- English version
Jak kupić


AlmSun - Astronomiczny Kalendarz

Astronomiczny Kalendarz to edukacyjny program astronomiczno - geograficzny, który oprócz obliczania podstawowych zjawisk astronomicznych dotyczących Słońca, Księżyca, Planet, Gwiazd w przystępny sposób przybliża nam wiedzę z dziedziny astronomii i częściowo też z geografii. Ktoś może powiedzieć, tyle jest dużo różnych, w dodatku darmowych programów liczących dokładnie to samo, czemu wiec tworzyć kolejny? Odpowiedź jest prosta. Mnie jako miłośnika astronomii, żaden z nich mnie nie zadowolił. Żaden nie miał tego wszystkiego kupie i żaden nie miał tego czego potrzebuje. Jeśli już na taki trafiłem, to się okazało, że jego dokładność jest co najmniej wątpliwa, a szybkość nie zadawalająca. W moim programie jest wszystko to czego potrzebuje. Zastosowałem w nim algorytmy wg teorii DE404, a jeśli program uzupełnimy powszechnie dostępnymi i opublikowanymi przez NASA/JPL efemerydami DE406,DE422 lub DE431 to możemy się cieszyć z wzorcowej dokładności.
Dodatkowym walorem programu jest jego wartość edukacyjna. Temat z dziedziny astronomii i geografii ujmuje w nieco inny, bardziej przystępny i w zrozumiały sposób. Jaka jest obecna pozycja Słońca? Od czego zależy? Jaka jest długość dnia i kiedy wschodzi i zachodzi Słońce i od czego uzależnione jest to zjawisko? Dlaczego zmierzch w okolicach równika jest krótszy? Gdzie i kiedy występują białe noce? Co to są strefy czasowe? Jak obecnie wygląda Saturn i czy jest widoczny? Czy Wielkanoc faktycznie zależy od pierwszej wiosennej pełni Księżyca? Czy możliwym jest sytuacja w której Księżyc w ogóle nie zachodzi? Czy możliwa jest sytuacja w której Słońce w ciągu tej samej doby wschodzi dwa razy? Na te i inne pytania można odpowiedzieć zabawiając się tym właśnie programem.

Jak wspomniano program ma wypełnić lukę między w sporej ofercie darmowych i komercyjnych programów astro, ale tak naprawdę to czysta pasja autora programu.
Początki programu to koniec lat 80-tych :)
Nie, to nie pomyłka bowiem sporo procedur i algorytmów zaimlementowane w obecnej wersji pisana była i kompilowana już na komputerze Odra 1305, jaki w owym czasie znajdował się na Politechnice Świętokrzyskiej w Kielcach.
Program początkowo pisany był w języku Fortran, potem w C i Pascal. Gdy pojawiły się komputery PC program dostępny był w wersji DOS jako Astronomical Almanach.
W wersji pod Windows oficjalnie i jako komercyjna wersja jest od roku 2007.
Program jest płatny, bo platforma na nim powstająca (obecnie Delphi XE) nie jest darmowa. Utrzymanie domeny i hostingu też nigdzie darmo nie jest. Biorąc pod uwagę małą siłę przebicia autora programu, który z założenia nigdzie nie włazi z reklamą swojego programu, koszty sprzedaży AlmSun praktycznie rzecz biorąc, w całości finansują w/w rzeczy.

Program zasadniczo składa się z siedmiu zakładek :


Na głównym, zawsze aktywnym formularzu umieszczone są komponenty służące do zmiany i edycji danych wejściowych takich jak :

Obok daty wyświetlany jest dzień tygodnia. Na czerwono zaznaczone są niedziele i święta ustawowe (dni wolne od pracy) a na niebiesko pozostałe święta i także święta ruchome (np. Środa Popielcowa). Jeśli życzymy sobie zobaczyć wszystkie świata w całym roku, to wystarczy kliknąć na dzień tygodnia, a pojawi się okno z pełnym zestawieniem.

Informacje o światach pojawia się również w polu "hint" które pojawia się podczas zbliżenia kursora myszy.

Program posiada bazę ok. 2000 większych miast na świecie, którą to można w każdej chwili wywołać i na żywo obserwować, jak zmieniają się obliczone zjawiska w zależności od miejsca obserwacji.
Co ważne, filozofia zmieniania danych w tym programie nie polega na wyszukaniu w bazie określonej pozycji, kliknięciu OK i zaobserwowaniu zmian. Wszystkie wyniki przeliczane są online już w momencie szukania określonej pozycji. W programie nie ma też żadnego klawisza przelicz! Wszystkie dane przeliczane są online przy zmianie dowolnego parametru - pozycji geograficznej, daty, godziny czy temperatury lub ciśnienia miejsca obserwacji.

Czas można zmienić na kilka sposobów :

Czas i datę można oczywiście zmienić spisując go bezpośrednio, lub zmieniając za pomocą strzałek. Wszystkie dane, tj. rok, miesiąc, dzień, godzina, minuta, sekunda są ze sobą skorelowane. Przykładowo, jeśli zmieniamy sekundę z wartości 59 zwiększając ją o jeden, to sekunda przyjmują wartość 00, a minuta zwiększa się i jeden. Podobna korelacja danych występuję przy pozycji geograficznej.

Czas można zmienić też bezpośrednio myszą, w astrozegarze.

Po uruchomieniu programu czas ustawiany jest jako bieżący. Pozycja geograficzna strefa czasowa, jak i również informacja o zmianie czasu ustawiana jest ostatnio ustawiona (po wyjściu programu) i zapamiętana w pliku alm.ini sekcja [lastpoz]
Baza danych zawierająca miasta Europy, zawiera też właściwe numery stref, a także informacje o zmianie czasu. Strefę ustawić też ręcznie. J eśli zaś zachodzi skorzystania z automatycznej identyfikacji strefy, zawsze można skorzystać z ustawienia "Auto".

W omawianej zakładce znajduję się też panel czas, a w nim przeliczony czas uniwersalny UT, data Juliańska JD, czas ziemski dynamiczny TDT, oraz deltaT.

Poprawka delta T (czas ziemski dynamiczny TDT – czas uniwersalny UT) dla lat 1620 – 2003 jest wg obserwacji. Dla pozostałych lat delta T jest aproksymowane. Ponieważ na przyszłe lata delta T nie można obliczyć, a jedynie przewidzieć na podstawie wcześniejszych tendencji, tą wartość zawsze możemy zmienić. Można to zrobić na dwa sposoby. Tak "na chwilę" dodając poprawkę, lub na stałe wpisując odpowiednie wartości jakie zmierzono dla odpowiednich lat. Poprawkę "na chwilę" możemy wprowadzić z dokładnością 1 sek i działa ona tylko podczas aktualnie uruchomionego programu. Jest to dosyć przydatna opcja, bo pokazuje w jakim stopniu zmieniają się obliczone parametry w stosunku do zmian delta T.

Trwałą korektę delta T dla lat 2004-2030 można dokonać klikając na przycisk "C". Tu oprócz wykresu delta T dla lat 1600-2100 możemy wprowadzić właściwą wartość w ms. Aktualne wartości delta T dla poszczególnych lat są prognozą. Czy właściwą? Jak wiemy delta T zmienia się w sposób nieobliczalny, więc dlatego w tej aplikacji możemy wprowadzić właściwą poprawkę. Gdybyśmy coś zamieszali, aplikacja zawsze będzie nam podpowiadać oryginalną wartość, a ponadto zawsze można przywrócić oryginalne wartości delta T dla lat 2004-2030 (przycisk "oryg"). Możemy to też zrobić kasując plik "deltat.bin"

Jeśli ktoś chcę może sobie zassać swoją tablice DeltaT w formie pliku tekstowego w formacie
Rok wartość
Przykładowy plik jest TU


W programie możliwe jest też trwałe ustawienie delta T = 0. Wówczas wszystkie obliczenia wykonywane są dla czasu TDT. Ta opcja może się przydać np. w przypadku, kiedy chcemy porównać obliczone efemerydy z profesjonalnymi tabelami, które podają wartości właśnie dla czasu TDT.

Literatura :


Aktualny czas można zmienić ustawiając bezpośrednio UT lub TDT w formacie tradycyjnym lub w formacie daty Juliańskiej JD. W tym celu należy użyć przycisku obok UT i TDT.
Akceptowane formaty daty :
yyyy mm dd gg mm ss
yyyy.mm.dd gg.mm.ss
yyyy.mm.dd gg:mm:ss
yyyy/mm/dd gg:mm:ss
Jesli ustawimy date na yyyy lub yyyy.mm to program automatycznie ustawi yyyy.01.01 0:00:00 lub yyyy.mm.01 0:00:00

Można też wstawić wynik działania sumy artmetycznej. Przykładowo chcemy się dowiedzieć jaki dzień przypada za równo 100 dni, teraz czyli 2010.1.18?
Nic prostszego – klikamy na przycisk zmiany JD i do aktualnej wartości dodajemy "+100". Po zaakceptowaniu mamy 2010.4.28

Zakres zmian danych wejściowych :

Pozycje geograficzną można ustawić bezpośrednio, wywołując okienko Ustawienie pozycji z menu
Akceptowane są wszystkie formaty
np.
51.51222
-0.06500

51.51222
359.93500

N51.51222°
359.93500°

51 30 44
-0 3 54

N51° 30' 44"
W0° 3' 54"

N51 30.7
W0 3.9

N51° 30.7'
W0° 3.9'

51°30'44"N
0° 3'54.00"Zach.


Do kompletu pozostaje jeszcze wybrać strefę czasową

oraz zaznaczenia, czy występuje zmiana czasu.

Zmiana czasu

Jak wiadomo, w Polsce jak i w Unii Europejskiej zmiana czasu podlega ściśle określonym regułom. Obecne czas letni wprowadzany jest ostatnią niedzielę marca, a odwoływany w ostatnią niedziele października.
Ci którym bliski jest ten temat, zapewne wiedzą, że w latach 1981 - 1995 czas letni odwoływany był w ostatnią niedziele września. A jak było wcześniej?
Otóż, wcześniejsze zmiany czasu nie można ująć w ścisłe reguły, a można dodać, że w niektórych latach czas w ogóle nie był zmieniany, mając na względzie okres od 1916 roku, kiedy to w ogóle powstał pomysł zmiany czasu.
A jak jest w innych krajach, gdzie stosuje się zmianę czasu?
Zapewne jeszcze bardziej pokręcony sposób :)
W programie nie ma zaaplikowanych wszystkich reguł w poszczególnych krajach, ale pozostawione jest użytkownikowi zdefiniowanie własnej reguły i przypisanie jej do pozycji geograficznej, która będzie obowiązywać w programie i którą można zapisać do swojej bazy.
Poniżej kompletna reguła (od początku do chwili obecnej) zmian czasu przypisana do miejsc geograficznych polskich miast zapisanej w bazie miast.

Tworząc nową regułę możemy wywołać małą podpowiedź. Dostępnych jest kilka aktualnych reguł dla kilkunastu miejsc na świecie.

