Mars24 Sunclock — Čas na Mars
Technické Poznámky na Marsu Sluneční Čas Přijatý Mars24 Sunclock
Michael Allison a Robert Schmunk
NASA Goddardova Institutu pro Studium Vesmíru,
(Aktualizováno 2021-03-07)
Tyto poznámky poskytují technickou zprávu o definice číselných read-outs v Mars24.Citované články a další podrobnosti lze nalézt v těchto referencích, včetně článků v časopisech byAllison (1997), Allison and McEwen (2000) a dalších.Méně technický popis slunečního času na Marsu je uveden v článku z roku 1998 „vyprávění času na Marsu“.Informace o konkrétních ovládacích prvcích a displejích v aplikaci Mars24 jsou uvedeny v přiložené uživatelské příručce.
Mars Sluneční Dny a 24-hr Hodiny Úmluvy
v Návaznosti na dlouhodobé praxe bylo původně přijato v roce 1976 Viking Landermissions, denní variace Marsu sluneční čas počítaný z hlediska 24 Mars hodin,což představuje 24-část rozdělení planety sluneční den, spolu s traditionalsexagesimal členění 60 minut a 60 sekund. Sluneční den Marsu má průměr 24 hodin 39 minut 35.244 sekund a obvykle se označuje jako „sol“, aby se to odlišilo od zhruba 3% kratšího slunečního dne na Zemi.Mars hvězdný den, měřeno s ohledem na pevné hvězdy, je 24h 37m 22.663 s, vesrovnánís s 23h 56m 04.0905 s pro Zemi.
Mars Solární ročních Období
Je zřejmé, sezónní předem Slunce na Marsu je běžně měřena z hlediska theareocentric délky Ls, podle planety je vernalequinox (vzestupného uzlu patrné sezónní pohyb Slunce na planetě’sequator). Jak je definováno, Ls = 0°, 90°, 180°, and270° označuje jarní rovnodennost na severní polokouli Marsu, letní slunovrat, podzimní slunovrat a zimní slunovrat.
pokud jde o Ls, sezónně proměnné, planeta-centeredsolar deklinace d equalsarcsin,kde nepřímost ε je sklon rotační osy planety s respectto rovině oběžné dráhy. Pro přesný popis solární osvětlení na relativní rovině lokálně plochý povrch, sluneční deklinace může být upravena pro smalldifference vhodné tzv. planetographic měření zeměpisné šířky na oblatesphere, jako to je v Mars24 sunclock.
v důsledku Marsu orbitální excentricity, Je advancessomewhat nerovnoměrně s časem, ale může být efektivně hodnotit jako goniometrické powerseries pro orbitální excentricity a orbitální říct anomálie měřená s ohledem na přísluní. Areocentrická délka v perihelionu, Ls, p = 251°.000 + 0°.0064891×(yr – 2000), označuje anear zarovnání nejbližšího přiblížení planety ke Slunci na jeho oběžné dráze s jeho zimním obdobím, jak souvisí s občasným nástupem globálních prachových bouří v rámci této sezóny.
Mars Orbit period
období pro opakování měření střední délky slunce na planetě je označováno jako tropický rok. (Toto období je spojeno s mírou pokroku“fiktivního středního slunce“, jak je popsáno níže.) Tropický rok Marsu je 686.9725 den nebo 668.5921 sol. Pro srovnání, hvězdný rok Marsu, měřený s ohledem na pevné hvězdy, je 668.5991 sol. Rozdíl mezi těmito hodnotami vyplývá zpředchozí osy rotace planety.
střední interval mezi opakováním perihelionového průchodu planety, oranomalistický rok, je 668.6147 sol a odpovídá rychlosti postupu průměrné anomálie planety. Průměrná doba opakování pro konkrétní sluneční sezónu se liší Ls. Průměrné intervaly opakování jarní rovnodennosti, summersolstice, podzimní rovnodennosti a zimního slunovratu na Marsu jsou 668.5906 sol, 668.5879 sol, 668.5940 sol a 668.5957 sol, respektive jejich průměr je jen tropický rok.
