Mars24 Sunclock — idő a Marson
műszaki megjegyzések A Mars Solar Time által elfogadott Mars24 Sunclock
Michael Allison és Robert Schmunk
NASA Goddard Institute for Space Studies
(Frissítve 2021-03-07)
technikai rövidítés a Mars24 numerikus Leolvasásainak meghatározásáról.Az idézett dokumentumok és további részletek megtalálhatók a kiadványokban, többek között a byAllison (1997), Allison and McEwen (2000) és mások folyóiratcikkeiben.Az 1998-as”Telling Time on Mars” című internetes cikk kevésbé technikai beszámolót tartalmaz a Mars napidejéről.A mars24 speciális vezérléseiről és megjelenítéseiről a kísérő útmutató ad tájékoztatást.
Marsi Szoláris Nap 24-pulzusmérő Óra Egyezmény
a Következő a régóta fennálló gyakorlat eredetileg elfogadott 1976-ban a Viking Landermissions, a napi változása a Mars szoláris idő számolni feltételei 24 Mars óra, óra,ami egy 24-része, részlege a bolygó szoláris nap, valamint a traditionalsexagesimal alegységei 60 perc 60 másodperc. A Mars napjának átlagos időtartama 24 óra 39 perc 35.244 másodperc, és szokásosan”sol” – nak nevezik annak érdekében, hogy megkülönböztessék ezt a föld nagyjából 3% – kal rövidebb napnapjától.A Mars sidereal nap, a rögzített csillagokhoz viszonyítva mérve, 24h 37m 22.663 s, ascompred with 23h 56m 04.0905 s a Föld számára.
Mars Solar Seasons
a Marsnál a Nap látszólagos szezonális előrehaladását általában az LS areocentrikus hosszúsága alapján mérik, amint azt a bolygó vernalequinoxja (a Nap látszólagos szezonális mozgásának növekvő csomópontja a bolygó felszínén). A meghatározás szerint Ls = 0°, 90°, 180°, and270° jelzi a Mars északi féltekén tavaszi napéjegyenlőség, nyári napforduló, autumnalequinox, illetve a téli napforduló, illetőleg.
Az LS szempontjából a szezonálisan változó, bolygó-középsoláris deklináció d equalsarcsin,ahol az ε ferdeség a bolygó spin tengelyének dőlése a pályája síkjához képest. A napvilágítás pontos figyelembe vételéheza helyileg sík felület síkja, a szoláris deklináció korrigálható a kis méretrea szélesség úgynevezett planetográfiai mérésének megfelelő eltérés egy oblatesphere-en, mint a Mars24 sunclock-ban.
A Mars orbitális excentricitása következtében az idővel egyenetlenül halad, de hatékonyan értékelhető az orbitális excentricitás trigonometrikus teljesítményeként és a perihelionhoz képest mért orbitális átlag anomáliaként. Az areocentrikus hosszúság perihelionnál, Ls, p = 251°.000 + 0°.0064891×(yr – 2000), jelzi anear összehangolása a bolygó legközelebbi megközelítése a nap pályáján a téliünnepi szezonban, ami összefügg az alkalmi kezdete globális porviharok belül theadvance ebben a szezonban.
Mars Orbit Periods
Az átlagos Naphosszúság bolygóközpontú mértékének ismétlési periódusa a trópusi évnek minősül. (Ez az időszak a”fiktív átlagos nap” előrehaladási arányához kapcsolódik, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk.) A Mars trópusi éve 686.9725 nap vagy 668.5921 sol. Összehasonlításképpen, a Mars Sideral év, a tekintetben mérvea rögzített csillagokhoz képest 668.5991 sol. Ezeknek az értékeknek a különbsége aa bolygó spin tengelyének metszése.
a bolygó perihelion áthaladásának megismétlése közötti átlagos intervallum, oranomalista év, 668.6147 sol, és megfelel a bolygó orbitális átlagos anomáliájának előrehaladási sebességének. Egy adott napszak átlagos ismétlési ideje változikaz Ls. A nyári napéjegyenlőség, a nyári napforduló, az őszi napéjegyenlőség és a téli napforduló átlagos ismétlési intervallumai a Marson 668.5906 sol, 668.5879 sol,668.5940 sol, illetve 668.5957 sol, és ezek átlaga csak a trópusi év.