Zasady definiowania reguł są bardzo proste. W polu "od" i "do" wpisujemy lata występowania reguły. W kolumnie "z" - 1 oznacza początek obowiązywania czasu letniego, a 0 koniec.
Regułę można zdefiniować na dwa sposoby. Pierwszy sposób to bezpośrednie wpisanie daty obowiązywania i odwołania czasu letniego. W polu "m" wpisujemy miesiąc, w polu "d" - dzień i w polu "h" godzinę wg czasu lokalnego. Ten sposób zalecany jest w przypadku, gdy reguły nie da się zdefiniować inaczej. Czyli dla przykładu Polski w taki właśnie sposób należy opisywać lata 1946..1949 oraz 1957..1964 i 1977..1979, kiedy zmiany czasów dokonywana wg. rozporządzenia rady ministrów wg. ich własnego widzimisie. W tym przypadku, jeden wpis odnosi się tylko do ściśle określonego roku dlatego w polu "do" należy postawić "-".
Od roku 1981 zmiana czasu podlega już ściśle określonym regułom, którą to można ustawić wpisując polu "m" 3.5 oznaczająca ostatnią niedziele marca i 10.5 jako ostatnią niedziele października. Pole "d" w tym przypadku oznacza dzień tygodnia. Jeśli jest zero lub puste oznacza to właśnie niedzielę. Wartość 4 oznacza oczywiscie czwartek, a 5 piątek.
Oczywiście inne oznaczenia, podobne do zmiennej TZ stosowanej w systemach operacyjnych UNIX są akceptowane. Dla przykładu 11.1 - oznacza pierwszą niedziele listopada. 6.2 - drugą niedziele czerwca. 2.4 - czwartą niedziele lutego i 2.5 - ostatnia (5 - oznacza ostatnia) niedziele lutego.
Jeśli zmiana czasu nie występuje w niedziele co ma miejsce np. w krajach arabskich to należy wypełnić pole "d" wskazując tam na dzień tygodnia w którym ma nastąpić zmiana.
i tak przykładowo dla Egiptu :
4.5 5 - oznacza ostatni piątek kwietnia, a 9.5 4 - ostatni czwartek września.
Jeśli w polu "do" wpiszemy znak ">" to oznacza to, że reguła obowiązuje od roku wpisanego w polu "od" do nieskończoności. Oczywiście, jeśli przykładowo dla Polski obowiązująca od 1996 roku i wciąż aktualna reguła 3.5 i 10.5 nie będzie już obowiązywać, to należy ją zamknąć z rokiem obowiązywania i wpisać nową aktualnie obowiązującą, ze znakiem ">" w polu "do". Jeśli czas letni nie będzie obowiązywał to zamknięta reguła aktualnie działać nie będzie, ale będzie działać wstecz.
Ważną rzeczą jest, aby schemat spisanej reguły miał logiczny sens. Nieposortowane i nielogiczne wpisy są niedopuszczalne. Znak ">" w polu "do" rzecz logiczna, zarezerwowany jest tylko dla ostatniego wpisu. Jeśli ktoś zamierza opisywać miejsca na półkuli południowej, np. w Australii, musi też pamiętać, że czas letni wprowadza się tam w miesiącach letnich, czyli październik listopad. Pierwsze pole "z" będzie mieć wartość 0, a drugie 1, odwrotnie niż u nas.

Ustawienie lokalizacji - Podstawowa baza miejsc geograficznych

W podstawowej bazie danych mamy do dyspozycji ponad 8 tys. miejsc geograficznych całego świata, wraz z informacją o przypisanej strefie, zmianie czasu i regule wspomnianej zmiany, którą to można potem edytować. Miejsca geograficzne pogrupowane są wg. państw. Do dyspozycji jest też poglądowa mapka.


Podręczna baza - Baza ważniejszych lokalizacji

Na każdym etapie obliczeń, zawsze można wywołać bazę danych i online sprawdzić, jak zmieniają się obliczone parametry w zależności od tego w jakim punkcie globu się znajdujemy. To, że pozycja geograficzna nie jest raz ustawiana, a istnieje możliwość zmiany pozycji geograficznej podczas obliczeń jest to bardzo mocną stroną programu. Baza danych zawiera 2035 pozycji geograficznych i oprócz współrzędnych geograficznych, zawiera także informacje o numerze strefy czasowej danego miejsca, a także informację czy w danym miejscu występuje zmiana czasu na czas letni (wraz odpowiednią regułą), czy też nie. Wszystkie te informacje są uwzględnione w przypadku, gdy w okienku strefy czasowej zaznaczymy "auto".
Poniższy przykład wskazuje na miejsce geograficzne 2 strefy, jednak strefa czasowa z uwzględnieniem zmiany czasu to 3.

Każde miasto wywołane z bazy zapamiętane będzie w programie z informacją o numerze przypisywanej strefy czasowej, a także czy występuje zmiana czasu ze ściśle przypisaną regułą owej zmiany.
Gdy funkcja "auto" nie jest zaznaczona, podczas wyboru miasta, w programie głównym w formie podglądu wyświetlana jest godzina jaka jest aktualnie w danym mieście. Podczas wybierania miasta z bazy danych, wyświetlana jest też informacja o numerze przypisanej strefy czasowej, jak i również czy występuje zmiana czasu (1- występuje, 0 – nie występuje).
Poniższy przykład pokazuje wybór miasta Delhi, w przypadku, gdy wcześniej obowiązującym miastem była w Warszawa w czasie letnim (strefa = 2).

I ciekawostka. Sylwester 2009.12.31 godzina 11:00. W mieście London Kiritimati na wyspach Line już witają Nowy Rok. Wskazuje na to 0:00+ ("+" wskazuje już na dzień następny).

Poniżej szersze wyjaśnienie działania opcji w panelu strefa i okienku wyboru pozycji geograficznej.

W programie oczywiście można ustawić nietypowe strefy, takie jak +5.5 występujące w Indiach, +6.5 w Birmie, +9.5 występującej w części Australii, czy –4.5 występującej w Wenezueli.

Jeśli ktoś potrzebuje małej podpowiedzi w jakiej to części naszego globu obowiązuje dana strefy, to może się posłużyć poglądową mapą stref.

W oknie bazy danych można ustawić tylko ulubione. Wówczas w bazie wyświetlane będą tylko te miejsca geograficzne, które wcześniej dodaliśmy do ulubionych. Dodawanie lub usuwanie miasta z ulubionych możliwe jest przez zahaczenia, lub odhaczenie ustawienia w ulubionych.

Istnieje też możliwość tworzenia całkowicie swojej bazy danych. Wywołać ją można klikając na przycisk "Moja Baza".

Dane do bazy wprowadza się za pomocą przycisku "Add". Jeśli pozycja geograficzna nie pochodzi z oryginalnej bazy miast, program poprosi o podanie nazwy.

Pozycje geograficzną do "Mojej Bazy" można też dodać, z okienka z Bazy wiekszych miast świata.

Pozycje z "Mojej bazy" można edytować, kasować, a także sortować.


Baza czaso-miejsc

Czy zdarzyło się Państwu być świadkiem jakiegoś zjawiska astronomicznego i czujecie potrzebę jego zapamiętania, zapisania wszystkich jego punktów szczególnych, czyli gdzie, kiedy, w jakiej strefie, w jakich warunkach występowało? W tym programie z pomocą przychodzi baza tzw. czaso-miejsca, która gromadzi wszystkie niezbędne dane - zmienne wejściowe potrzebne do obliczenia poszczególnych danych.

Jeden rekord zawiera (na powyższym screenie pozycje zaznaczone na zielono) :

Rekord do bazy danych można sobie dodać w każdej chwili, będąc w dowolnej części programu (przycisk "add").

Bazę danych możemy też w każdej chwili sobie wywołać. Jest to o tyle wygodne narzędzie, bo umożliwia nam szybkie i bezpośrednie porównanie obu zjawisk (np. zaćmień Słońca w zakładce SunSim) które to zachodzą w różnym czasie, w różnych miejscach i w różnych warunkach atmosferycznych. Nazwa dodanego rekordu złożona jest z nazwy lub pozycji geograficznej (jeśli nazwa nie występuje) daty i godziny. Inne dane widoczne są na podglądzie. Nazwę rekordu można zmienić (przycisk "Edit"). Rekordy w bazie można sortować i kasować. Tego typu baz danych użytkownik może sobie tworzyć wiele stosując funkcje "zapisz".
Pliki z bazą czaso-miejsc mają rozszerzenie *.cmf i zgromadzone są w katalogu cmf znajdującym się w głównym katalogu programu.
Narzędzie tworzenia baz cmf wykorzystane jest w programie również do generowania określonych raportów, których utworzenie np. zaćmień Słońca, wymaga czasu, a których późniejsze przeglądanie jest bardzo wygodne.


Poglądowa mapa do szybkiej zmiany pozycji geograficznej

Pozycję geograficzną można tez wybrać za pośrednictwem poglądowej mapy Europy.

Warto jednak dodać, że założeniem autora nie było tworzenie mapy, tylko po to, aby na jej podstawie szukać pozycji geograficznej.
Na czym wiec polega jej wyjątkowość?
Otóż na tym, że każdy ruch kursora myszy po mapie, skutkuje pokazaniem pozycji geograficznej, a także co jest zasadniczą i ważną rzeczą - przeliczeniem danych w innym oknie.
Przykładowo jeśli okno wywołane zostało w zakładce Sun to każdy ruch myszy powoduje przeliczeniem aktualnej wysokości Słońca, wschodów i zachodów, długości dnia, światów i zmierzchów.
Gwarantuje, że kilka ruchów myszą po mapie, w lewo lub w prawo, wykonane w ciągu kilu sek, pozwolą na poznanie zależności decydującymi o momentach wschodów i zachodów Słońca, a także długości dnia.
1 czerwca 2009 Słońce wschodzi o 4:20. Po wywołaniu mapy w ciągu sek dowiemy się, o której wschodzi w Gdańsku, w Krakowie, Paryżu... Za pomocą tej mapy szybko możemy też określić pas określonego zjawiska. Np. o 4:20 w tym samym dniu Słońce wschodzi też we Lwowie i Geteborgu. W miastach gdzie zachodzi zasadnicza różnica w długości dnia.


Jak ktoś sobie życzy to może sobie zaznaczyć strefy czasowe. Gdy ta opcja jest aktywna każde zaznaczenie miejsca geograficznego i zatwierdzenie oznacza przeniesienie pozycji geograficznej, wraz z informacją o numerze strefy.

Mapa wykonana jest metodą wektorową i oparta jest na bazie ok. 60000 miejsc geograficznych, na które składają się na zarys kontynentu i granic. Dokładność mapy jest różna, w zależności od tego jaka część Europy została spomiarowana. Przykładowo wybrzeże polskie i francuskie zostało zrobione z dużą dokładnością, zaś po północnym wybrzeżu Norwegii i Finlandii, autor pojechał zgrubnie.


Mapa ze względów praktycznych została wyświetlona w rzucie Merkatora. Chodzi o to, aby zmiana myszy w lewo lub w prawo skutkowała tylko zmianą długości geograficznej. W każdym innym rzucie może skutkować też zmianą szerokości geograficznej. Jak wiemy, w rzucie merkatora obiekty o dużej szerokości geograficznej mogą się wydawać nieco większe. Dotyczy to Skandynawii, a także i Polski. Mapa obejmuje zakres długości od 349° do 45° i szerokości od 34.5° do 72°, czyli całej Europy.
Na mapie można zaznaczyć miasta z bazy miast, tylko ulubione (na czerwono) a także punkty z mojej bazy.


Mapa Świata

W programie dostępna jest też poglądowa mapa całego świata. Rzecz jasna, jak w pozostałych narzędziach tego programu każda 'podróż' myszą po mapie skutkuje natychmiastowym przeliczeniem danych w programie głównym. Dzięki szybkiemu przemieszczeniu się po mapie szybko możemy poznać szereg zjawisk, które z pozoru wydają się nam oczywiste, a które dzięki temu narzędziu nabierają innego wymiaru. Przykładowo taka długość dnia, zależna od szerokości geograficznej, czy też momentu lokalnego południa zależnego od długości geograficznej, czy też strefy czasowej. W czasie 'podróży' może też oczywiście wybrać swoje miejsce geograficzne, które będzie obowiązywać w programie głównym.

Jeśli nie życzymy sobie oby dane przekazywane do programu głównego i na bieżąco przeliczane można to wyłączyć (opcja "link")

W aplikacji dostępne są trzy mapy.

