Mars24Sunclock 간에 화성
기술 노트 화성에서 태양광 시간으로 채택 Mars24Sunclock
Michael 앨리슨과 로버트 Schmunk
NASA 고다드 연구소의 공간에 대한 연구.
(업데이트 2021-03-07)
이러한 노트를 제공합 기술 간략에 정의의 숫자를 읽 아웃 Mars24.인용 된 논문 및 추가 세부 사항은 저널 기사 byAllison(1997),Allison and McEwen(2000)등을 포함하여 이에 포함될 수 있습니다.화성에서의 태양 시간에 대한 덜 기술적 인 계정은 1998 년 웹 사이트 기사”화성에 시간을 말하기”에서 제공됩니다.Mars24 의 특정 컨트롤 및 디스플레이에 대한 정보는 componyinguser’S Guide 에서 제공됩니다.
화성은 태양 전지 일과 24 시간 시계 Convention
다음과 같은 오랜 연습은 원래 채택에서 1976 년에 의하여 바이킹 Landermissions,매일의 변화 화성은 태양시간은 유망주의 측면에서는 24 성 화성 시간을 나타내는 24 일부 부문의 행성의 태양의 날과 함께,traditionalsexagesimal 지 60 분의 60 초입니다. 화 태양열일 meanperiod 의 24 시간 39 분 35.244 초고,통상적으로 언급”sol”기 위해서 구별하이에서 약 3%를 짧은 태양에서 지구입니다.고정 된 별과 관련하여 측정 된 화성 측방 날은 24h37m22.663s 이며,지구의 경우 23h56m04.0905s 와 ascompared 합니다.
화성을 태양광 시즌
명백한 계절의 사전에 태양에서 화성은 일반적으로 측정되는 측면에서의 theareocentric 경도 Ls,으로 불리는 행성의 vernalequinox(오름차순 노드의 명백한 계절 동의 태양의 행성에 ‘sequator). 정의된 대로,Ls= 0°, 90°, 180°, and270°을 나타내 화성 북반구 춘분,여름 최고점,autumnalequinox 및 동지,각각합니다.
측면에서의 Ls,계절 변수,행성-centeredsolar 적위 d equalsarcsin 는 경사 ε 입 경사각의 행성의 회전 축으로 respectto 비행기의 궤도. 에 대한 정확한 계정의 태양광 조명 상 나오 비행기에 로컬로 평평한 표면,태양 전지 적위 수정할 수 있습에 대한 smalldifference 적절한 소위 planetographic 위도를 측정에 oblatesphere,그것은에서 Mars24sunclock.
의 결과로 화성의 궤도,편심,Ls advancessomewhat 고르게 시간과 함께 할 수 있지만,효율적으로 평가 했으로 삼각 powerseries 를 위해 궤도 편심과 궤도 의미 이상에 대하여 측정 tothe 근일점. 근일점,Ls,p=251°에서의 면적 중심 경도.000 + 0°.0064891×(yr-2000)을 나타냅 anear 맞춤 행성의 가장 가까운 접근 방식을 태양에서 그리는 궤도로 wintersolstice 시즌으로,관련된 가끔 발병의 글로벌 먼지 폭풍에 theadvance 의 시즌이다.
화성 궤도 기간
평균 태양 경도의 행성 중심 측정의 반복에 대한 기간은열대 년으로 간주됩니다. (이 기간은 아래에서 논의한 바와 같이”가상의 평균 태양”의 전진 속도와 관련이 있습니다.)화성 열대 년은 686.9725 일 또는 668.5921 졸입니다. 비교를 위해 화성 측방 연도는 다음과 같이 측정됩니다.고정 된 별은 668.5991 졸입니다. 이 값들의 차이는행성의 스핀 축의 보정.
의 간의 간격의 반복 행성의 근일점을 통과,oranomalistic 년 668.6147sol,및 해당 평가의 사전 행성의 ‘sorbital 의미 이상이 있습니다. 특정 태양 계절의 평균 반복 기간은 다음과 같이 다릅니다.Ls. 화성에서의 춘분,여름철,가을 춘분 및 겨울 동지의 평균 반복 간격은 668 입니다.이 중 평균은 열대 지방에 불과합니다.년.