Jelent, illetve Igaz Szoláris Idő
eredményeként Is, egy bolygó orbitális különcség, valamint a ferdeség, ott isa szezonálisan változó közötti eltérés is előre, a mesterségesen meghatározott MeanSolar Idő a Valódi Szoláris Idő megfelelő általában a bolygó-központú álláspontja a Nap az égen. A földi időmérés hagyományos használatát követően a Marson a napszakot az ún. jobb felemelkedés, az átlagos nap (FMS) alapján határozták meg. A definíció szerint az FMS a bolygó Egyenlítő síkja mentén mért napéjegyenlőségének szöge, és egy mesterségesen definiált “dinamikus átlagos nap”, amely a bolygó trópusi napévének megfelelő sebességgel halad előre(azaz a Mars FMS 360°/686.9725 nap vagy 0.5240384°/nap).Numerikus értéke (tetszőleges 360° – os szorzaton belül) csak az átlagos anomália összege, M, és az areocentrikus hosszúság perihelionnál,Ls, P. az Fmsat Marsot Allison és McEwen (2000) (a továbbiakban: “AM2000”) értékelte az 134 Mars pályáján(az 1874-2127-es évekre) az areocentrikus hosszúság pontos kiszámításához, szögelrendezésénél a (~0°.0046) solar aberration. Ezt az értékelést a Mars Exploration Roverproject fogadta el a Mars átlagos napenergia-idejének meghatározására (vö. Roncoli et al., 2002).
a valódi napidő (TST) és az átlagos napidő (MST) közötti különbség,amely a megfelelő szögmérettel egyenértékű az FMS és a valódi nap közötti különbséggel, az idő egyenletének(EOT) nevezzük. A Föld esetében az EOT -14,2 perc és +16,3 perc között változik. A Mars több mint ötször nagyobb orbitális excentricitással rendelkezik, EOT -51,1 perc és +39,9 perc között változik. Az EOT paraméteres parcellája vs. a napenergia deklinációját nevezika solar analemma. A Föld esetében ez afigure-8 mintázat formáját ölti, amelyet gyakran nap-és földgömbökön jelölnek (ez utóbbi esetében jellemzően a déli part üres terében). A Mars esetében az analemma araindrop vagymis-shapen körte alakját veszi fel.
helyi és “zónás” idők
a Mars prime meridián definíciója finomabbá vált, mivel a bolygók megfigyelései lehetővé tették annak javulását. Az 1830-as években a bolygó forgásának mérésére kísérletező csillagászok által megfigyelt kis kör alakú albedót 1877-ben használták a Mars 0° – os meridiánjának jelölésére. A helyet később Sinus Meridiani-nak (“Meridian Bay”) nevezték el.
A Mariner 9 mars megfigyeléseit követően, egy fél kilométer széles kráter a Sinus Meridianiwas-ban, amelyet a 0 ° hosszúság kijelölésére használtak (de Vaucoulers et al., 1973).A kráterben egy krátert később George Biddel Airy brit csillagász emlékére terveztek, aki a greenwichi teleszkópot építette, amely meghatározta a föld elsődleges meridiánját.