Każda podróż po mapie skutkuje :

Dodatkowo na mapie można pokazać punkty z 'mojej bazy'

Na mapie zaznaczone są wszystkie kraje świata i większość charakterystycznych wysp. Przykładowo dobrze opisane są wyspy Line w państwie Kiribati, gdzie obowiązuje strefa +14 (mieszkańcy tych wysp jako piersi witają dzień) wyspy Baker i Howland należące do USA, gdzie jako w jedynych obowiązuje strefa –12, czy Chatkam gdzie obowiązuje egzotyczna strefa 12 3/4. Podróż po tej mapie, może mało dokładnej, bo trudno jednak dokładnie odwzorować cały świat, to gwarancja dobrej zabawy i edukacji.
Jako uzupełnienie dostępna jest też tabela czasu lokalnego, jaki obowiązuje na pozycji wejściowej i zaznaczonej. Wszystkie potrzebne dane, takie jak strefa, czy obowiązuje zmiana czasu, a także czy aktualnie obowiązuje czas letni brane są z mapy (po kliknięciu) lub z bazy danych (bo wybraniu pozycji. Wyjątkiem jest czas letni. Ta informacja brana jest na podstawie daty w programie głównym. Wszystkie te informacje można potem zmienić. Gdy obok godziny pojawi się "+" to jest to informacja, że godzina odnosi się już do dnia następnego. Gdy "-" dnia poprzedniego. Mogę się też pojawić dwa plusy – "++". Oznacza to, że godzina dotyczy dnia pojutrzejszego. Taka różnica czasów jest możliwa, np. miedzy stosunkowo mało odległymi wyspami. W. Baker i W. Bożego Narodzenia na Kiribati. Przykładowo jeśli na Baker jest godzina 23:00 7 lutego, to na W. Bożego Narodzenia będzie 1:00, ale będzie to już 9 lutego!
Takich ciekawostek w okolicy linii zmiany daty jest więcej :)

Przyglądając się na mapę stref całego świata, bardzo zróżnicowaną można, zdać sobie pytanie, w jakiej części występuje największa różnica między lokalnym południem, który w pewnym sensie jest wyznacznikiem jakości życia, bo przecież człowiek od prawieków wstaje razem ze Słońcem i z jego zachodem kończy swój dzień. Popatrzmy jak to jest w Europie. Mieszkańcom wschodniej części Polski, w strefie 2, czyli wtedy kiedy obowiązuje czas letni, południe wypada o 12:25. W zachodniej części Hiszpanii, która jest w tej samej strefie lokalne południe wypada o 14:34. Jest wiec ponad 2h różnicy.

A która Strefa jest najrozleglejsza w sensie największej różnicy między zjawiskami astronomicznymi?
To Chiny...
Mieszkańcy wschodniej części mają południe o 11:00, a zachodniej dopiero o 15-tej


Ortodroma

Ortodroma to oczywiście najkrótsza droga pomiędzy dwoma punktami na powierzchni kuli biegnąca po jej powierzchni. Wszyscy jednak wiedzą, że na ogólnie dostępnych mapach - merkatora, czy projekcji cylindrycznej, linia ta poza dwoma wyjątkami jest łukiem.

Ortodroma lotu Warszawa – Los Angeles wygląda tak

a najkrótszy lot z Londynu do Nowej Zelandii okazuje się, że wiedzie przez Norwegię i koło podbiegunowe choć intucja podpowiada coś zupełnie innego.

Ortodroma Dehli - New York też przebiega ciekawie

Orodroma ukazuje się po każdorazowym kliknięciu na wybraną pozycje. Dodatkowo przeliczana jest odległość. (jeśli chemy aby wyświetlała się w Milach Morskich wystarczy klinąć na wynik).
Edukacja i zabawa jest więc gwarantowana :)

Ortodroma liczona jest po elipsojdzie obrotowej. W polu wyniku, w tzw. dymku można też odczytać odległość po loksodromie i różnicę odległości między dwoma kursami.

Można jeszcze dodać, że pozycje wejściową, jak i zaznaczoną można wybrać z "Bazy miejsc geograficznych" lub z "mojej bazy". Oczywiście przebieg ortodromy można obserwować już podczas wyboru tychże miejsc (można to wyłączyć - opcja "link").

Pozycje geograficzną wejściową i zaznaczoną można też zmieniać manualnie. Po kliknięciu na symbol 'lamda' otworzy się okienko do zmian.


Zarys dnia i nocy i cień gnomonu, czyli wskaźnik aktualnego położenia Słońca określający wysokość i azymut

Małym dodatkiem do mapy jest zarys dnia i nocy, czyli aktualnego oświetlenia Ziemi przez Słońce. Zarys możemy sobie wygenerować na określoną godzinę w wybranym dniu. Symulacja jest dokładna i zawiera także efekt zmierzchu i świtu.
Na mapie, dla dwóch punktów, bieżącego i wybranego dostępne są też wskaźniki położenia Słońca – cień gnomonu, dzięki którym można się zorientować skąd i jak wysoko świeci Słońce.
Opcja może być przydatna dla fotografów, który czają się na sfotografowanie określonego obiektu i chcą wiedzieć w jakich godzinach znajdzie się on w dobrym oświetleniu. Skala mapy nie ma tutaj znaczenia, bowiem każda mapa i plan usytuowana jest zawsze tak samo – północ na górze, a wschód i zachód po prawej i lewej stronie.


Cień i wyznaczanie pasa całkowitego zaćmienia Słońca

Za pomocą wyżej wymienionej aplikacji można też wyznaczyć pas całkowitego zaćmienia Słońca, korzystając z dodatkowych narzędzi do obróbki grafiki.
Przykłady :


Inne przykłady grafik wygenerowanych przez AlmSun
Przebieg zaćmienia z 29.03.2006 roku :


Zestaw plików : 2006.03.29 10-40 - 13-40 (10) 2.00.rar


Dokładność obliczeń i efemerydy JPL DE406, DE422 i DE431

Obliczenia w programie AlmSun wykonywane są wg teorii DE404.
Dostępne też algorytmy umożliwiające odczyt efemeryd publikowanych przez NASA JPL DE406, DE422 i DE422 i to od użytkownika zależy z które efemerydy są obowiązujące.

DE406

Efemerydy DE406 opublikowane zostały w maju 1997 roku i zawierają dane z lat 3000 p.n.e do 3000.
W oryginalnej, pierwszej dystrybucji dane efemeryd podzielono na 20 plików po 10 MB każdy. Aby zaaplikować efemerydy JPL DE406 należy do katalogu DE406 dołączyć następujące pliki :

unxm3000.406    -3000 .. -2700
unxm2700.406    -2701 .. -2400
unxm2400.406    -2401 .. -2100
unxm2100.406    -2101 .. -1800
unxm1800.406    -1801 .. -1500
unxm1500.406    -1501 .. -1200
unxm1200.406    -1201 ..  -900
unxm0900.406     -901 ..  -600
unxm0600.406     -601 ..  -300
unxm0300.406     -301 ..    -1
unxp0000.406        1 ..   300
unxp0300.406      301 ..   600
unxp0600.406      601 ..   900
unxp0900.406      901 ..  1200
unxp1200.406     1201 ..  1500
unxp1500.406     1501 ..  1800
unxp1800.406     1801 ..  2100
unxp2100.406     2101 ..  2400
unxp2400.406     2401 ..  2700
unxp2700.406     2701 ..  3000

W katalogu "de406" możemy umieścić pliki dla dowolnego 3-stulecia jakie nas interesuje. Możemy tam umieścić wszystkie pliki udostępnione przez NASA/JPL czyli od roku –3000 do 3000, wybrany plik (dla obowiązującego 3-stulecia) albo w ogóle. W takim układzie ustawienie de406 będzie nie aktywne. 20 plików zawiera efemerydy Słońca, Księżyca i Planet. Komplet plików zajmuje 200 MB. Jak już wspomniano, zaleca się przechowywanie tylko plików z obowiązującego 3-stulecia, czyli unxp1800.406
Niestety w chwili obecnej JPL efemerydy DE406 publikuje już w nowym formacie i formie jednego pliku zawierającego wszystko od roku 3000 p.n.e do 3000.
Moim zdaniem opcja z podziałem na 20 części jest bardziej efektywna, dlatego AlnSun czyta efemerydy w starej wersji.

Zestaw plików dostępnych jest : TU

Pliki mozna sobie też 'dociagnąć' bezpośrednio z aplikacji.

Informacje z jakiego pliku aktualnie program korzysta możemy się dowiedzieć zaznaczając DE406.


DE422

DE422 zawiera efemerydy obowiązujące dla lat -3000 .. 3000, opublikowane we wrześniu 2009 roku.
Efemerydę DE422 można dołączyć do AlmSun zamiast DE406, która jak wspomniano też obowiązuje dla lat -3000 – 3000.

Aby zaaplikować efemerydy JPL DE422 należy do katalogu DE422 dołączyć plik de422.bsp dostępny na FTP NASA :

ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/bsp/de422.bsp

Plik można ściągnąć też bezpośrednio z AlmSun klikając "downolad"
w Menu –> Ustawienia –> JPL Ephemeris DE406/422/431
Dodatkowo w Menu -> Preferencje -> Efemerydy należy zaznaczyć Jako podstawowy zestaw efemeryd zastosuj DE22 (zamiast DE406).


DE431

DE431 to obecne najnowsze efemerydy, opublikowane we sierpniu 2013 roku dla lat -13200 – 17191.
Aby zaaplikować efemerydy JPL DE431 należy do katalogu DE431 dołączyć plik de431.bsp dostępny na FTP NASA :

ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/bsp/de431.bsp

Plik można ściągnąć też bezpośrednio AlmSun klikając "downolad"
W Menu –> Ustawienia –> JPL Ephemeris DE406/422/431
Efemeryda DE431 obowiązuje dla lat -13200 – 17191. W AlmSun można ją dołączyć jako dodatek, obok już istniejących DE404 i DE406.


Różnica miedzy DE422, a DE406 jest znikoma, zaś miedzy DE422, a DE431 dla lat -3000..3000 prawie żadna.
Mimo tego zawsze warto zaaplikować DE431, choćby dla porównania. Należy jednak pamiętać, że plik efemeryd DE431 zajmuje 3.2 GB!

Więcej informacji :
http://ssd.jpl.nasa.gov/?planet_eph_export
http://en.wikipedia.org/wiki/Jet_Propulsion_Laboratory_Development_Ephemeris



Sun

W panelu Słońce obliczane są aktualne parametry Słońca, podawane przez roczniki astronomiczne, czyli deklinacja, równanie czasu, GHA (gryniczowski kąt godzinny), rektascensja, długość ekliptyczna, szerokość ekliptyczna, pozorna średnica tarczy słonecznej, odległość Słońca oraz nachylenie ekliptyki.

Panel Perihelium i aphelium

Tu podane są wartości Perihelium i aphelium Słońca dla aktualnego roku. Wartości liczone są metoda numeryczną DE406 lub DE431 i podane są z dokładnością jednej sekundy w celu pokazania spójności zastosowanych algorytmów.

Panel Aries

Tu podawany jest aktualny czas gwiazdowy, oraz GHA Punktu Barana.

Panel Aktualna Pozycja

W tej tabeli obliczana jest aktualna pozycja Słońca : wysokość, azymut, oraz wysokość z uwzględnieniem refrakcji, która uzależniona jest od temperatury i ciśnienia atmosferycznego. Wartość wysokość z uwzględnieniem refrakcji (wysokość pozorna) uzależniona jest też od wysokości obserwatora. Poprawka na obniżenie horyzontu, uwzględniająca wysokość obserwatora wyliczana jest ze prostego wzoru :
p = 1.76'*sqrt(h)
Wysokość pozorna przeliczana jest metoda numeryczną, a wartość refrakcji astronomicznej liczona jest ze wzorów podanych w Almanach for Computers 1990. W Panelu Aktualna Pozycja podawana jest też moment kulminacji Słońca. (Wysokość oraz godzina)

Ponieważ z pozoru trywialne zagadnienie poprawiania wysokości, wielu miłośnikom astronomii sprawia pewną trudność, w celu bliższego zrozumienia tematu autor programu zaimplementował pewną pomoc. Mianowicie kliknięcie ikony "?" pozwala na uzyskanie pełnego zestawienia o wszystkich możliwych poprawkach, także z podziałem na wysokość tarczy górnej i dolnej. W tym oknie istnieje też możliwość zmiany pewnych parametrów (wysokość, wysokość obserwatora, temperatura, ciśnienie) tak aby łatwiej zrozumieć co i w jakim stopniu od czego zależy. W przypadku poprawienia wysokości Słońca poprawkę paralaksy zaniechano.

Panel Astro Zegar

Panel Astro Zegar to graficzna wizualizacja poziomu naświetlenia w ciągu całej doby. To z pozoru trywialne narzędzie ma dużo wartości edukacyjnych, bo w szybki sposób można ocenić proporcje długości dnia i nocy oraz długość świtu/zmierzchu. Dzięki szybkiej zmianie dni od grudnia do stycznia można też zauważyć fakt, iż przyrost dnia następuję najpierw od zachodu.

