Эфемеридные теории JPL DE, INPOP и EPM

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведен обзор и описание трех ведущих источников эфемерид планет: эфемерид Лаборатории реактивного движения (JPL) и разрабатываемой ими эфемеридной теории DE; эфемерид Института небесной механики и Эфемеридных вычислений IMCCE и разрабатываемой ими теории (INPOP); разрабатываемой в ИПА РАН эфемеридной теории (EPM). Описаны используемые при построении каждой из теорий методы и наборы наблюдательных данных. Произведено сравнение эфемерид, вычисленных в рамках этих теорий, на примере будущих космических миссий. Показано, что различия в вычисленных положениях не несут систематического характера и представляют скорее случайное расхождение, вызванное различиями динамических моделей и учтенных наблюдательных данных. Общий вывод из сравнения эфемерид таков: ни один из рассмотренных вариантов JPL DE, EPM и INPOP не обладает преимуществом по точности. Все три варианта равноценны. Любой из трех вариантов эфемерид может использоваться на практике.

Ключевые слова

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. А. Моисеев

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: lxyniti@gmail.com

физический факультет, кафедра небесной механики, астрометрии и гравиметрии

Россия, Москва

Н. В. Емельянов

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга

Email: emelia@sai.msu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Н. В. Емельянов, Земля и вселенная 5, 32 (2010).
  2. E. Pitjeva, D. Pavlov, D. Aksim, M. Kan, Proc. IAU 15, 220 (2019).
  3. A. Fienga, P. Deram, V. Viswanathan, A. Di Ruscio, L. Bernus, D. Durante, M. Gastineau, and J. Laskar, Notes Scientifiques et Techniques de l'Institut de Mecanique Celeste 109 (2019).
  4. V. Viswanathan, A. Fienga, O. Minazzoli, L. Bernus, J. Laskar, and M. Gastineau, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 476(2), 1877 (2018).
  5. W. M. Folkner, J. G. Williams, D. H. Boggs, R. S. Park, and P. Kuchynka, The Interplanetary Network Progress Report 42–196, 1 (2014).
  6. R. S. Park, W. M. Folkner, J. G. Williams, and D. H. Boggs, Astron. J. 161(3), id. 105 (2021).
  7. A. Fienga, P. Deram, A. Di Ruscio, V. Viswanathan, J. I. B. Ca margo, L. Bernus, M. Gastineau, and J. Laskar, Notes Scientifiques et Techniques de l’Institut de Mecanique Celeste 110 (2021).
  8. E. V. Pitjeva, Proc. of the Journees 2008 Systemes de reference spatiotemporels, X. Lohrmann-Kolloquium: Astrometry, Geodynamics and Astronomical Reference Systems, TU Dresden, Germany, 22–24 September 2008, edited by M. Soffel and N. Capitaine, Lohrmann-Observatorium and Observatoire de Paris, p. 57 (2009).
  9. E. V. Pitjeva and N. P. Pitjev, Celest. Mech. Dyn. Astron. 119(3–4), 237 (2014).
  10. E. V. Pitjeva, in Proc. of the Journees 2014 Systemes de reference spatio-temporels, edited by Z. Malkin and N. Capitaine, Pulkovo Observatory (2015), p. 92.
  11. A. J. S. Capistrano, J. A. M. Penagos, and M. S. Alarcon, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 463(2), 1587 (2016).
  12. L. Iorio and M. L. Ruggiero, Intern. J. Modern Physics A 25(29), 5399 (2010).
  13. L. Iorio, Astron. J. 157(6), id. 220 (2019).
  14. L. Iorio, European Phys. J. C 80(4), id. 338 (2020).
  15. E. V. Pitjeva, in Protecting the Earth against Collisions with Asteroids and Comet Nuclei, Proc. of the Intern. Conference Asteroid–Comet Hazard 2009, edited by A. M. Finkelstein, W. F. Huebner, and V. A. Shor (St. Petersburg: Nauka, 2010), p. 237.
  16. A. Einstein, L. Infeld, and B. Hoffmann, Ann. Mathematics 39, 65 (1938).
  17. P. Kuchynka, J. Laskar, A. Fienga, and H. Manche, Astron. and Astrophys. 514, id. A96 (2010).
  18. E. V. Pitjeva and N. P. Pitjev, Astron. Lett. 44(8–9), 554 (2018).
  19. E. V. Pitjeva and N. P. Pitjev, Celest. Mech. Dyn. Astron. 130(9), 57 (2018).
  20. N. V. Emelyanov and A. E. Drozdov, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 2410 (2020).
  21. D. J. Tholen, PH. D. Thesis The University of Arizona, Dissertation Abstracts International 45–07(B), 2201 (1984).
  22. W. M. Folkner, J. G. Williams, and D. H. Boggs, The Interplanetary Network Progress Report 42–178, 1 (2009).
  23. W. B. Hayes, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 386(1), 295 (2008).
  24. S. A. Klioner and M. Peip, Astron. and Astrophys. 410(3), 1063 (2003).
  25. V. Robert, V. Lainey, D. Pascu, J.-E. Arlot, J.-P. De Cuyper, V. Dehant, and W. Thuillot, Astron. and Astrophys. 572, id. A104 (2014).
  26. M. J. Holman, A. Akmal, D. Farnocchia, H. Rein, M. J. Payne, R. Weryk, D. Tamayo, and D. M. Hernandez, Planetary Sci. J. 4(4), id. 69 (2023).
  27. J. D. Giorgini, D. K. Yeomans, A. B. Chamberlin, P. W. Chodas, et al., Bull. Amer. Astron. Soc. 28, 1158 (1996).
  28. A. Fienga, J. Laskar, H. Manche, and M. Gastineau, Astron. and Astrophys. 587, id. L8 (2016).
  29. V. Mariani, A. Fienga, O. Minazzoli, M. Gastineau, and J. Laskar, Phys. Rev. D 108(2), id. 024047 (2023).
  30. L. Bernus, O. Minazzoli, A. Fienga, M. Gastineau, J. Laskar, and P. Deram, Phys. Rev. Letters 123(16), id. 161103 (2019).
  31. A. Fienga, J. Laskar, P. Exertier, H. Manche, and M. Gastineau, Celest. Mech. Dyn. Astron. 123(3), 325 (2015).