a Pravda Sluneční Čas
Také v důsledku planetě je excentricita, stejně jako jeho nepřímost, tam isa sezónně proměnné diskrepance mezi i předem uměle definovanými MeanSolar Čas a Pravda Sluneční Čas odpovídající skutečné planety-střed positionof Slunce na jeho obloze. V návaznosti na konvenční využití pozemského časomíry byl na Marsu definován tzv. pravý vzestup středního slunce (FMS). Jak je definováno, FMS je úhel mezi planetou’svernal rovnodennosti, měřený v rovině rovníku, a uměle definované“dynamických Slunce“ postupuje tempem, které odpovídá planety slunečního tropického roku(tj. Mars FMS zálohy ve výši 360°/686.9725 den nebo 0.5240384°/den).Jeho číselná hodnota (v libovolný násobek 360°) je jen součet theorbital říct anomálie, M, a areocentric délky v přísluní,Ls,p. Na FMSat Marsu byla hodnocena Allison a McEwen (2000) (dále jen „AM2000“), jako meanfit pro přesný výpočet areocentric délky přes 134 Mars obíhá(pro roky 1874-2127), upravený v jeho úhlová umístění (~0°.0046) sluneční aberace. Toto hodnocení bylo přijato Mars Exploration Roverproject pro jeho definici Mars Mean Solar Time (srov. Roncoli a kol., 2002).
rozdíl mezi Pravý Sluneční Čas (TST) a střední Sluneční Čas (MST),ekvivalent v příslušné úhlové měření rozdílu mezi rightascensions FMS a opravdové Slunce, je odkazoval se na jako Rovnice Času(EOT). U země se EOT pohybuje mezi -14,2 min a + 16,3 min. Mars s více než pětkrát větší orbitální excentricitou má EOT v rozmezí -51,1 min +39,9 min. Parametrický graf EOT vs. sluneční deklinace se nazývásluneční analemma. Pro Zemi, má podobu afigure-8 vzoru, který je oftenmarked na sluneční hodiny a glóby (pro druhé obvykle v prázdném prostoru SouthPacific). Pro Mars, analemma předpokládá tvar araindrop nebomis-shapen hruška.
Místní a „Zonální“ Krát
definice Mars nultý poledník se stal lepší rafinovaný jako vyjádření theplanet umožnila jeho zlepšení. Malý kruhový albedo rys pozorovaný v roce 1830 byastronomové, kteří se pokoušejí měřit rotaci planety, byl použit v roce 1877 k označení Marsova poledníku 0°. Lokalita byla následně pojmenována Sinus Meridiani („Meridian Bay“).
následující pozorování Marsu Mariner 9, půl kilometru široký kráter v Sinus Meridianibyl použit k označení délky 0° (de Vaucoulers et al ., 1973).Kráter v kráteru byla později designatedAiry-0,připomínající Britský astronom George Biddel Vzdušné, kdo postavil dalekohled na Greenwich whoselocation přišel být definován nultý poledník na Zemi.
Více nedávné snahy omezit nejistotu inMars lander místech bave navrhl další upřesnění nultý poledník definice towithin 6 metrů, na základě lander místech, a konkrétně, že zeměpisná délka 0° být definován jako přesně, že 47.95137° východně Viking Lander 1 (Kuchynka a kol., 2014).
Mars24 žádost týká střední sluneční čas na Marsu je nultý poledník jako“Vzdušné Doby“ (AMT), v analogii k Zemi „Greenwich Mean Time“ (GMT),i když tento termín byl nahrazen více accurateCoordinated Univerzální Čas(UTC) v mezinárodní časomíra služby.
Pro dané místo na Marsu, Místní Pravda Sluneční Čas (LTST) a Místní střední Sluneční Čas(LMST) se snadno určí z TST a MST na nultý poledník přidáním čísla ofMars hodin se rovná umístění je východní délky děleno 15. Poloha při 45°by tedy měla mít LTST, což je přesně tři hodiny Marsu za skutečným slunečním časem při 0°.
V polovině-1800s použití lokálně měřit a definovat čas na Zemi byl graduallysupplanted o používání časových pásem pro usnadnění standardizace železnice schedulesand, v menší míře, nahrávání vědecké pozorování. Tento proces vyvrcholil v roce 1884na mezinárodní konferenci, která vytvořila globální systém časových pásem a určila Greenwich jako hlavní poledník. Každá zóna je přibližně 15° široká, přesná šířka a tvar podléhají politickým hranicím a významným geografickým rysům. V každé zóně jsou hodiny odkazovány na stejnou hodinu.
Mars24 obsahuje možnost zobrazení místního času na vybraném místě z hlediska podobně konstruovaných „marťanských časových pásem“. Tyto zóny jsme definovali tak, aby byly přesně 15° široké a soustředěné na po sobě jdoucích 15° násobcích zeměpisné délky, na 0°, 15°, 30° atd. Kromě použití termínu „Vzdušné Doby“, jsme se pokusili namethese zón, jako například „Olympus Standardní Čas“, ale určit jejich čtení s asuffix označující časové pásmo posun. Pro případ Olympus Mons je tedy Časové pásmo „AMT-9“ neboli devět marsovských hodin za vzdušnou střední dobou.