Astro Zegar 2008.04.15, 16:40:04, Warszawa

Astro Zegar 2008.06.20, 16:40:04, Warszawa

Astro Zegar 2008.06.20, 16:40:04, Helsinki - tu 'widać' białe noce

a tu Helsinki ale 2008.12.20

Astro Zegar 2008.03.20, 16:40:04, Nairobi, Kenia - prosze zauważyć na bardzo krótki zmierzch

a tu Spitsbergen 2008.04.09. Tu zmierzch trwa połowę dnia.


i jeszcze raz Warszawa 2008.06.20

i dla porównania Paryż w tym dniu, który jest w tej samej strefie czasowej

Ponieważ aplikacja jest dosyć procesorożerna i w przypadku wolnych komputerów może spowodować spowolnienie obliczeń, można ją wyłączyć. Można to zrobić klikając na obrazek Słońca w panelu Aktualna Pozycja.

Za pomocą tego panelu można też zmieniać godzinę. W przybliżony sposób, przesuwając myszą.
Z kolei jeśli 2x klikniemy na AstroZegar to pojawi się nam wykres wysokości Słońca w funkcji czasu, czyli obrazowo mówiąc droga Słońca w ciągu dnia.

Ponowne kliknięcie powoduje też pokazanie wykresu drogi Księżyca, który zaznaczony jest kolorem niebieskim.

Mini wizualizacja ruchu dobowego Ziemi

W panelu Aktualna pozycja znajduje się też mini wizualizacja ruchu obrotowego Ziemi. Ziemia zawsze ustawiona jest na aktualną pozycje geograficzną.

Wizualizacja ruchu obrotowego Ziemie można też sobie wywołać w osobnym oknie i odpowiednio powiększyć. Raz wywołane okno z wizualizacją, jako niezależne będzie obecne (także przy wywołaniu innych programów) i zawsze będzie pokazywać aktualny stan.
Po zamknięciu programu zapamiętywanie są jego wszystkie ustawienia, tj. wielkość położenie, a także czy podczas uruchomienie głównego programu ma być pokazywane.
Wizualizacja realizowana jest na dwa sposoby. Pierwszy to taki, że oko obserwatora patrzy na aktualnie ustawioną pozycje geograficzną, a w zależności od pory dnia, to Słońce obiega Ziemie zostawiając swój cień. Druga, bardziej realna polega na tym, że Słońce jest nieruchome, a Ziemia wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi. Pierwszy sposób wizualizacji jest jako default. Zmianę sposobu wyświetlania wizualizacji dokonuje się poprzez "dwuklik" obrazu.

W panelu Aktualna pozycja, obok mini wizualizacji ruchu obrotowego Ziemi znajduje się też informacja o poziomie energii świetlnej jak w danym momencie do nas dociera, na tle nieba.

By uprzedzić ewentualne pytanie, co mianowicie ta wartość oznacza i jak ona się ma rzeczywistości, odpowiadam iż jest to subiektywna ocena. Przykładowo poziom oświetlenia w południe wynosi 100%, a podczas zachodu Słońca 52%. A dobrze wiadomo, że poziom energii świetlnej spada wtedy co najmniej 100-krotnie (czyli powinno być 1%) o czym przekonał się zapewne każdy fotograf, fotografując w plenerze w południe na ustawieniach 1/500 s przesłona 11, które to parametry podczas zachodu musi skorygować do 1/60 s i przesłony 2.8. Prawda jest jednak taka, że o ile aparat w takich sytuacjach bardzo odczuwa brak światła, to człowiek, wg subiektywnej oceny, uwzględniającej fakt iż średnice oka ludzkiego rozszerzają się, widzi może lekko przyciemnione niebo i mniej więcej połowę światła porównując do południa. Poziom światła obliczany jest wg empirycznego wzoru wykorzystywanego profesjonalnych programach np. w Starry Night. Dlatego nie widzę powodu, by i w moim programie nie był przeliczany ten parametr i na podstawie jego wartości ustalany był kolor nieba w zależności od wysokości Słońca wykorzystany do sporządzenia Astro Zegara.

W panelu Aktualna pozycja dostępne jest też okno ze szczegółowym zestawieniem poprawek wysokości.

Jeśli ktoś chciałby zobaczyć przebieg Słońca, Księżyca a przy okazji wybranej Planety bardziej obrazowo to ikonka "Wykres h=(t)" pozwoli nam na obejrzenie dziennego przebiegu Słońca i Księżyca. Z pozoru trywialne rzeczy, ale wykresie pozwalają nam na zrozumienie pewnych ciekawych zależności między przebiegiem Słońca i Księżyca który jest w Nowiu, w I kwadrze lub w Pełni. Na wykresie można też zobaczyć jak to się dzieje, że są takie dnie w których Księżyc po prostu nie zachodzi.
Mocną stroną podprogramu jest to, że oczywiście wszystkie parametry (data, pozycja geograficzna) możemy sobie zmienić online i szybko załapać o co tym wszystkich chodzi. Suche dane i podręczniki tego nie zastąpią ;)

Za pomocą tego programu w dość szybki sposób (poprzez zmianę daty) możemy też znaleźć najdogodniejszy okres w którym daną Planetę możemy zaobserwować. Na poniższym obrazie dogodne warunki do obserwacji Merkurego znalezione metodą szybkiego wyboru daty.

Tak jak w programie głównym, możemy sobie wywołać bazę danych z większymi miastami świata i szybko przejrzeć, jak to się wszystko zmienia w zależności od wybranego miejsca na Ziemi.

Czy nie zastanawiałeś się o której godzinie Słońce osiągnie określony azymut? Oczywiście w każdym dniu dzieje się to o innej godzinie. Można to sobie znaleźć programie głównym zmieniając godzinę, ale jeśli ktoś chcę szybciej to pomocny okaże się mały podprogramik, który wyznacza godzinę dla określonego azymutu. Azymut podajemy w formacie np. 170, 170.0, 170.5 lub 170 30 (format stopnie minuty) .

Jeśli ktoś sobie życzy mieć to w postaci raportu na cały rok, to wystarczy kliknąć na ikonkę "raport". Przykładowy raport dla Warszawy i azymutu 180 jest : TU
Generując raport możemy go obejrzeć bezpośrednio w Internet Explolerze (lub innej domyślnej przeglądarce) w formacie html. Przeglądarka wraz raportem otworzy się automatycznie (jeśli zaznaczymy taką opcje). Przykładowy raport wygenerowany przez AlmSun wygląda tak : Sun_Azumut_60.00_rok_2010.html

W jakich godzinach Słońce osiągnie zadaną wysokość?
To tez można szybko określić za pomocą krótkiego pod programiku, a także sporządzić roczny raport, także do obejrzenia w przeglądarce internetowej : Sun_Alt_10.00_rok_2010.html


A Kiedy Słońce, Księżyc lub jakaś Planeta osiągnie określoną pozycje, czyli ściśle określoną wysokość i azymut? Przykładowo w określonym dniu i godzinie Słońce zagląda nam do okna i chcemy wiedzieć kiedy taka szansa jeszcze się powtórzy. To można zrobić podprogramem :

Czas = f(h,az) - Obliczenia czasu dla zadanej wysokości i azymutu

Obliczenia wykonywane są metodą numeryczną, ze ściśle określonym krokiem i wielkością kątową zadanego punktu, który z punktu widzenia programu jest kołem o promieniu r. Czym większe r, czym więcej momentów do niego pasujących. Tą ideę bardziej przypomina poniższy rysunek.

Jeśli zależy nam na dużej dokładności poszukiwania zaleca się ustawienie jak najmniejszego kroku (np. 1 s) i jak najmniejszego promienia r (1' – jedna minutą kątowa)

Panel Pory roku

W tym panelu podawane są momenty pór roku liczone metodą numeryczną na podstawie DE404 lub DE406, DE431 (w zależności o wyboru). Moment podany jest z dokładnością 1 sekundy aby pokazać spójność algorytmów obliczeniowych. Przykładowo jeśli pierwszy dzień wiosny w 2008 następuje 20 marca o godzinie 6:48:16 to oznacza tyle, że dokładnie tym czasie, co do sekundy długość ekliptyczna Słońca równa jest zero co można sprawdzić.
W tym panelu podano też długości pór roku.


Znaki Zodiaku

Jeśli ktoś chciałby poznać dokładne momenty przejścia Słońca przez dany Znak Zodiaku to może sobie wywołać to zestawienie klikając na mały przycisk znajdujący się obok wartości długości ekliptycznej Słońca. Wartość obliczane są metodą numeryczną dla danej strefy i wcześniej ustawionej metody De404 lub DE406/DE431. Obliczoną wartość można też przenieść do programu głównego. W tym przypadku należy kliknąć na wartość i "OK"

Wygenerowane dane możemy sobie obejrzeć w formacie html w IE, choćby w przedziale 1000 lat. Przykładowe zestawienie wygenerowane przez AlmSun : Znaki_zodiaku_1910_ilosc_lat_101.html

Za pomocą tej samej aplikacji można sobie wywołać zestawienie dotyczące tylko pór roku : Pory_roku_1910_ilosc_lat_101.html

Panel Wschody i Zachody

W tej tabeli obliczane są momenty wschodu i zachodu Słońca. Godzinę oraz azymut. Momenty wschodu i zachodu obliczane są biorąc pod uwagę wysokość obserwatora, aktualny promień Słońca jak i również refrakcje astronomiczną z uwzględnieniem ciśnienia i temperatury. Nie jest to wiec standardowe 50' pod horyzontem. Mimo, że moment wschodów i zachodów jest w zasadzie zjawiskiem trudno obliczalnym (ze względu na refrakcję) i na ogół podawany jest z dokładnością jednej minuty, to jednak autor programu zdecydował się podać obliczoną wartość z dokładnością 1 sek. Głównie z powodu pokazania spójności zastosowanych algorytmów obliczeniowych. Przykładowo obliczony czas wschodu Słońca, a następnie podstawiony do głównego formularza czas pokaże pozorną wysokość równą dokładnie wysokość promienia Słońca pod horyzontem. Wysokość obliczona będzie wtedy równa –50'. Oczywiście gdy wysokość obserwatora będzie równa 0 m, temperatura 10 stopni, i ciśnienie normalne. Gdy wspomniane parametry będą inne, inna będzie godzina wschodu lub zachodu. Ta zakładka ma duża wartość edukacyjną ponieważ dzięki niej można się przekonać, jak temperatura powietrza, ciśnienie oraz wysokość obserwatora wpływa na wschody i zachody Słońca, a więc i na długość dnia. Jak temperatura powietrza 10 i 20 stopni wpływa na moment wschodu Słońca w pierwszy dnia lata w Warszawie? Bardzo proszę, różnica przy 10 i 20 stopniach wynosi 18 sek. Gdybyśmy obliczali moment wschodu w minutach to pewnie nie moglibyśmy tego określić.

Czy w chwilę po zachodzie Słońca można jeszcze ponownie zobaczyć jego zachód, gdy w ciągu 2 sek wejdziemy na wysokość 3 m, np. będąc na statku?
To właśnie można zasymulować tym programem.
Należy dodać, że parametr wysokość obserwatora nie jest wysokością n.p.m (nad poziomem morza) a wysokość obserwatora na morzu (tzw. Height of eye).
Rzecz jasna w każdej chwili można sobie wywołać bazę danych z miastami i sprawdzić, jak zmieniają się godziny wschodów i zachodów w zależności od dowolnego miasta w Polsce. Wszystko to można uchwycić online.

Ponieważ algorytmy DE404 są dosyć skomplikowane i wielokrotne przeliczenie parametrów Słońca jest dosyć czasochłonne, wschody i zachody Słońca przeliczane są wg szybszego lecz mniej dokładnego algorytmu DE200.
Oczywiście, gdy zaznaczymy de406 to będziemy mieć już dokładność de406. Warto też zaznaczyć, że wykonywane algorytmów de406 jest szybkie, bo nie są to obliczenia tylko tak naprawdę odczyt z pliku. Ponieważ w przypadku wschodów i zachodów Słońca różnica miedzy teoriami de200 a de406 jest niewielka (można to sprawdzić klikając de406) autor zdecydował się na takie właśnie rozwiązanie.