  32. L. Bernus, O. Minazzoli, A. Fienga, A. Hees, M. Gastineau, J. Laskar, P. Deram, and A. Di Ruscio, Phys. Rev. D 105(4), id. 044057 (2022).
  33. A. Fienga, C. Avdellidou, and J. Hanu, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 492(1), 589 (2020).
  34. N. A. Moskovitz, L. Wasserman, B. Burt, R. Schottland, E. Bowell, M. Bailen, and M. Granvik, Astron. and Comput. 41, id. 100661 (2022).
  35. C. L. Lawson and R. J. Hanson, Solving Least Squares Problems (Prentice-Hall, 1974).
  36. F. Spoto, P. Tanga, F. Mignard, J. Berthier, et al., Astron. and Astrophys. 616, id. A13 (2018).
  37. P. Deram, A. Fienga, A. K. Verma, M. Gastineau, and J. Laskar, Celest. Mech. Dyn. Astron. 134, 32 (2022).
  38. K. P. Hand, A. E. Murray, J. B. Garvin, W. B. Brinckerhof, et al., Report of the Europa Lander Science Definition Team (NASA, 2017).
  39. L. M. Prockter, E. J. Bunce, and M. N. Choukroun, 55th Lunar and Planetary Science Conference, held 11–15 March, 2024 at The Woodlands, Texas/Virtual, LPI Contribution №3040, id. 1289 (2024).
  40. G. W. Patterson, R. T. Pappalardo, L. M. Prockter, D. A. Senske, and S. D. Vance , European Planetary Science Congress 2012, IFEMA-Feria de Madrid, held 23–28 September, 2012 in Madrid, Spain, id. EPSC2012-726 (2012).
  41. J. W. Barnes, E. Turtle, M. Trainer, R. Lorenz, S. Murchie, and S. MacKenzie, Bull. Amer. Astron. Soc. 52(3), 1 (2020).
  42. A. Chatain, A. Le Gall, J.-J. Berthelier, R. D. Lorenz, R. Hassen-Khodja, J.-P. Lebreton, T. Joly-Jehenne, and G. Deprez, Icarus 391, id. 115345 (2023).
  43. W. B. Hubbard, NASA Ice Giants Decadal Study Revision (2010).
  44. L. N. Fletcher, A. A. Simon, M. D. Hofstadter, C. S. Arridge, I. Cohen, A. Masters, K. Mandt, and A. Coustenis, Philosoph. Transactions Roy. Soc. A 378(2187), id. 20190473 (2020).
  45. A. M. Rymer, K. D. Runyon, B. Clyde, J. I. Nunez, et al., Planetary Sci. J. 2(5), id. 184 (2021).
  46. G. H. Fountain, D. Y. Kusnierkiewicz, C. B. Hersman, T. S. Herder, et al., Space Sci. Rev. 140, 23 (2008).
  47. S. A. Stern, Space Sci. Rev. 140, 3 (2008).
  48. A. H. Parker, The Pluto System After New Horizons, edited by S. A. Stern, J. M. Moore, W. M. Grundy, L. A. Young, and R. P. Binzel (Tucson: University of Arizona Press, 2010), p. 545.
  49. C. Howett, S. Robbins, B. J. Holler, A. Hendrix, et al., Planetary Sci. J. 2, 75 (2021).
  50. J. B. Garvin, S. A. Getty, G. N. Arney, N. M. Johnson, et al., Planetary Sci. J. 3(5), id. 117 (2022).
  51. L. Zasova, T. Gregg, N. Eismont, T. Economouu, et al., EPSC-DPS Joint Meeting 2019, held 15–20 September 2019 in Geneva, Switzerland, id. EPSC-DPS2019-1938 (2019).
  52. N. Eismont, V. Zubko, A. Belyaev, K. Fedyaev, L. Zasova, D. Gorinov, A.Simonov, and R. Nazirov, Acta Astronautica 197, 310 (2022).
  53. N. V. Emel'yanov and J. E. Arlot, Astron. and Astrophys. 487(2), 759 (2008).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расстояние между эфемеридами положения на небе Солнца в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2024 по 01.01.2026. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (116KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расстояние между эфемеридами положения на небе Луны в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2024 по 02.06.2024. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (94KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Расстояние между эфемеридами положения на небе планеты Юпитер в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.04.2030 по 01.04.2032. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (81KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Расстояние между эфемеридами положения на небе планеты Сатурн в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2036 по 01.01.2038. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (75KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Расстояние между эфемеридами положения на небе планеты Нептун в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2049 по 01.01.2051. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (70KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Расстояние между эфемеридами положения на небе планеты Венера в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2030 по 01.01.2032. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (113KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Расстояние между эфемеридами положения на небе планеты Марс в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2030 по 01.01.2032. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (104KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Расстояние между эфемеридами положения на небе планеты Уран в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2045 по 01.01.2047. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (81KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Расстояние между эфемеридами положения на небе карликовой планеты Плутон в теориях INPOP, EPM и JPL DE на интервале времени с 01.01.2024 по 01.01.2026. Сплошной линии соответствует разность EPM–INPOP, штрих-пунктирной линии — разность EPM–DE, штриховой линии — разность DE–INPOP.

Скачать (89KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».