의미와 진정한 태양 전지 시간
한 결과적으로 행성의 궤도 편심뿐만 아니라,해당 경사가 있 isa 계절변수 간의 차이도의 사전에 인위적으로 정의 MeanSolar 시간의 진정한 태양시 해당하는 실제적인 행성 중심의 positionof 태양 에서 그것의 하늘입니다. 다음과 같은 기존의 사용법의 지상파 측정,MeanSolar 시간에 화성에서 정의된 참조하라는 권리의 승천 theFictitious 것을 의미 태양(FMS). 정의된 대로,FMS 사이의 각 행성 ‘svernal 분,따라 측정된 비행기의,적도와 인위적으로 정의”동적 의미 태양”발전에 대응하는 행성의 태양 열 대해(즉,화성 FMS 발전의 속도는 360°/686.9725 일 또는 0.5240384°/day).의 숫자 값(을 내에는 임의의 다수의 360°)은 합의 theorbital 의미상,M,그리고 areocentric 경도 근일점에서,Ls,p. 이 FMSat 화성 평가 앨리슨과 McEwen(2000 년)(이하”AM2000″)로 meanfit 을 정확하게 계산하의 areocentric 경도 통해 134 화성의 궤도(한 1874-2127),조정에 각 배치에 의하여(~0°.0046)태양 수차. 이 평가는 화성 탐사 로버프로젝트에 의해 화성 평균 태양 시간의 정의에 의해 채택되었다(참조. 론콜리 외, 2002).
Fms 와 true Sun 의 rightascensions 의 차이에 해당하는 각도 측정 값에서 동등한 True Solar Time(TST)과 Mean Solar Time(MST)의 차이를 시간 방정식(EOT)이라고합니다. 지구의 경우 EOT 는 -14.2 분에서+16.3 분 사이에서 다양합니다. 화성,itsmore5 배 이상 큰 궤도 편심,사이 변화 EOT 가 -51.1minand+39.9 분. Eot 대 태양 적위의 파라 메트릭 플롯이 호출됩니다.태양 analemma. 한 지구 이의 형식을 취 afigure-8 패턴 oftenmarked 에 해시계 및 글로브(에 대한 후자는 일반적으로 빈 공간에서의 SouthPacific). 화성의 경우,analemma 는 araindrop ormis-shapen 배의 모양을 가정합니다.
지역 및”구역”시간
화성 프라임 자오선의 정의는 theplanet 의 관측이 개선을 허용함에 따라 더 잘 정제되었습니다. 행성의 회전을 측정하려고 시도한 1830 년대에 관찰 된 작은 원형 알베도 특징은 1877 년에 Mars’sprime 자오선을 0°로 지정하는 데 사용되었습니다. 그 위치는 이후 Sinus Meridiani(“Meridian Bay”)로 명명되었습니다.
Mariner9 에 의한 화성의 관측에 따라,경도 0°를 지정하는 데 사용되는 Sinus Meridianiwas 내의 반 킬로미터 폭의 분화구(de Vaucoulers et al., 1973).분화구에서 분화구가 나중에 designatedAiry-0,기념하는 영국의 천문학자 조지 Biddel 공기,된 망원경에서 그리니치 whoselocation 왔을 정의할 주요 자오선 땅에서.
더 많은 최근 제한 불확실성 inMars lander 위치 암 제에 대한 추가적인 개선의 자오선의 정의 towithin6 미터를 기반으로 착륙선을 위치 및 특별히는 longitude0°될 definedas 정확히는 47.95137°의 동쪽 바이킹 Lander1(Kuchynka et al., 2014).
Mars24 응용 프로그램을 말하는 것을 의미 태양간에 화성의 프라임선으로”공기간”(AMT),에 비유에서 지구상의”그리니치 표시”(GMT)지만,후자의 기간이었으로 대체가 더 accurateCoordinated 표준시(UTC)에서 국제 측정 서비스입니다.