Numeryczne obliczenia wschodów i zachodów Słońca

By wyjaśnić bliżej o co dokładnie chodzi, trzeba przybliżyć nieco zagadnienie obliczenia momentów wschodów obiektów tak w ogóle. Jak to obliczyć?
Otóż wzór jest bardzo prosty. Wystarczy tylko znać deklinacje i równanie czasu albo po prostu długość ekliptyczną, ale... i tu mały problem - w momencie wschodu lub zachodu, w zależności od tego który moment wyliczamy. Jak więc to wyliczyć, skoro nie znamy tego momentu, które przecież mamy wyliczyć?
Nie jest tak źle. Po prostu przyjmuje się deklinacje powiedzmy na godzinę 12. Wyliczone w ten sposób momenty będą niedokładne, ale jeśli obliczenia przeprowadzimy raz jeszcze, czyli jeśli wyznaczmy deklinacje i równanie czasu dla godziny wschodu, wyznaczonej w podany sposób i jeszcze raz przeprowadzimy obliczenie momentu wschodu to otrzymany wynik będzie już dokładniejszy. Jeśli chcemy mieć wynik z dokładnością 1 sek to w warto to zrobić jeszcze raz, a w przypadku Księżyca obowiązkowo, bo jego parametry zmieniają się w ciągu dnia bardzo szybko.
Niestety to nie koniec problemów, bo jak wiemy na dużych szerokościach geograficznych, zarówno Słońce jak i inne ciała niebieskie mogą nie zachodzić w ogóle, czyli są widoczne całą dobę, lub nie wschodzić. To bardzo łatwo sprawdzić jeszcze przed zabieraniem się za obliczenie. Wystarczy znać tylko deklinacje. Jeśli 90 minus absolutna wartość deklinacji minus jeszcze wartość refrakcji astronomicznej i szeregu innych poprawek na wysokość obserwatora i wartości tarczy (w przypadku Słońca i Księżyca) będzie mniejsza od szerokości geograficznej to obiekt nie zachodzi. Będzie widoczny cały czas. Ale znowu ten sam problem. Mianowicie taki, że musimy znać tą deklinacje w momencie wschodu. Wschodu, które nie znamy i którego nawet nie wiemy, czy w ogóle występuje. W tym przypadku klasyczne wzory zawodzą. Może się wiec zdarzyć taka sytuacja, że program wskaże że momentu wschodu i zachodu brak, a w rzeczywistości taki występuje. Może to być specyficzna sytuacja, że Słońce ślizgnie się po horyzoncie dosłownie przez chwilę, pokazując swoją górną krawędź tylko na wysokość 0.1'. Z matematycznego punktu widzenia będzie to więc wschód i zachód. Praktyce taka sytuacja występuje niezmiernie rzadko i ma miejsce tylko na 1 minutowym pasie szerokości geograficznej. Wyliczyć to można tylko numerycznie traktując wysokość Słońca lub innego obiektu, jako funkcje czasu i poprzez szczegółową analizę znaleźć ekstrema i miejsca zerowe.
Czy możliwym jest, aby wschód Słońca wystąpił dwa razy w ciągu tej samej doby?
Oczywiście, że tak. Dzieje się to właśnie na dużych szerokościach geograficznych w sytuacji, gdy występuje duża różnica miedzy długością dnia obecnego poprzedniego. Taką sytuacje można wyłapać tylko za pomocą tej aplikacji.

Poniżej przykład. 2 czerwiec, miejsce : siedziba Św. Mikołaja w Finlandii, okolice koła podbiegunowego. Słońce w tym czasie wschodzi 2 min po północy. Zachodzi o 22:32, ale na krótko, bo jeszcze tej samej doby o 23:55 wschodzi ponownie.

Panel Świty i Zmierzchy podaje momenty świtów i zmierzchów cywilnych, żeglarskich i astronomicznych. Jest też informacja o czasie trwania świtu. Przykładowo w połowie czerwca w Gdańsku świt trwa 55 min, a na równiku... oczywiście znacznie krócej.


Mapa warstwic wysokości oraz wschodów i zachodów Słońca

Jeśli suche liczby wschodów i zachodów Słońca, jak i również wartości wysokości Słońca w zależności od pory dnia, sprawiają pewną trudność jeśli zamierzamy poczuć prawa nimi rządzące, polecam specjalny podprogram - Mapa warstwic wysokości oraz wschodów i zachodów Słońca. Właściwości programu :

Gwarantuje, że kilka ruchów myszą po całej Europie po kilku charakterystycznych dniach w roku (dzień najdłuższy, najkrótszy, równonoc) nawet przeciętnemu laikowi pozwolą zrozumieć prawa rządzące ruchem Ziemi w ciągu dnia, w dowolnym dniu w roku. Jeśli mimo to, ktoś nie wie dlaczego Słońce w takim Breście Słońce wschodzi 1.5h później niż w Poslce to proponuje narzucić sobie na mapie warstwice wschodów lub zachodów Słońca.
Tak wygląda warstwica zachodu Słońca 24.11.2008 roku. Linią pogrubioną zaznaczono pełne godziny.

A to warstwica wschodu Słońca w jednym z najdłuższych dni w roku. Proszę zauważyć, że na szerokościach powyżej 65 równoleżnika warstwice nie występują. Oczywiście, bo za kołem biegunowych Słońce nie wschodzi. Świeci cały czas.

Warto dodać, że narysowanie takiej warstwicy wiąże się z przeliczeniem wschodów i zachodów Słońca dla około 270000 punktów na mapie, więc trochę to trwa. Na komputerze (P4 3Ghz) trwa to 1 min 52 s. Uważam, że jest to czas do przyjęcia. Jeśli dla kogoś jest to zbyt długi czas, może sobie przeliczyć tylko to, co widoczne na ekranie (opcja "przlicz tylko widoczne"). Przykładowo obszar Polski u mnie przeliczany jest w czasie zaledwie 9 s.

Jest też możliwość tworzenia raportu rocznego - mapek z zaznaczonymi w warstwicami. Mapek jest 365(6) i są w formacie PNG.
Proces jest długotrwały, ale efekt końcowy nawet ciekawy, jeśli szybo przegląda się wygenerowane przez program mapki. Przykładowe mapki na cały rok są TU

Nie mniejszą zabawę dostarczają nam warstwice aktualnej wysokości Słońca.

Warstwice wysokości większej od zera, czyli Słońca widocznego zaznaczone są na czerwono. Pogrubione to 10°, 20 ° itd. Pogrubioną linią niebieską zaznaczono moment gdy wysokość Słońca = 0 czyli granica zachodu, lub wschodu. Linia fioletowa to warstwica wysokości -6° będącą granicą zmierzchu lub świtu cywilnego. Pogrubiona linia szara to warstwica -12° - granica zmierzchu nautycznego. Na czarno jako linię pogrubioną zaznaczono granicę zmierzchu astronomicznego -18°. Warstwice wysokości większej od zera wskazują na wysokość widoczną, czyli z uwzględnieniem refrakcji (stąd ta mała różnica między warstwicą 0° wskazująca na wysokość widoczną, a -1° będącą już wysokością astronomiczną).

Tak wygląda warstwica wysokości Słońca i północy w jednym z najdłuższych dniach roku. Proszę zwrócić uwagę na warstwice –6° będącej granicą miejsca, gdzie występują tzw. białe noce.


Graficzny Astrokalendarz

Astrokalendarz to graficzna wizualizacja długości dnia, wraz zaznaczeniem świtów i zmierzchów w całym roku.

Mimo, że każdy wie, że na dużych szerokościach w lecie występują białe noce i długi zmierzch, zaś na równiku zmierzch jest krótki, a w całym roku długość dnia jest porównywalna z nocą to jednak graficzne przedstawienie tego faktu nieco rozjaśnia temat.
Poniżej wizualizacja z Reykiawiku i Kairu.

Ciekawie wygląda wizualizacja na biegunie, lub z uwzględnieniem zmiany czasu.

Astrokalendarz zawiera wiele cennych funkcji. Dotyczą one Planet, dlatego więcej informacji znajduje się w opisie zakładki "Planety".
Astrokalendarza "słuchają" się też okienka wizualizacji Ziemi i Księżyca, które zawsze są na wierzchu. "Podróżując" myszą po wykresie szybko możemy zmienić datę i godzinę i od razu obserwować efekt we wspomnianych okienkach, tym samym dostarczając użytkownikowi fajnej zabawy a i rozjaśniając nieco temat ruchu obrotowego Ziemi.


Analemma

Każdy widział chyba analemme, a ściślej graficzne przedstawienie deklinacji i równania czasu w ciągu całego roku.

Jednak mało kto wie, jak analema zmieniała się na przestrzeni wieków, czyli jak wyglądała 3000 lat temu, a jak będzie wyglądać za 4000 lat. Proszę bardzo :

Jednak jeszcze ciekawiej wygląda analema za 7000 lat

W programie można też wygenerować dokładniejszą analemme, do wydruku lub dokładniejszej analizy.
Przykładowa analemma w wersji dokładnej wygląda tak : analema1900.png

Wykresy deklinacji, równania czasu, pozornej wielkości średnicy tarczy i innych parametrów Słońca

Jeśli ktoś, w ramach edukacji chciałby rzucić okiem na przebieg deklinacji Słońca, czy równania czasu to te wykresy dostępne są po kliknięciu na małe przyciski obok wartości deklinacji i równania czasu.

Dla porównania można sobie też 'wrzucić' przebieg deklinacji Księżyca.

a tu przebieg równania czasu

Warto tez zobaczyć jak zmienia się przebieg równania czasu za 5000 lat

Ciekawy jest też wykres wielkości średnicy Słońca i Księżyca

Insolacja

Insolacja to inaczej nasłonecznienie - energia jaką Słońce dostarcza w ciągu dnia. Energia wyrażona jest w cal na cm 2.
Wykres podaje nam przebieg insolacji w ciągu całago roku, a także podaje nam insolacje roczną.

Insolacja zależna jest o szerokości geograficznej, tak wiec zmieniając ten parametr możemy to sobie dokładnie zaobserwować.


Dostępny jest również wykres nasłonecznienia całego globu w funkcji szerokości geograficznej. Wartości w % podają ilość nasłonecznienia półkuli południowej i północnej. Jak widać, obecnie nasza półkula jest bardziej nasłoneczniona, ale jak wiemy kilka tys. lat temu było zupełnie inaczej. Oczywiście może to sobie zaobserwować zmieniając rok.


Obserwacje Słońca

Podprogram Obserwacje Słońca został napisany specjalnie dla słonecznikowców, czyli miłośników astronomii lubujących się w obserwacjach plam na Słońcu. Program posiada algorytmy i kompletną teorię służącą do obliczenia parametrów i aktualnej pozycji tarczy słonecznej. Program umożliwia załadowanie wcześniej przygotowanego zdjęcia z pomiarów, a następnie za pomocą myszy, zebranie zaobserwowanych plam i naniesienie go programu. Mówiąc bardziej obrazowo, program przelicza punkty plam na obrazie o współrzędnych X,Y załadowanego obrazka na współrzędne heliograficzne Słońca L,B z uwzględnieniem aktualnych parametrów Słońca P, Bo i Lo.

Obrazek z pomiarów powinien mieć rozmiar 641x641 pixeli, natomiast tarcza słoneczna 601 pix. Tarcza powinna być umiejscowiona centralnie.
Przykładowy plik bmp jest : tu

Po załadowaniu pliku :

Po naniesieniu plam :

A tu po odpięciu obrazka z plamami w zupełnie innym dniu :


Podziękowania dla Pana Tadeusza Figla, za cenne uwagi podczas tworzenia tego podprogramu.


Wizualizacja ruchu obrotowego Ziemi, czyli widok Ziemi z przestrzeni kosmicznej :)

Czy ktoś widział Ziemię z przestrzeni kosmicznej?
Z pewnością, nawet jeśli nigdy w takiej przestrzeni się nie znajdował, wszak może to sobie wyobrazić. Jeśli nie, zawsze może sobie wywołać podprogram 3D, który zagadnienia z tej dziedziny postara się przybliżyć. Dzięki programowi możemy się dowiedzieć jak ustawiona jest Ziemia w stosunku do Słońca w dowolnym dniu w roku i o dowolnej godzinie. Jak ktoś chcę może sobie również puścić animacje.