újabb erőfeszítéseket, hogy korlátozzák a bizonytalanság inMars lander helyeken bave javasolt további finomítása a prime meridian definíció towithin 6 méter alapján lander helyeken, és különösen, hogy a hosszúság 0° határozhatóhogy pontosan 47.95137° keletre Viking Lander 1 (Kuchynka et al., 2014).
a Mars24 alkalmazás a Mars elsődleges meridiánján a”levegős átlagos idő” (Amt) kifejezést jelenti, hasonlóan a Föld “Greenwich Mean Time” – jához (GMT),bár az utóbbi kifejezést a nemzetközi időmérési szolgáltatások pontosabb egyetemes ideje(UTC) váltotta fel.
egy adott helyen a Marson, a helyi igazi napenergia idő(LTST) és a helyi átlagos napenergia idő(LMST) könnyen meghatározható a TST és MST a prime meridián hozzáadásával számos Mars óra egyenlő a hely keleti hosszúság osztva 15. Így egy 45° – os helynek olyan LTST-je lenne, amely pontosan három Mars órával elmarad a valódi napenergia-időtől 0° – on.
az 1800-as évek közepén a földön mért és meghatározott idő használatát fokozatosanaz időzónák használata ösztönözte a vasúti ütemezések szabványosításának és kisebb mértékben a tudományos megfigyelések rögzítésének megkönnyítése érdekében. Ez a folyamat 1884-ben csúcsosodott ki egy nemzetközi konferencián, amely létrehozta az időzónák globális rendszerét, és Greenwich-t jelölte meg a fő meridiánnak. Minden zóna kb. 15° széles, a pontos szélesség és alak a politikai határok és jelentős földrajzi jellemzők függvényében. Belül minden, zóna órák hivatkoznak az azonos óra.
Mars24 magában foglalja a lehetőséget, hogy megjelenítse a helyi idő egy kiválasztott helyen szempontjából hasonlóképp épített “Marsi időzónák”. Pontosan meghatároztuk ezeket a zónákat15° széles, és a hosszúság egymást követő 15° – os többszörösére, 0°, 15°, 30° – ra stb. A “levegős átlagos idő” kifejezés használatán kívül nem próbáltunk zónákat megnevezni, mint például az “Olympus Standard Time”, de azonosítjuk a felolvasásukat az asuffix-szel, amely jelzi az időzóna eltolását. Így az Olympus Mons esetében az időzónaazonosító az “AMT-9”, vagy kilenc Mars óra a levegős átlagos idő mögött.
Mars Sol Date (MSD)
számos hónapos naptárt javasoltak a Mars számára, a tudományos irodalomban,a népszerű fikcióban és másutt. Hasonlóképpen, a Mars éveinek számolására szolgáló rendszerek egy vagyegy másik korszak jelent meg a tudományos irodalomban, különböző mértékbenmegpróbálás. A Mars24 alkalmazás még nem alkalmaz ezen naptárak egyikét sem.
van, azonban szerepel a Mars24 megjeleníti a” Mars Sol Dátum ” (MSD), által meghatározott AM2000. Ez az 1873.December 29. óta eltelt Marssolar napok egymást követő számát jelenti körülbelül Greenwich délben (Julian dátuma 2405522.0).Ez a korszak a Mars nagy 1877-es perihelikus ellenállása előtt volt, és megelőzte a bolygó időbeli változásainak szinte minden részletét. Ez egy 277° – os Marslinak felel meg, nagyjából ugyanaz a planetocentrikus napenergia-hosszúság, mint a föld ugyanazon a napon. Az MSD 44796.0 nagyjából egybeesik a 2000.január 6.0-val, a két bolygó fő meridiánjának közel egybeesésével és az LS = 277°ismétlésével. A 44796 sols periódus egyben 126 év és 67 Mars-trópusi fordulat közelségét is jelenti. Az MSD-t elvileg koherens sol-date referenciaként lehetne használni a Mars különböző küldetéseihez és megfigyeléseihez.