주어진 위치에 대해 화성에,지역의 진정한 태양광 시간(LTST)과 지역을 의미 태양시(LMST)에 있는 결정에서 TST 및 MST 에서 자오선에 의해 번호를 추가 ofMars 시간 동등한 위치의 동쪽 경도 나눈 15. 따라서 45°의 위치는 0°의 진정한 태양 시간 뒤에 정확히 3 개의 화성 시간 인 LTST 를 가지고 있습니다.
에서 1800 년대 중반의 사용은 로컬로 측정하고 정의된 시간에 지구가 graduallysupplanted 사용하여 시간 영역을 용이하게하기 위해 표준화의 철도 schedulesand,낮은 정도,기록의 과학적 관찰. 이 과정에서 남중 1884in 국제회의는 글로벌 시스템의 시간대를 지정 thelongitude 의 그리니치 표준으로는 주요 자오선. 각 구역은 약 15°너비이며,정확한 너비와 모양은 정치적 경계와 중요한 지리적 특징에 따라 다릅니다. 각 내에서 영역 시계는 동일한 시간에 참조됩니다.
Mars24 포함되어 있을 표시하는 옵션은 현지 시간 선택한 위치에서 측면에서 ofsimilarly 건설”화성시대”. 우리는이 구역을 정확하게 정의했습니다.15°너비와 0°,15°,30°등에서 경도의 연속적인 15°배수를 중심으로. 고객께서 사용하는 용어의”공기간”우리가 시도되지 않을 namethese 영역으로,예를 들어”올림푸스 표준시”,그러나 그들의 식별을 읽으로 asuffix 을 나타내는 시간대에 오프셋이 있습니다. 따라서 Olympus Mons 의 경우 timezoneidentifier 는”AMT-9″또는 Airy Mean Time 뒤의 9 개의 화성 시간입니다.
화성 솔 Date(MSD)
수많은 달 년 달력이 제안되었 화성에서 과학적인 문학,인기 소설,고 있습니다. 마찬가지로,하나의 또는 다른 신기원에서 화성 년을 계산하기위한 계획은 과학 문헌에 다양한 각도로 나타났습니다. Mars24 응용 프로그램은 아직 이러한 캘린더 또는 캘린더 중 하나를 사용하지 않습니다.
우리는,그러나,에 포함되어 있 Mars24 표시합니다”화성 솔 날짜”(MSD),에 의해 정의된 AM2000. 이는 약 그리니치 정오(줄리안 날짜 2405522.0)에 1873 년 12 월 29 일 이후 경과 된 마르 솔라일의 순차적 수를 나타냅니다.이 신기원은 화성의 위대한 1877 근일점 야당 이전에 있었고 거의 모든 것을 선행했습니다.지구상의 시간적 변화에 대한 관측. 그것은 277°의 MarsLs 에 해당하며,같은 날짜에 지구에 대해 거의 동일한 행성 중심 태양 경도 asthat 입니다. MSD44796.0 은 대략 2000January6.0 과 일치하며,두 행성에서 주요한 자오선 중등도의 거의 우연과 반복입니다.mars Ls=277°. 기간 44796 솔 또한 근처를 나타냅니다.줄리안 년 126 명과 화성 열대성 회전 수는 67 명입니다. 원칙적으로 Msd 는 다양한 화성 임무 및 관측을위한 일관된 sol-date 참조로 사용될 수 있습니다.
Mars24 정확
Mars24 사용하여 짧은 시리즈 표현의 일곱 가장 짧은 기간 planetaryperturbations 의 궤도 경도 지정한 AM2000,적응으로서 시몬 et al.(1994). 정확한 덧셈과의 상세한 비교는 채택 된 알고리즘에 의해 계산 된 Ls 의 최대 오차가 0°임을 시사한다.008 이상±100yearsof J2000. 에 따라 암묵적의 의존성을 계산 EOT 에 theLs,그 결과 진실한 태양시될 수 있을 것으로 추정에 오류에 의해 asmuch as3sec. 에 오류가 현재 코딩된 변환 사이 TT 및 UTC 자체 inerror 일부 기간에서 1975 년대에 의해로 3 초입니다.