Program jest w 3D i napisany jest w OpenGL. Użytkownik zasadniczo ma do wyboru dwa rodzaje wizualizacji Ziemi, które różną się od siebie rodzajem zastosowanej tekstury. Pierwsza, standardowa o rozdzielczości 5400x2700 zawierająca główny zarys kontynentów. Druga to Ziemia nocą, zawierającą złożenie nocnych zdjęć całego globu. Opcjonalnie (ze względu na ilość zajmowanego miejsca) dostępna jest jeszcze tekstura wyższej rozdzielczości 8000x4000 z zarysem topografii globu, a także zestaw 12 tektur na każdy miesiąc. Jeśli ktoś nie życzy sobie mieć tych textur, bo zajmują one 650 MB to zawsze może je skasować, a w programie będą dostępne dwie pierwsze tekstury.
Wszystkie textury pobrane są ze strony NASA.
Istnieje możliwość załadowania swojej własnej textury.

Textura większej rozdzielczości.

A tu Ziemia nocą...

Dodatkowe właściwości programu :

  • Pozycje obserwatora można wybierać dowolnie tj. oglądając Ziemię dookoła i góra - dół.
  • Dla dwóch wybranych pozycji geograficznej (zaznaczając manualnie, lub wybierając z bazy) przeliczana jest aktualna pozycja Słońca (wysokość, azymut). Pozycja 1 zaznaczona jest na zielono, zaś pozycja 2 na czerwono.
  • Pozycje 1 i 2 można ze sobą połączyć ortodromą, czyli najkrótszym połączeniem między dwoma punktami na sferze
Przykład ortodromy między Kielcami w Los Angeles

A tu połączenie między Polską w Hawajami. Najkrótsze połączenie wiedzie oczywiście przez biegun.

A tu wybrane textury z zestawu na każdy miesiąc. Wybór textury następuje oczywiście automatycznie w zależności od wybranej daty. Ten zestaw textur ma duża wartość edukacyjną, bo dzięki niemu można się np. dowiedzieć jakie temperatury panują w poszczególnych miesiącach, jak przebiega okres wegetacji roślin i gdzie w ogóle występują pory roku.

Jak ktoś sobie życzy, to można sobie załadować własną teksturę (program akceptuje każdą rozdzielczość) np. Marsa.

Szybkość działania programu uzależniony jest od wydajności karty graficznej 3D. Kluczową kwestią jest też ilość fizycznej pamięci na karcie grafiki. Wymagana ilość to 512 MB. Oczywiście przy mniejszej pamięci (nawet 16 MB) program będzie pracował, należy jednak załadować tekstury o rozdzielczości 2048x1024.


Moon

W panelu Księżyc obliczane są aktualne parametry Księżyca, podawane przez roczniki astronomiczne, czyli deklinacja, Paralaksa Horyzontalna, GHA (gryniczowski kąt godzinny), rektascensja, długość ekliptyczna, szerokość ekliptyczna, pozorna średnica tarczy, odległość od Ziemi, kąt fazowy, faza oraz opis aktualnego położenia Księżyca pod kątem fazy.

Dokładność obliczeń :
Obliczenia wykonywane są wg teorii DE404, a jeśli zahaczymy DE406/422 lub DE431 to wg teorii DE406, DE422 lub DE431 Dane potrzebne do obliczenia wg tej teorii pobierane są z zewnętrznych plików znajdujących się odpowiednio w katalogu de406, de422 lub de431. W katalogu de406 możemy umieścić pliki dla dowolnego 3-stulecia jakie nas interesuje. Możemy tam umieścić wszystkie pliki udostępnione przez JPL czyli od roku -3000 do 3000, wybrany plik (dla obowiązującego 3-stulecia) albo w ogóle. W takim układzie ustawienie de406 będzie nie aktywne.
Podobnie jest z efemerydami de422, czy de431

Panel Aktualna pozycja Podaje aktualne położenie Księżyca, czyli wysokość, azymut, oraz wysokość pozorna, czyli wysokość z uwzględnieniem wysokości obserwatora, poprawek geocentrycznych, refrakcji astronomicznej z uwzględnieniem temperatury i ciśnienia atmosferycznego. Wysokość i azymut liczone metodą ścisłego przekształcenia topocentrycznego. Ziemia traktowana jest jako elipsoida obrotowa.
Metoda klasyczna też jest dostępna, a wówczas poprawka geocentryczna liczona jest ze wzoru

p = HP * cos (h) + B
B = -0,0032° * sin2(F) * cos(h) + 0,0032° * sin(2*F) * cos(A) * sin(h)

gdzie:
F - szer. geograficzna
h - wys. Księżyca
A - azymut Księżyca

W tej tabeli znajduje się też graficzna wizualizacja faz Księżyca oraz obliczenie momentu kulminacji. Kulminacja liczona jest metoda numeryczną i z racji tego, że zabiera dużo mocy obliczeniowej komputera liczona jest tylko wtedy, kiedy ta opcja jest zaznaczona. Warto też zaznaczyć, że liczony jest też azymut kulminacji i że nie wynosi on 180 stopni, jak na pozostałych ciałach niebieskich.

Podobnie jak w przypadku Słońca, kliknięcie "?" spowoduje wywołanie okna ze szczegółowym zestawieniem poprawek wysokości, także z podziałem na wysokość tarczy górnej i dolnej.


Mini wizualizacja Księżyca

W panelu "Aktualna pozycja" przedstawiona jest mini wizualizacja Księżyca. Aplikacja bazuje na komponentach 3D OpenGL. Nie jest to uproszczenie, lecz pełna wizualizacja, z dokładnym przedstawieniem fazy i wyglądu Księżyca. Jego pozornej wielkości jak i położenia, bo jak wiemy w skutek libracji Księżyc ulega pewnym przesunięciom. Nie jest to więc stale ta sama wyświetlana sekwencja wcześniej przygotowanych obrazów dla danej fazy, ale na bieżąco przeliczany wygląd.

Dostępna jest też wizualizacja Księżyca w osobnym i niezależnym oknie.

Raz wywołane okno z wizualizacją będzie obecne (także przy wywołaniu innych programów) i zawsze będzie pokazywać aktualny stan. Po zamknięciu programu zapamiętywanie są jego wszystkie ustawienia, tj. wielkość położenie, a także czy podczas uruchomienie głównego programu ma być pokazywane.

Panel Wschody i Zachody Księżyca

W tej tabeli obliczane są momenty wschodu i zachodu Księżyca. Godzinę oraz azymut, momentu wschodu i zachodu obliczane są biorąc pod uwagę wysokość obserwatora, aktualny promień Księżyca jak i również refrakcje z uwzględnieniem ciśnienia i temperatury. Nie jest to wiec standardowe p – promień – 34' (p – paralaksa horyzontalna). Mimo, że moment wschodów i zachodów jest w zasadzie zjawiskiem trudno obliczalnym (ze względu na refrakcję) i na ogół podawany jest z dokładnością jednej minuty, to jednak autor programu zdecydował się podać obliczoną wartość z dokładnością 1 sek. Głównie z powodu pokazania spójności zastosowanych algorytmów obliczeniowych. Przykładowo obliczony czas wschodu Księżyca, a następnie podstawiony do głównego panelu czas pokaże pozorną wysokość równą dokładnie wysokość promienia Księżyca pod horyzontem. Wysokość obliczona będzie wtedy równa p – promień – 34'. Oczywiście gdy wysokość obserwatora będzie równa 0 m, temperatura 10 stopni, i ciśnienie normalne.
Ta zakładka ma duża wartość edukacyjną ponieważ dzięki niej można się przekonać, jak temperatura powietrza, ciśnienie oraz wysokość obserwatora wpływa na wschody i zachody Księżyca.
W tym panelu, podobnie jak w zakładce "Sun" można sobie wywołać okno numeryczne obliczenia wschodów i zachodów Księżyca.


Panel Astro Zegar

Panel Astro Zegar podobnie jak w zakładce SUN to wizualizacja graficzna poziomu naświetlenia w ciągu całej doby wraz z wykresami przebiegu Słońca i Księżyca.
Całość można wyłączyć klikając na obrazek wizualizacji faz Księżyca.

Panel Fazy Księżyca

Podaje Fazy Księżyca dla danego miesiąca. Fazy liczone są wg algorytmów podanych w książce Jeean Meusa Astronomical Algorithms, a następnie numerycznie poprawiane w zależności od wyboru do teorii DE404 lub DE406. W celu pokazania spójności zastosowanych algorytmów wszystkie momenty podawane są z dokładnością 1 sek. Przykładowo jeśli nów wypada 2008.03.07 o godz. 18:14:12 to dokładnie w tym czasie kat fazowy Psi równy jest zero. Oby się o tym przekonać wystarczy ustawić właśnie tą godzinę w programie.

Jak wiemy okres między wybranymi fazami (np. on nowiu do nowiu) zwany jest miesiącem synodycznym. Literatura podaje, iż wynosi on średnio 29d 12h 44m 2,8s. Warto jednak wiedzieć, że w rzeczywistości z powodu wielu czynników, między innymi zmiany orbity Księżyca wskutek oddziaływań grawitacyjnych Słońca długość miesiąca zmienia nawet o 12 h. Aby się o tym przekonać możemy sobie wywołać zestawienie miesięcy synodycznym w danym roku, wraz ze statystyką wartości największej, najmniejszej i średniej w danym roku.

Panel Maksymalne deklinacje i Perygeum i Apogeum

Podaje wielkości liczone metodą numeryczną wg teorii DE404 lub DE406/DE431 (w zależności od wyboru).

W panelu Perygeum i Apogeum dodatkowo dostępne jest zestawienie długości trwania miesięcy anomalistycznych (od Perygeum do Perygeum), które jak wiemy dość znacznie różni się od wielkości średniej która wg literatury wynosi 27d 13h 18m 33.1s.
W roku 2010 różnica wynosi 3.8 dnia.

Panel Węzły wstępujące i zstępujące

Jak wiemy płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do płaszczyzny orbity Ziemi (ekliptyki) o kąt około 5 stopni. Punkty przecięcia tych płaszczyzn nazywamy węzłami. Węzeł, w którym szerokość ekliptyczna zmienia się z ujemnej na dodatnią nazywamy węzłem wstępującym, natomiast węzeł, w którym szerokość ekliptyczna zmienia się z dodatniej na ujemną nazywamy węzłem zstępującym.
Panel Węzły wstępujące i zstępujące dostępny jest w tym samym miejscu co panel Maksymalne deklinacje, a wybór panelu realizowany jest odpowiednim przyciskiem.


Czyli raz możemy mieć panel maksymalne deklinacje, a raz węzły wstępujące i zstępujące.
Jeśli ktoś chciałby mieć wszystkie panele dostępne, to może sobie wywołać mały pod program z zestawieniem najbliższych węzłów.
Warto przy tej okazji dodać, że okres między kolejnymi przejściami Księżyca przez węzeł wstępujący nazywa się miesiącem smoczym. Wynosi on średnio 27d 5h 5m 35,8s, jednak jak szybko się można przekonać zmienia się w stosunkowo dużym zakresie, co można szybko zaobserwować za pomocą tej aplikacji. Szybko przechodząc przez węzły (efekt oczywiście przenoszony jest do programu głównego) można zaobserwować wiele innych, ciekawych rzeczy. Np. to że libracja w szerokości jest równa zero.

W Panelu węzły wstępujące i zstępujące dostępne jest też zestawienie z tymi zjawiskami, wraz ze statystyką trwania miesiąca smoczego.

We wspomnianych już panelach Fazy Księżyca, Maksymalne deklinacje, Perygeum i Apogeum, węzły wstępujące i zstępujące dodano dodatkowe przyciski, dzięki którym możemy ustawiać te ekstremalne i charakterystyczne parametry obserwując, efekty choćby na wizualizacji Księżyca.