Mars24 pontosság
a Mars24 az AM2000 által meghatározott Mars orbitális hosszúság hét legnagyobb rövidtávú planetáriumának rövid sorozatú ábrázolását használja, a Simon et al.(1994). A pontos ephemeris részletes összehasonlításai azt sugallják, hogy a maximális hiba aa kiszámított LS az elfogadott algoritmus szerint 0°.008 ±100 év felett J2000. A kiszámított EOT Thel-ektől való implicit függése alapján az így létrejövő valós napidő hibára becsülhető 3 másodperccel. a TT és UTC között jelenleg kódolt konverzió hibája önmagában inerror az 1975 utáni korszak egyes időszakaiban 3 másodperccel.
természetesen a helyi (valós vagy átlagos) napidő kiszámítása nem lehet pontosabb, mint a helyi érdeklődési pont hosszanti elhelyezése. Ezért szükség lehet az agiven lander helyének várható napenergia-idejének felülvizsgálatára, mivel a helyük jobb ismerete elérhető lesz. Bár a 2000 utáni landolók viszonylag pontos koordinátáit a leszállás után kapták meg, a két Viking Lander pontos helyéről egy ideig még nem állapodtak meg, és csak évtizedekkel később észlelték a landereket.
bár a napszak a hosszúság ismeretéből számítható ki, a napfelkelte és a napnyugta idejének becslései, valamint a Földfelkelte és a Földfelkelte idejének becslései szintén megkövetelik a bolygóföldrajzi szélességet. Ennek ellenére az eredmények hibásak lehetnek a helyi topográfia ésatmoszférikus refrakció miatt. A korlátozott számú nap-és földfelszín ismert idejéhez képest a Mars leszállóhelyein zajló események azt sugallják, hogy a topográfiai és légköri hatások hiánya miatt az ilyen idők kiszámításakor a hiba kevesebb, mint 30 másodperc.
Lander Mission Times
minden Mars lander mission projekt más hivatkozást fogadott el a solar timekeeping and mission clock számára. A küldetés dátumait általában sols-számként adják meg attól a naptól kezdve, amikor az adott leszállóegység megérintette a marsi felületet. A misszió kritériumaitól függően a leszállást különböző módon Sol 0-nak vagy Sol 1-nek nevezték el. Általánosságban elmondható, hogy az időmérés a Sol 0-val kezdődik, ha a misszió a nap végén landolt, és a következő sol-ig nem volt képes “értelmes küldetési műveleteket” végrehajtani.
összetettebb kérdés volt, hogyan lehet meghatározni a korszakot, amikor a kezdeti sol megkezdődött.Ismét ez változott, alapul véve vagy a (tervezett) leszállóhely LTST vagy LMST midnightime közvetlenül a leszállás előtt, vagy néhány meghatározott eltolás, hogy az előző éjfél. De nomatter, hogy ez a kezdeti korszak a misszió óra van meghatározva, minden, de az egyik landerclocks ezután “pipa” az arány átlagos Mars idő.
Megjegyzés: A korábbi lander küldetések esetében — a két Viking Lander, valamint a MarsPathfinder esetében-a mission clock specifikációk és a Mars24 kísérlete közötti eltérések a tomatch mission data menetrendek a Mars spin pole jobb ismeretének eredménye, valamint a Mars térképészetének frissítései, mindkettő az e küldetések által gyűjtött adatokból, valamint az orbiter küldetések, például a Viking Orbiters és a Mars GlobalSurveyor által gyűjtött fényképezésekből származik.
Viking Landers (VL1, VL2):A” helyi lander idő ” a kétviking Landermissions minden kezdődött Sol 0, kezdődő éjféltől LTST az adott landerlocation közvetlenül a touchdown, de halad az arány átlagos napenergia idő. Az LTST éjfél meghatározásához használt koordináták nyilvánvalóan a leszállási koordináták voltak kiválasztvaamikor a Viking Orbiterek elérték a Marsot, és amikor a Landereket megfelelően telepítették, azaz a VL1 időszámításokhoz használt hosszúság 312,5 ° E volt, a forVL2 pedig 134,14°E. Azonban Mars24 számítja küldetés alkalommal a két landers alapú onexplicit UTC korszakok minden Viking Leszállóegység Sol 0 voltak nyert lander meteorologydata szalag dokumentáció ↑ a Nemzeti űrkutatási Data Center.