Mars Sol Date (MSD)
pro Mars byly navrženy četné měsíční kalendáře, ve vědecké literatuře, populární beletrii a jinde. Stejně tak se ve vědecké literatuře objevily schémata pro počítání let Marsu od jedné nebodalší epochy, v různé míře. Aplikace Mars24 dosud nepoužívá žádný z těchto kalendářů nebo jmen.
jsme však součástí mars24 zobrazuje „Mars Sol Datum“ (MSD), jak je definováno AM2000. To představuje postupný počet Marssolárních dnů, které uplynuly od 1873 29. Prosince přibližně v Greenwichském poledne (Juliánské Datum 2405522.0).Tato epocha byla před velkou perihelickou opozicí Marsu z roku 1877 a předchází téměř všem podrobným pozorováním časových změn na planetě. Odpovídá MarsLs 277°, přibližně stejné planetocentrické sluneční zeměpisné délce jako pro zemi ke stejnému datu. MSD 44796.0 je přibližně shodný s rokem 2000 January6.0, v blízkosti-shoda nultý poledník půlnoci na dvou planetách a opakování ofMars Ls = 277°. Období 44796 sols také představuje téměř 126 juliánských let a 67 marsovských tropických revolucí. MSDC by v zásadě mohla být použita jako soudržná referenční hodnota sol-date pro různé mise a pozorování Marsu.
Mars24 Přesnost
Mars24 používá krátké série zastoupení sedmi-největší short-období planetaryperturbations z Marsu orbitální délky stanovené AM2000, jako adaptovaný od Simon et al.(1994). Podrobné srovnání s přesným efemerisem naznačuje, že maximální chyba vvypočítané Ls přijatým algoritmem je 0°.008 v průběhu ±100 let J2000. Podle implicitní závislost vypočtené EOT na theLs, což Pravda Sluneční Čas lze odhadnout být v omylu o asmuch jak 3 sec. Chyby v současné době kódované konverze mezi TT a UTC je sám inerror na nějakou dobu v post-1975 éry až 3 sec.
samozřejmě, výpočet lokální (pravda nebo střední) sluneční čas, nemůže být nic víc accuratethan podélné umístění místní bod zájmu. Předpokládané sluneční časy pro umístění přistávacího modulu agiven proto může být nutné revidovat, protože budou k dispozici lepší znalosti o jejich poloze. I když relativně přesné souřadnice post-2000 landers byly obtainedquickly po jejich přistání, spory ohledně přesného místa dvou Viking Landerscontinued na nějakou dobu a nebyly vypořádány do landers byl spatřen o několik desetiletí později insurface fotografie pořízena později sond.
i když time-of-den lze vypočítat ze znalosti délky, odhady časů místních východu a západu slunce, stejně jako časy východ země a Earthset, také vyžadují theplanetographic šířky. Přesto mohou být výsledky chybné kvůli lokální topografii aatmosférické refrakci. Srovnání se známými časy pro omezený počet solárních a Země riseand nastavit události na Mars lander stránky naznačují, že chybí topografické a atmosférické efekty, chybové při výpočtu těchto dob je kratší než 30 sekund.
Lander Mission Times
každý projekt mise Mars lander přijal jiný odkaz pro své sluneční hodiny timekeepingand mission. Data mise jsou běžně uváděna jako počet solů od data, kdy se konkrétní přistávací modul přistál na povrchu Marsu. V závislosti na kritériích mise bylo vyprodáno, během kterého přistání došlo, různě označeno jako Sol 0 nebo Sol 1. Musí, měření času začíná s Sol 0, pokud mise přistál pozdě a nebyl schopen proveďte „smysluplné mise operace“, dokud se na další sol.
složitější otázkou bylo, jak definovat epochu, kdy počáteční sol začala.Opět to má rozmanité, založeným buď na (plánované) přistání LTST nebo LMST midnightimmediately před přistáním, nebo na nějaké odsazení od předchozí půlnoci. Ale nomatter, jak byla definována tato počáteční epocha pro hodiny mise, všichni kromě jednoho z landercloků pak „zaškrtli“ rychlostí průměrného času na Marsu.
Poznámka: Pro starší lander mise — dva Viking Landers, stejně jako pro MarsPathfinder — rozdíly mezi mise hodiny specifikace a Mars24 pokus tomatch poslání dat timetags jsou výsledkem zlepšení znalosti Mars spin tyč jakož i aktualizace na Marsu kartografie, a to jak vyplývající z údajů shromážděných prostřednictvím těchto misí, stejně odroku fotografie shromážděné orbiter mise, jako například Sond Viking a Mars GlobalSurveyor.