Można tutaj dostrzec duże walory edukacyjne tego dodatku. Przykładowo szybkie "przeskakiwanie Księżycem po pełni" pozwala nam zaobserwować jak zmienia się pozorny wygląd tego satelity. Księżyc uzyskuje skrajnie różnie wielkości, a w skutek libracji zmienia także położenie.

Poniżej sekwencja wizualizacji Księżyca w pełni. Jak widać pełnia pełni nie jest równa.

A teraz proszę szybko "przeskakiwać" Księżycem po jego Perygeum i zaobserwować czy przypadkiem libracja w długości nie oscyluje wokół jednej wartości

i jakie wnioski?

Jeśli węzły wstępujące i zstępujące, Maksymalne deklinacje, Perygeum i Apogeum oraz fazy Księżyca życzymy sobie widzieć w zestawienie rocznym, tak jak podają to roczniki astronomiczne, to proszę bardzo :


We wszystkich przypadkach możemy sobie wybierać rok, a także teorię (DE404, lub DE406) wg której liczone mają być dane.

Wszystkie te zestawienia możemy obejrzeć w przeglądarce internetowej wywołanej wraz zestawieniem, nawet w okresie 100 lat.
Poniżej przykładowe raporty :

Fazy_Ksiezyca_rok_2001_ilosc_lat_10.html
Maksymalne_deklinacje_2001_ilosc_lat_10.html
Perygeum_i_Apogeum_2001_ilosc_lat_10.html
Wezly_wstepujące_i_zastepujace_2001_ilosc_lat_10.html

Podobnie jak w zakładce Sun, tak i tutaj mamy do dyspozycji narzędzia umożliwiające obliczenie czasu, dla zadanej wysokości lub azymutu Księżyca. Jest też podprogram umożliwiający wyznaczenia czasu dla obu tych zmiennych (h,Az) jednocześnie.



Poszukiwania wąskiego sierpa Księżyca

Chyba każdy z nas widział 36h Księżyc, jednak zobaczenie 24h, albo jeszcze młodszego Księżyca jest możliwe i na pewno bardzo pasjonujące. Jeśli ktoś zamierza złapać jak najmłodszy Księżyc, zaraz po nowiu należy się zaczaić po zachodzie Słońca i oczywiście wiosną, bo wtedy ekliptyka nachylona jest pod dużym kątem w porównaniu do zachodu jesienną porą. Poniżej nachylenie ekliptyki przy zachodzie Słońca jesienią i wiosną.

Przy poszukiwaniu wąskiego sierpa pomocna może się okazać aplikacja, dzięki której możemy sporządzić zestawienie dni, w których taka obserwacja jest możliwa. Raport sporządzany jest w formacie html lub bazy czaso-miejsc, którą to bazę możemy sobie wywołać w dowolnym miejscu AlmSun. Opis rekordów bazy zawiera datę, godzinę, wysokość Księżyca w momencie zachodu lub wschodu Słońca, wiek Księżyca (lub ilość godzin przed Nowiem) oraz informacje czy obserwacja dotyczy wschodu czy zachodu Słońca.

Przy okazji tworzenia bazy czaso-miejsc tworzony jest też raport w formacie html, który możemy otworzyć w IE.
Przykładowy raport html wygląda tak : M_Warszawa, PL_1990_20.html

Maksymalne Deklinacje Księżyca

Jak wiemy absolutna wartość maksymalnej deklinacji Księżyca w cyklu 18 lat zmienia się w zakresie w przybliżeniu 23.5-5.1 do 23.5+5.1. Jeśli ktoś chcę zobaczyć to na wykresie, to bardzo proszę.

Wykresy deklinacji i szerokości ekliptycznej, odledłości od Ziemi, libracji itp.

Mechanizm zmian maksymalnej deklinacji Księżyca łatwo zaobserwować analizując przebieg deklinacji i szerokości ekliptycznej na jednym wykresie

Poniżej szczególny przypadek, kiedy węzeł wstępujący drogi Księżyca (Kiedy szerokość ekliptyczna zmienia się z ujemnej na dodatnią) przypada w punkcie równonocy wiosennej (dla ścisłości, to na poniższym wykresie znajduje się w jego okolicy)
Wówczas nachylenie ekliptyki do równika i nachylenie drogi Księżyca dodają się i droga ta tworzy z równikiem kąt równy 23 °27' + 5 °9' = 28 °36'.
Wtedy w ciągu miesiąca deklinacja Księżyca zmienia się od +28 °36' do -28 °36'

A tu przypadek, kiedy w punkcie równonocy wiosennej znajduje się węzeł zstępujący (to wtedy kiedy szerokość ekliptyczna zmienia się z dodatniej na ujemną). Wtedy w celu obliczenia nachylenia drogi Księżyca względem równika niebieskiego należy odjąć 23 °27' kąt 5 °9'. Droga Księżyca tworzy wtedy kąt 18°18' z płaszczyzną równika, a więc deklinacja Księżyca zmienia się od +18°18' do -18°18'. Można jeszcze dodać, że odstęp czasu między kolejnymi przejściami Księżyca przez ten sam węzeł nosi nazwę miesiąca smoczego i wynosi średnio 27.2122 d

Nie mniej ciekawy jest też przebieg średnicy tarczy Księżyca, czy też libracji

Najciekawszy jest jednak wykres odległości Ziemi od Księżyca w przedziale całego roku.
Poniższy wykres pokazuje, jak zmienia się odległość Księżyca od Ziemi w 2010 roku.

Jak widać, apogeum zmienia się bardzo nieznacznie wokół wartości 405 tysięcy km, natomiast wahania odległości perygeum są bardzo duże. Jeśli ktoś chciałby mieć wszystkie wykresy razem, to może sobie wywołać podprogram...

Analiza parametrów Księżyca

W tym podprogramie dostępne są wszystkie parametry Księżyca razem w formie wykresów w przedziale 3 miesięcy. Przesuwając myszą po wykresie szybko możemy zmieniać datę i czas i być może złapać coś ciekawego.

Tej aplikacji "słucha" się okienko Wizualizacja Księżyca. Dostępny jest też opis (to dla początkujących) dzięki, któremu można się dowiedzieć co to jest miesiąc synodyczny, anomalistyczny czy smoczy. Co to takiego węzeł wstępujący. Co to apogeum czy perygeum. W jakim zakresie zmienia się maksymalna deklinacja Księżyca i od czego to wszystko zależy, a także jak wpływ na bezpośredni wygląd Księżyca mają libracje. Pokazuje to mała wizualizacja obok wykresu.


Wizualizacja Księżyca - 3D

W tym podprogramie wizualizacja jest pełna, oczywiście z uwzględnieniem pozornej wielkości Księżyca, z symulacją światła popielatego (w okolicach nowiu) ale przede wszystkim z uwzględnieniem libracji w szerokości, długości będących sumą składowych libracji optycznej i fizycznej.

Dodatkowym atutem programu jest to, że zawsze możemy wskoczyć w statek kosmiczny i na chwilę odlecieć od Ziemi i zobaczyć Księżyc od tej z drugiej strony, np. podczas nowiu. Pozycje obserwatora można zmienić w dowolnym zakresie.


Symulacja układu Ziemia - Księżyc

Program symulacja układu Ziemia – Księżyc pozwoli nam natomiast przybliżyć zjawiska związane z fazą Księżyca. Układ możemy w dowolny sposób obrócić i przybliżyć dzięki czemu możemy zaobserwować ciekawe układy.

Tu Ziemia i Księżyc podczas pełni...

A tu podczas nowiu, w którym widzimy oczywiście tą niewidoczną część Księżyca.

Planets

Ta zakładka zasadniczo skałda się z dwóch Paneli :

Panel Planety, w którym podawane się parametry Planet : Deklinacja, Rektascensja, GHA, długość i szerokość ekliptyczna, odległość o Ziemi, kąt fazowy, Elongacja, różnica długości geocentrycznych Słońca i Planety oraz różnica długości heliocentrycznych Słońca i Planety. Powyższa tabela uzupełniona jest dodatkowo parametrami Słońca i Księżyca.
Dokładność obliczeń :
Obliczenia wykonywane są wg teorii DE404, a jeśli zahaczymy DE406 to wg teorii DE406. Dane potrzebne do obliczenia wg tej teorii pobierane są z zewnętrznych plików znajdujących się w katalogu de406.

Panel Aktualna Pozycja / Wschody i zachody podaje aktualną pozycje Planet, azymut, wysokość także z uwzględnieniem możliwych poprawek (refrakcja, wysokość obserwatora) fazę, pozorną średnicę tarczy, jasność oraz w przypadku Saturna jego aktualną inklinację (nachylenie).
W kolorze zielonym zaznaczono planety które powinny być widoczne, tj. sa nad horyzontem i w czasie kiedy panuje noc. W kolorze granatowym, Planety które znajdują nad horyzontem, ale ich obserwacja może być utrudniona, ze względu na fakt, iż właśnie jest dzień. (jak wiemy Wenus i Jowisz może być widoczny w dzień). Zaś w kolorze czerwonym zaznaczono Planety, które są pod horyzontem, są więc nie widoczne.

Program pokazuje też pozorne wielkości Planet wraz zaznaczeniem fazy (w przypadku Mercurego, Wenus i Marsa) i inklinacji (w przypadku Saturna) czyli dokładnie to czego możemy się spodziewać gdy zamierzamy spojrzeć swoim teleskopem w niebo.

W Panelu obliczane są też momenty wschodów i zachodów Planet. W wersji skróconej (z dokładnością do minuty) i rozszerzonej (po kliknięciu ikonki ze strzałką) z dokładnością do 1 sek a także z obliczonym azymutem.

W tym panelu, podobnie jak w zakładce "Sun" i "Moon" można sobie wywołać okno numeryczne obliczenia wschodów i zachodów Planet.


Wizualizacje Planet

W panelu Planety dostępne pełne wizualizacje 3D Mercurego, Venus, Marsa, Jowisza i Saturna. Wizualizacja jest 3D z symulacją pozornej wielkości Planety, rotacji, fazy, a przypadku Jowisza i Saturna także z uwzględnieniem inklinacji i księżyców.

Planety można zobaczyć z Ziemi, ale też i dowolnego punktu z przestrzeni kosmicznej.


Zakładka Planets dodatkowo uzupełniona jest wykresami Jasności i pozornej średnicy tarczy

oraz wykresem inklinacji Saturna w zadanym przedziale czasowym – odpowiednio w przedziale roku, 2, 3, 6, 12, 24, oraz 48 lat.

Można też sobie wyświetlić przebieg pozycji księżyców Jowisza w formie miesięcznego wykresu


Wykres szacunkowej widoczności Planet na określonej pozycji geograficznej

Jak właściwie określić poziom widoczności Planet w określonym miejscu? To pytanie może sobie zadać wielu początkujących miłośników astronomii. Sprawa jest oczywiście prosta. Trzeba zajrzeć do konfiguracji Planet (opis poniżej). Określić kiedy wpada opozycja, lub elongacja w przypadku Planet dolnych. Warto też rzucić okiem na poziom jasności Planet. To wszystko porównać z astrokalendarzem (klepsydrą) która pomoże nam w określeniu czy w naszym miejscu Planeta będzie w ogóle widoczna, bo moment największej elongacji przykładowo dla Merkurego nie gwarantuje nam jeszcze, że w naszym miejscu warunki do jej obserwacji będą w ogóle możliwe. Jeśli ktoś chciałby jednak na szybko dowiedzieć się, jak przebiegają możliwości obserwacji Planety w określonym miejscu, może skorzystać z wykresu szacunkowej widoczności Planet. Wykres określony został na podstawie wielu kryteriów uwzględnionych w różnych wagach. Przede wszystkim jasności Planet, wysokości ich górowania (obserwacja Planety poniżej 10 st jest przecież utrudniona, a przy kilku stopniach nad horyzontem prawie niemożliwa) i oczywiście tego czy jest noc. Chodzi o wysokość Słońca. Gdy jest dzień obserwacja Planety jest niemożliwa, a idealne warunki obserwacji w praktyce występują po zmierzchu nautycznym.

W aplikacji dostępne tez są wykresy maksymalnej widocznej wysokości Planet.

Czy Merkury lepiej widoczny jest na półkuli południowej, czy północnej? A może to nie ma znaczenia? W każdym razie za pomocą tej aplikacji można to szybko sprawdzić.


