii, figura zakreślana na nieboskłonie przez punkt, w którym znajduje się Słońce widziane z określonego miejsca obserwacji codziennie o tej samej godzinie. Zdjęcie pokazuje kształt analemy z mojego miejsca obserwacji ze "zdjęć" wykonanych każdego 5-go i 20-go dnia miesiąca. Zdjęcie opisałem położeniem Słońca w czasie całego roku od marca 2023r. do dnia dzisiejszego. Oczywiście po roku cykl się powtarza. Niesymetryczny kształt analemy wynika z pochylenia Ziemi względem płaszczyzny ekliptyki, z nieco eliptycznego kształtu orbity Ziemi i innych drobniejszych odchyleń ruchu Ziemi.

Image Image
Analema ze zdjęć wykonywanych w południe czasu lokalnego jest ułożona w pionie bo odzwierciedla moment lokalnego "górowania" Słońca w miejscu obserwacji, wykonana przed południem jest pochylona w lewo a wykonana po południu jest pochylona w prawo. Najważniejszą zasadą jest wykonywanie zdjęć o tej samej porze.

Te "zdjęcia" to oczywiście fotomontaż. Jako tła użyłem motywu z ekranu podstawowego Stellarium a punkty odpowiadające położeniu Słońca zostały wygenerowane przez program sterownika montaży DIY jaki buduję a wszystko to scalone za pomocą python-a. W przypadku symulacji programowej mam pełną swobodę w doborze zarówno dnia jak i czasu wykonania takiego zdjęcia.
Całość to produkt uboczny wspomnianego opisu sterownika montaży DIY jaki prowadzę w tym wątku:

sterownik montaży DIY

Oczywiście i dla mnie, największą wartość ma zdjęcie wykonane jako złożenie zdjęć wykonanych w ciągu roku przez ludzi, których żmudną pracę i pasję cenię najwyżej ale moja próba miała jedynie potwierdzić poprawności działania algorytmów obliczeń jakie zastosowałem w programie sterownika.

Moment równonocy jest dobrą okazją aby pokazać analemę ale także aby przywołać zasadę tworzenia baz danych obiektów nieba. Nieco więcej napisałem o tym we wspomnianym wątku o sterowniku ale warto przypomnieć, że można większość obiektów nieba uznać za nieruchomo położone na niebie. Przyjmując punkt równonocy wiosennej za odniesienie, można każdemu obiektowi przypisać współrzędne na niebie zwane Ra (rektascencja) i De (deklinacja.) Współrzędna Ra (wyrażana w godzinach od 0 do 23:59:59) to odpowiednik długości geograficznej na Ziemi a deklinacja (wyrażona w stopniach od -90 do 90) to odpowiednik szerokości geograficznej z biegunem północnym w pobliży Gwiazdy polarnej (GP).
Słońce i planety są w stosunku do innych obiektów szybko zmienne ale można dla tych obiektów wyliczyć bieżące, chwilowe współrzędne Ra i De, które dla celów obserwacji amatorskich można uznać również za niezmienne w czasie obserwacji co w połączeniu z bazą danych dla gwiazd i dso daje nam spójną jednoznaczną bazę danych jaką można wykorzystać w algorytmie sterowania montażem. Najprościej można to zrobić dla montaży paralaktycznych, które odpowiednio zorientowane na biegun niebieski (GP) wymagają jedynie podążania za niebem ze stałą prędkością (ok. 15.041 arcsec/sek).

Zainteresowanych tematem sterownika dla montażu DIY ale także sposobem działania algorytmów sterowania zapraszam do wspomnianego wątku.
Image
W wątku zamieściłem źródła na jakich opieram się w swoich obliczeniach a także wyjaśniam jak działa mój algorytm sterowania oraz wskazuję jakie dodatkowe elementy należy wziąć pod uwagę podczas budowy własnego sterownika.