Viking Landers (VL1, VL2) :“Místní lander time“ pro Twoviking Landermissions každý začal Sol 0, počínaje půlnocí LTST na příslušném landerlokaci bezprostředně před přistáním, ale postupující rychlostí středního slunečního času. Thelocations používá při určování LTST půlnoci byly zřejmě na souřadnice přistání selectedduring období mezi tím, kdy Viking Sond dosáhla Marsu a když Landers weresubsequently nasazen, tj. délky použité pro VL1 výpočty času byl 312.5°E a forVL2 byl 134.14°E. Nicméně, Mars24 počítá mise krát za dva landers založené onexplicit UTC epoch pro každý Viking Lander je Sol 0, které byly získány z lander meteorologydata pásky dokumentace archivovaných s National Space Science Data Center.
Mars Pathfinder (MPF):Úkolem plánovací dokumentace pro theMars Pathfinderlander a jeho Sojourner rover diskutovali nejen smyslu LTST a LMST ale také“hybridní sluneční čas“, v podstatě poněkud složitá offset verze LMST, že by beenperiodically upravena tak, aby omezit rozdíl mezi LTST a posun LMST méně než5 min (Vaughan, 1995). Zdá se však, že časomíry pro „Mars local solar time“ obsažené v materiálech, jako je webová stránka mise Pathfinder (např. webová stránka s daty thetrajectory), používaly spíše pouze schéma LTST než hybridsystém. Mars24 zobrazení MPF mission time používá LTST časomíru a je určen k matchthese vyslán timetags.
Mars Exploration Rovers (MER-A, MER-B): „hybridní místní sluneční čas,“ přijala pro twoMars Exploration Rover Projectrovers byla založena na posunu od přistání LMST jak je popsáno v Roncoli et al. (2002), anazvaný tam „Mer Continuous Time Algorithm“. Záměrem těchto offsetů bylo, aby přibližně v polovině každé z nominálních misí MER-A A-B (tj. při 45. přistání) se doba mise modulu vyrovnala s LTST do 30 sekund. Pro MER-Duch, rozdíl mezi lander mise čas a LMST bylo více než 41 minut, zatímco pro MER-B Opportunity rozdíl byl více než 37 minut. Stejně jako u Pathfinder,Sol 1 pro každý MER lander označoval sluneční den, kdy přistávací modul přistál. Ačkoli na základě plánovaných délek přistání, hodiny pro obě rovery se počítají v Mars24 pomocí explicitních epoch UTC.
Mars Phoenix (PHX): Mars Phoenixmission se vrátil k použití Sol 0 k označení slunečního dne, kdy přistál přistávací modul.Plánovači mise původně určili hodiny mise založené na LMST na plánovaném přistání na 233.35°e. nicméně, tam bylo pozdní rozhodnutí posunout přistání asi 0.9°na východ, při zachování mise hodiny založené na předchozím místě. Toto rozhodnutí, jaká by vzešla v misi hodiny posun od LMST asi o dvě a půl minuty, ale jak se ukázalo,Phoenix přistál 5 km od cíle, na 234.248°E. konečný výsledek byl, že mise časa lander stránky LMST se lišily asi o tři a půl minuty.
Mars Science Laboratory (MSL):Projekt Mars Science Laboratory také definovalsol 0 jako sluneční den, kdy se rover dotkne. Během plánování mise controllersspecified misi hodiny začíná o půlnoci LMST pro přistání na 137.42°E. Thelanding místě byl později poněkud pozměněn a samozřejmě opravy byly provedeny, zatímco MSL byl v flightto Mars. Když rover Curiosity přistál mírně „dlouho“ konečných cílových souřadnic, místo přistání se ukázalo být na 137.442°e. Následující příklad Phoenix, tam wasno re-definici mise MSL hodiny, aby odpovídaly skutečné souřadnice pro přistání, a tak adifference několika sekund mezi LMST na místo přistání a čas mise vedla.
InSight (NSYT):Projekt Mars InSight definoval Sol 0 jako sluneční den, kdy přistávací modul přistane, k němuž došlo v listopadu. 26, 2018. Během plánování mise hodiny byla definována jako začínající o půlnoci LMST pro přistání na 135.97°E. Přistání skutečně došlo na 135.62°E, což znamená, že mise hodiny je asi 85 secondsahead z lander je LMST.
Mars 2020 Perseverance (M20): Projekt Mars 2020 Perseverance specifikoval sol 0 jako sluneční den, kdy se rover dotkne, k němuž došlo v únoru. 18, 2021. Duringplanning, mise řadiče uvedeno misi hodiny začíná o půlnoci LMST pro landingsite na 77.43°E.