의 물론,계산은 현지(true 또는 평균)태양시할 수 없는 더 이상 accuratethan 경도 배치 지역의 관심 지점을 형성하고 있습니다. 따라서 agiven 착륙선 위치에 대한 예측 된 태양 시간은 locationsbecomes 에 대한 향상된 지식으로 수정해야 할 수도 있습니다. 하지만 상대적으로 정확한 좌표의 사후 2000 년 랜더었 obtainedquickly 후에 그들의 방문 분쟁으로 정확한 위치는 두 개의 바이킹 Landerscontinued 몇 시간 동안 없었다가 정착될 때까지 착륙선이 발견되었을 수십 년 동안 나중에 insurface 사진 촬영에 의해 나중에 인공 위성.
하루 중 시간이 경도에 대한 지식으로 계산 될 수 있지만,일출과 일몰의 시간뿐만 아니라 Earthrise 와 Earthset 의 시간에도 위도가 필요합니다. 그렇더라도 결과는 국소 지형도 및평면 굴절로 인해 오류가있을 수 있습니다. 비교를 알려진 시간 제한된 수의 태양과 지구 riseand 설정에 이벤트를 화성 lander 사이트이 제안하는 결 지형과 대기의 영향,오류를 계산하는 이 시간은 30 초입니다.
랜더 임무 시간
각 화성에 착륙 미션 프로젝트를 채택하는 다른 기준에 대한 태양 timekeepingand 임무는 시계입니다. 임무 날짜는 일반적으로 날짜 이후 졸의 수로 주어집니다특정 착륙선이 화성 표면에 닿았습니다. 임무 기준에 따라 어떤 착륙이 발생했는지는 솔 0 또는 솔 1 중 하나로 다양하게 지정되었습니다. Generallyspeaking,측정으로 시작한 솔 0 는 경우 임무에 착륙에 늦게 일할 수가 없었을 수행하기 위해”의미 있는 임무를 운영할 때까지”다음 등이 있습니다.
더 복잡한 질문은 초기 sol 이 시작될 때 신기원을 정의하는 방법이었습니다.다시는 다양하고,를 기반으로 하는 것 중 하나에서(예정)방문 사이트 LTST 또는 LMST midnightimmediately 착륙하기 전에,또는 일부에 지정한 오프셋에서는 전 자정입니다. 하지만 nomatter 어떻게 이 초기 시대한 시계가 정의되었고,모든 그러나 하나의 landerclocks 는 다음”났는데”의 속도로 평균 화성의 시간입니다.
참고: 에 대한 이전 착륙 미션—두 개의 바이킹의 착륙선뿐만 아니라 MarsPathfinder—의 불일치 사이의 임무종 사양 및 Mars24 의 시도 tomatch mission 데이터 timetags 은 결과는 개선의식의 스핀극으로필과 공개 업데이트를 화성의 제작,양쪽에서 발생하는 데이터를 수집하여 이러한 임무는뿐만 아니라 asfrom 사진에 의해 수집된 궤도 임무 등과 같은 바이킹 인공 위성과 화성 GlobalSurveyor.
바이킹 랜더(VL1,VL2):”로컬 lander 시간에 대해”twoViking Landermissions 각기 시작했으로 솔 0,시에서 자정 LTST 에 해당 landerlocation 즉시하기 전에 다만,발전 속도에서의 의미 태양 전지 시간입니다. Thelocations 에서 사용되는 결정 LTST midnight 분명히 방문 좌표 selectedduring 기간 사이의 경우 바이킹 궤도에 도달했을 때는 화성과 랜더 weresubsequently 배포,즉,경도를 사용 VL1 시간 계산했 312.5°E forVL2 었 는 134.14°E. 그러나,Mars24 을 계산하는 임무 시간에 대한 두 가지 랜더 기반 onexplicit UTC 신기 위한 각 바이킹 랜더의 솔 0 었던에서 얻은 랜더 meteorologydata 테이프 문서 보관과 국립우주과학과 데이터 센터도 있습니다.