Mars Pathfinder (MPF):A Pathfinderlander és a Sojourner rover küldetéstervezési dokumentációja nemcsak az LTST és az LMST jelentését tárgyalta, hanem egy”hibrid napenergia-időt” is, lényegében az LMST kissé összetett eltolt változatát, amelyet rendszeresen kiigazítottak volna, hogy az LTST és az offset LMST közötti különbséget kevesebb mint 5 percre korlátozzák (Vaughan, 1995). A “Mars local solar time” (Mars local solar time) anyagokban szereplő menetrendjei, mint például a Pathfinder mission weboldal (pl. thetrajectory data weblap), mind úgy tűnik, hogy csak egy LTST sémát használtak a hybridsystem helyett. Az MPF küldetési idejének Mars24-es kijelzője LTST időmérést használ, és célja, hogy megfeleljen ezeknek a kiküldött menetrendeknek.
Mars Exploration Rovers (MER-A, MER-B):a “hibrid helyi napenergia idő” elfogadott a twoMars Exploration Rover Projectrovers alapult eltolás leszállóhely LMST által leírt Roncoli et al. (2002), ésaz úgynevezett “MER folyamatos idő algoritmus”. Ezeknek az ellentételezéseknek az volt a célja, hogy a MER-A és-B névleges küldetések (azaz a leszállás után a 45. napon) közepén a leszállási időnek az LTST-hez kell igazodnia 30 másodpercen belül. MER-ASpirit esetében a leszállási idő és az LMST közötti különbség több mint 41 perc volt, míg a MER-B lehetőség esetében a különbség több mint 37 perc volt. Mint a Pathfinder esetében, a Sol 1 minden MER lander esetében azt a napot jelöli, amelyen a leszállóegység megérintette. Bár a tervezett leszállási hosszúságokra alapozva mindkét Rover óraidejét a Mars24-ben számítják explicit UTC korszakokkal.
Mars Phoenix (PHX):a Mars Phoenixmission visszatért a Sol 0 használatára annak a napnapnak a jelzésére, amelyen a leszállóegység megérintette.Mission tervezők eredetileg meghatározott misszió óra alapján LMST a tervezett landingsite at 233.35°E. azonban volt egy késői döntés, hogy eltolja a leszállás körülbelül 0.9°kelet felé, miközben megtartja a misszió óra alapján az előző helyen. Ez a döntés az LMST-től mintegy két és fél perccel eltolt küldetésórában született volna, de mint kiderült,a Phoenix 5 km-re, 234.248° – ra landolt a céltól.
Mars Science Laboratory (MSL):A Mars Science Laboratory projekt is meghatároztahol 0 mint a nap napja, amelyen a rover megérintené. A tervezés során a misszióvezetők egy éjfélkor kezdődő küldetési órát határoztak meg egy leszállóhelyre e. 137,42° – on. Mivel a rover, a Curiosity, kissé “hosszú” lett a végső cél koordináták közül,a leszállási hely E 137.442 ° – on volt. A Phoenix példáját követve nem volt újra meghatározva az MSL küldetésóra, hogy megfeleljen a tényleges leszállási koordinátáknak, így a leszállóhelyen az LMST és a mission clock között néhány másodperc volt a különbség.
InSight (NSYT):a Mars InSight projekt a Sol 0-t úgy definiálta, mint a nap, amelyen a leszállóegység megérintene, ami novemberben történt. 26, 2018. A tervezés során a küldetés óráját úgy határozták meg, hogy éjfélkor kezdődik LMST egy leszállóhelyre 135.97 ° E. a leszállás valójában 135.62 ° E-on történt, ami azt jelenti, hogy a misszió órája körülbelül 85 másodperca leszállóegység lmst-je.
Mars 2020 kitartás (M20):a Mars 2020 kitartás projekt meghatároztaol 0 mint a nap napja, amelyen a rover megérintene, ami februárban történt. 18, 2021. A tervezés során a misszióvezetők éjfélkor kezdődő küldetési órát határoztak meg egy 77.43°E.