Image
Ostatecznym celem konstrukcji sterownika będzie użycie go do sterownia montażem podkowiastym, który opisywany był już kiedyś na tym forum ale teraz wracam do tematu po kilku latach. Na razie mogę pokazać nowy model montażu z papieru w skali 1:5 ale czekam właśnie na zlecone do wykonania elementy montażu więc zapraszam zainteresowanych również do śledzenia postępów prac w tej sprawie.
Chętnie też wymienię poglądy lub odpowiem na pytania i wątpliwości w sprawie mojej "zabawy" z analemą i/lub ze wspomnianym sterownikiem.

xooon
 
Posty: 62
Rejestracja: 18 Maj 2017, 15:04

xooon | 23 Mar 2024, 16:04

Korzystając z przygotowanego już programu postanowiłem pokazać na "zdjęciach" jak wyglądałoby położenie Merkurego i Wenus gdybyśmy mogli oglądać te planety w ciągu dnia właśnie w południe na tle rocznego ruchu Słońca (w kolorze żółtym).
Ponieważ Merkury (kolor zielony) i Wenus (kolor niebieski) to planety wewnętrzne więc ich ruch na niebie jest dość skomplikowany co pokazują zrobione symulacje. Wynika to właśnie z położenia wewnętrznego (względem Ziemi) oraz krótszego okresu obiegu obu planet wokół Słońca w stosunku do Ziemi.

Image

Image
Na początek trochę historii: tak wyglądała ścieżka tych planet na tle położenia Słońca w ostatnim roku

Image

Image
A tak będzie wyglądać położenie obu planet w nadchodzących miesiącach.
Wydaje się, że, z punktu widzenia odległości od Słońca, najlepszą porą do oglądania Merkurego będzie około 12.05 przed wschodem lub 11.07 po zachodzie Słońca.
Z kolei Wenus będzie dobrze widziana mniej więcej od sierpnia tego roku do lutego następnego roku po zachodzie

Symulacja zrobiona jest z krokiem co 24 godziny a widok to południe (12:00) w mojej lokalizacji.

xooon
 
Posty: 62
Rejestracja: 18 Maj 2017, 15:04

JaLe | 23 Mar 2024, 16:08

Bardzo ciekawy projekt, chyba nie jeden marzył o wykonaniu takiego zestawu zdjęć. Oby więc się udało :D
Powodzenia!
Awatar użytkownika
 
Posty: 7193
Rejestracja: 09 Wrz 2005, 21:13
Miejscowość: małopolska

xooon | 24 Mar 2024, 12:43

Korzystając z policzonych wcześniej danych wykonałem jeszcze jedną symulację - tym razem względnego położenia Merkurego i Wenus w stosunku do Słońca.

Image

Image

Symulacja polega na tym, że pozornie "unieruchamiam" Słońce na szerokości 180 stopni i wysokości 60 stopni i każdego dnia w najbliższym roku badam gdzie znajduje się wtedy planeta. Nie widać zatem ruchu Słońca na niebie ale za to widać precyzyjnie ruch planety względem Słońca.
W takiej analizie da się ustalić ewentualny tranzyt planety bo tak wykreślona krzywa pokazuje rzeczywistą odległość planety od Słońca. Dodatkowo "powiększyłem" na zdjęciu tarczę Słońca do wielkości ok. 30'.
Kiedy zobaczyłem po raz pierwszy wykres dla Wenus ucieszyłem się, że "odkryłem" w najbliższym roku jej tranzyt ;-) . Niestety, choć względne położenie obu ciał znajduje się w tym samym miejscu na niebie to Słońce w tym przypadku przykrywa Wenus znajdującą się za Słońcem patrząc z Ziemi.

Ze względu na szybki obrót Merkurego względem Słońca, tranzyty występują średnio 13 razy na sto lat, najbliższy tranzyt będzie miał miejsce 13.11.2032r. W przypadku Wenus tranzyty są dość rzadkie. Dwa ostatnie miały miejsce 08.06.2004r. oraz 06.06.2012r. a kolejny będzie dopiero 11.12.2117r. Dodatkowo, obserwacja tranzytu jest z reguły ograniczona do pewnych obszarów na Ziemi.

xooon
 
Posty: 62
Rejestracja: 18 Maj 2017, 15:04

Użytkownicy przeglądający to forum: Brak zarejestrowanych użytkowników oraz 15 gości

AstroChat

GIEŁDOWY ŚWIT

Więcej ofert na Giełdzie