화성 패스 파인더(MPF):선교는 계획에 대한 문서 theMars Pathfinderlander 과 타국인 로버 논의의뿐만 아니라 의미 LTST 및 LMST 하지만 또한”하이브리드 태양시”,본질적으로 다소 오프셋 복잡한 버전의 LMST 것 beenperiodically 조정을 제한 사이의 차이 LTST 및 오프셋 LMST 미만 than5min(Vaughan,1995). 그러나,timetags 에 대한”화성 로컬 태양시”에 포함되어 있 materialsuch 로 패스파인더 임무 웹사이트(예를 들어,thetrajectory 데이터 웹 페이지)모든 사용만 LTST 스키마가 아닌 hybridsystem. MPF 임무 시간의 Mars24 디스플레이는 LTST 타임 키핑을 사용하며 게시 된 시간표를 일치시키기위한 것입니다.
화성 탐사 로버(MER-A,MER-B):twoMars 탐사 로버 Projectrovers 에 채택 된”하이브리드 지역 태양 시간”은 Roncoli et al. (2002),andcalled 거기에”MER 연속 시간 알고리즘”. 이러한 오프셋의 의도는 MER-A 및-B 명목 임무의 각 중간(즉,45 번째 solafter 착륙)에서 착륙선 임무 시간이 ltst 와 30 초 이내에 정렬되어야한다는 것이 었습니다. MER-ASpirit 의 경우 착륙선 임무 시간과 LMST 의 차이는 41 분 이상이었고 MER-B 기회의 경우 차이는 37 분 이상이었습니다. 패스 파인더와 마찬가지로 각 MER 착륙선에 대한 Sol1 은 착륙선이 닿은 태양의 날을 나타냅니다. 계획된 착륙 경도를 기반으로하지만 두 로버의 시계 시간은 Mars24 에서 명시 적 UTC 신기원을 사용하여 계산됩니다.
화성 피닉스(PHX):화성 Phoenixmission 되돌을 사용하여 솔 0 을 나타내는 태양에 착륙선을 만졌다.임무를 계획은 원래 지정된 임무를 기반으로 시계 LMST 에 계획된 landingsite 에 233.35°E. 그러나,늦은 결정하는 변화에 대한 방문 0.9°는 동쪽으로,유지하면서 임무가 시계를 기반으로 이전에 위치에 있습니다. 이 결정은 haveresulted 에서 임무가 시계에서 오프셋 LMST 두 가지에 대해 그 반 분,하지만 알고 보니,피닉스 상륙 5km 떨어져 있어 대상에서 234.248°E. 최종 결과는 임무를 폐지의 lander 사이트 LMST 차이에 대해 세 가지고 반 분입니다.
화성 과학 실험실(MSL):화성 과학 실험실 프로젝트는 또한 로버가 아래로 만질 태양 날로 sol0 을 정의했습니다. 계획하는 동안,선교 controllersspecified 임무를 시작 시계는 자정에 LMST 에 대한 방문 사이트에서 137.42°E.Thelanding 사이트는 나중에 약간 변경 및 수정하는 동안에 MSL 했-flightto 니다. 로버가 호기심이 최종 목표 좌표의 약간”길게”착륙함에 따라 착륙 지점은 137.442°E 로 판명되었습니다. 예를 들어 다음의 피닉스,거기 wasno re-의 정의 MSL 미션에 맞게 시계를 실제 방문 좌표 및 그래서 adifference 의 여러 초 사이 LMST 에 방문 사이트와 선교계가 발생했습니다.
InSight(NSYT):Mars InSight 프로젝트는 sol0 을 착륙선이 터치 다운되는 thesolar day 로 정의했으며,이는 11 월에 발생했습니다. 26, 2018. 하는 동안 계획하고,임무는 시계로 정의에서 시작하는 자정 LMST 에 대한 방문 사이트에서 135.97°E. 방문 실제로 발생 135.62°E 을 의미하는 임무가 시계에 대해 85secondsahead 의 랜더의 LMST.
화성 2020 년 인내(M20):화성 2020 년 인내 프로젝트 specifiedSol0 으로 태양의 날에는 로버는 것이 아니라 원래 발생한 Feb. 18, 2021. Duringplanning,미션 컨트롤 지정된 임무를 시작 시계는 자정에 LMST 에 대한 landingsite 에 77.43°E.