Astrokalendarz (klepsydra)


W zakładce "Planets" dostępny jest też wspomniany już Astrokalendarz, czyli graficzne przedstawienie rozkładu dnia w ciągu całego roku, wraz zaznaczeniem wschodów i zachodów Planet.

Identyfikacje poszczególnych wykresów można dokonać po kolorach, ale poprzez najechanie na dany wykres myszą. W tej sytuacji w panelu "Planety" pojawi się informacja który wykres jest który.

Oczywiście by uzyskać pełną przejrzystość każdy wykres można osobno włączyć. Interpretacja linii wschodów i zachodów nie powinny nastręczać większych trudności. Poniżej linie wschodów i zachodów Merkurego dla Warszawy w 2010 roku, od razu z uwzględnieniem zmiany czasu.

Na powyższym astrokalendarzu, bez dodatkowych obliczeń od razu widać kiedy będą dogodne warunki do obserwacji tej Planety. Oczywiście będzie to połowa września jako 'gwiazda' poranna i pierwsza połowa kwietnia jako gwiazda wieczorna. Przy tej okazji można też wspomnieć o właściwościach aplikacji.
Każdy ruch muszą skutkuje :

  • Pokazaniem daty i godziny spod myszy w panelu "Czas"
  • Obliczenie wysokości Słońca i długości dnia, także cywilnego (od świtu do zmierzchu cywilnego) dla powyższej daty i godziny
  • Obliczenie wysokości Planet
  • Obliczenie wschodów i zachodów Planet
Jeśli ktoś nie przepada za takim 'celowaniem' myszą, zawsze może sobie włączyć pola z możliwością manualnego ustawienia daty i godziny. W tym układzie ustawiony monet czasu będzie widoczny na fioletowym 'celowniku'.
Astrokalendarz można też wygenerować wg północy upodabniając go do tych przedstawianych w Rocznikach Astronomicznych.

Dość ciekawie linie wschodów i zachodów wyglądają na dużych szerokościach, np. na Spitzbergenie, jak na poniższym przykładzie. Zaznaczona pod myszą wysepka, to przestrzeń pod którą pojawia się Mercury. Teoretycznie bo w praktyce widoczny jest nisko nad horyzontem. Z poniższej wizualizacji widać, miejsce w którym dane Planety nie wschodzą lub nie zachodzą w ogóle.

Współrzędne geograficzne można zmieniać poprzez wybór znanej nam bazy danych lub poglądowej mapy świata.

Ponieważ przeliczenie całego astrokalenarza jest trochę czasochłonne (przeliczenie trwa od kilku do kilkunastu sekund) wszystkie przeliczone dane, dla wybranego roku, pozycji geograficznej, strefy oraz innych opcji gromadzone są w plikach, które znajdują się w katalogu "cache". Program każdorazowo przed wykonaniem operacji 'przelicz' sprawdza, czy już wcześniej te dane przeliczył. Jeśli tak, to ładuje je z pliku i efekt jest natychmiastowy. Wadą tego rozwiązania jest fakt, że katalog "cache" będzie nam puchł. Oczywiście zależy to od użytkownika, bo jeśli będzie on generował dane tylko dla swojej pozycji, to tych plików będzie miał jeden w danym roku. Jeśli będzie się bawił, to katalog szybko się rozrośnie. Jedno przeliczenie to dane o łącznej pojemności 1.4 MB.
Jest to opcjonalne i zawsze można to na stałe wyłączyć (opcja "cache") a zawartość katalogu "cache" skasować.
Polecam jednak stosowanie tej opcji, ale pamiętanie o fakcie, że wszystko to gromadzi się we wspomnianym katalogu i że zawsze można do skasować. Jedno przeliczenie generuje dwa pliki, a ich nazwa złożona się roku, z pozycji geograficznej (szerokość, długość), strefy i innych parametrów. Właściwe pliki można więc bez problemu odnaleźć i skasować.

Wersja z oknem w większej rozdzielczości

A jakby ktoś chciał grafiki w większej rozdzielczości to za pomocą tej aplikacji można utworzyć obrazek w rozdzielczości :
1488 x 2190
2232 x 3285

Wersja pozioma


Konfiguracje Planet

W Panelu podprogramie Konfiguracje Planet prezentowany jest szczegółowy wykaz momentów szczególnych konfiguracji Planet. Złączenie (koniunkcja) dolne, górne i elongacja wschodnia i zachodnia w przypadku Planet wewnętrznych (Merkury i Wenus) oraz złączenie i opozycja w przypadku Planet zewnętrznych (Mars, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun). We wspomnianym podprogramie pojawia się też panel "Pozorne wielkości Planet", ten sam który znajduje się w programie głównym, jednak z tą różnicą iż z racji mniejszej ilości obliczeń w tym podprogramie chodzi znacznie szybciej. Przez co można się cieszysz i zaobserwować płynną zmianę wielkości i kształtu Planet wraz ze zmieniają się datą.

Dodatkową cechą programu jest fakt, że każde kliknięcie na wyliczony monet konfiguracji skutkuje ustawieniem daty, przez co od razu możemy zaobserwować jej kształt i wielkość. Każdy wybrany moment jest podkreślony. Na zielono zaznaczone momenty które sprzyjają obserwacją (elongacja, opozycja) zaś na czerwono które obserwacje wykluczają (złączenie). Wartości obok daty wskazują na kąt elongacji w przypadku Merkurego i Wenus, lub średnicy tarczy Planet w przypadku opozycji Planet zewnętrznych.
Jeśli ktoś nie bardzo się orientuje o co chodzi z tymi konfiguracjami, zawsze może sobie wywołać program "Symulacja Układu Słonecznego", który w tym przypadku wywoła się z widokiem od góry by bardziej przybliżyć temat.
Na poniższym przykładzie możemy jednocześnie zaobserwować elengocje wschodną Merkurego i Wenus.

Uzupełnieniem aplikacji jest wykaz opozycji Marsa okresie najbliższych 50 lat. Najbliższa wielka opozycja, taka jaka będzie miała miejsce w 2003 nastąpi dopiero w roku 2050.

Tak to będzie wyglądać :


Do dyspozycji mamy też raport dostępny w formacie html
Przykładowy raport wygląda tak : Konfiguracje Planet rok 2012


Konfiguracje Planet - wzajemne odległości kątowe pomiędzy Słońcem, Księżycem i Planetami


Koniunkcje planet z Księżycem i koninkcje planetarne

Za pomocą aplikacji można wyznaczyć koniunkcje obiektów - Słońca, Księżyca i wybranych Planet. Raport wyznaczony jest metodą numeryczną z dokładnością do 1 minuty.


Raport dostępny jest w formacie html
Przykładowy raport wygląda tak : Koniunkcja, rok 2012


Przejście Merkurego i Wenus na tle tarczy Słońca

Zjawisko polegające na tym, że planety dolne, czyli Merkury lub Wenus znajdują się pomiędzy Ziemią a Słońcem i są widoczne są na tle tarczy słonecznej. Zjawisko właściwie jest podobne do zaćmienia Słońca jednak ze względu na małe rozmiary kątowe wspomnianych Planet, zasłonięta jest tylko niewielka część tarczy słonecznej.
Jest to dość rzadkie zjawisko, szczególnie dla Wenus.

Niniejsza aplikacja pozwala na obliczenie momentu przejścia Merkurego lub Wenus przed tarczą Słoneczną w układzie topocentrycznym, czyli dla określonej pozycji geograficznej.
Podprogram generuje raport który zapisywany jest pliku zdarzeń *.cmf, dzięki czemu cały przebieg tego zjawiska możemy sobie obejrzeć np. w SunSim.

W opisie rekordu znajduje się data i godzina zjawiska oraz odległość kątową środka tarczy słonecznej od Planety wyrażonej w sekundach kątowych.
Jeśli w rekordzie znajduje się znak "N" oznacza to, że zjawisko na zadanego miejsca jest niewidoczne. "W" lub "Z" oznacza, że jest widoczne częściowo, bo występuje wschód Słońca lub zachód Słońca.
Wygenerowany raport dostępny jest też w formie html, który możemy sobie otworzyć w domyślnej przeglądarce.

Przykładowy raport

Pierwsza udokumentowana obserwacja przejścia Wenus miała miejsce 4 grudnia 1639. Zaobserwował go Jeremiah Horrocks niedaleko Preston na chwilę przed zachodem Słońca.
Wyglądało to tak :


Symulacja Układu Słonecznego

Zakładka posiada też symulacje Układu Słonecznego. Punktem centralnym Układu jest oczywiście Słońce, a my jako obserwatorzy może go obejrzeć z każdej strony i z dowolnej odległości także i w układzie równikowym. Odległość obserwatora można zmieniać parametrem AU, a jego położenia katami alfa i beta. Alfa dookoła, a beta góra, dół. W układzie Słonecznym zaznaczone są wszystkie Planety, a także i nasz Księżyc.

Można jeszcze dodać, że wszystkie orbity, kształt i położenie we wspomnianym programie oddane są z zachowaniem skali. Skali nie trzymają się tylko wielkości Planet (są znacznie powiększone), Słońce oraz orbita Księżyca, która z racji powiększenia Ziemi jest odpowiednio większa.

Sunsim

Na pierwszy rzut oka przypomina on Skymap...
Ale nie, zamierzeniem autora programu nie było kopiowania tego znanego programu. Program służy do czegoś innego, mianowicie do analizy wschodu lub zachodu Słońca lub Księżyca, a także do szczegółowej symulacji zaćmienia Słońca. Jak widać mapa charakteryzuje się współrzędnymi prostokątnymi, a ściślej to jest rzut Merkatora. Chcesz obejrzeć wschód Słońca?
Wystarczy kliknąć na przycisk W pod FindSun a następnie czas start i ... czekać. Za chwile pojawi się górna tarcza Słońca. W tabeli Sun dodatkowo możemy odczytać azymut i wysokość Słońca (obliczoną i pozorną) a także obserwowaną górną (hg) oraz dolną (hd) krawędź Słońca. Gdy tarcza słoneczna będzie już w całości widziana, proszę zauważyć, że tarcza jest elipsą. O wielkiej półosi równej średnicy tarczy, a małej Dp = hg-hd. Proszę przetestować jak zmienia się wielkość tej elipsy w zależności od ciśnienia atmosferycznego i temperatury powietrza.

I jak?
Przy jakiej temperaturze zaobserwujemy większe elipsowate Słońce, w wysokiej (w lato) czy w niskiej (zimie)?
Dodam, że pozorny wygląd tarczy Słonecznej lub Księżyca jest za każdym razem przeliczany biorąc pod uwagę wszystkie możliwe poprawki w tym refrakcje z uwzględnieniem ciśnienia i temperatury.
Podobną zabawę mamy gdy obserwujemy zachód Słońca (przycisk Z). Proszę przetestować pewne zjawisko. Właśnie zaobserwowaliśmy zachód Słońca, tj moment kiedy górna tarcza Słońca skryła się za horyzontem. Załóżmy, że jesteśmy teraz na statku i w kilka sek jesteśmy w stanie wejść po schodach na wyższe piętro, które jest na wysokości 3 m (zmieniamy to wysokością obserwatora). Czy zobaczymy ponownie zachód Słońca?
Warto dodać, że w uproszonym zakresie program tez symuluje świt i zmierzch.

W podobny sposób możemy się zabawić z Księżycem, ale najlepsza frajdę przynosi symulacja zaćmienia Słońca. Oczywiście z bazy danych możemy sobie wywołać miasta i zaobserwować w którym mieście faza zaćmienia jest największa.

W programie zaznaczono też Planety i Gwiazdy więc po trochu przypomina to uproszczoną mapę nieba, ale w rzucie podobnym do Merkatora.


Wirtualny horyzont


W programie można załadować swój własny wirtualny horyzont.
Z grubsza chodzi o to, że jeśli komuś ze swojego miejsca obserwacji coś przeszkadza, blok, drzewo lub dalekie wzgórza to zarys tych przeszkód może sobie nanieść i widzieć w tej aplikacji.
Jeśli ktoś dysponuje gotowymi punktami (azymut,wysokość) przeszkód, może jest sobie wpisać do pliku VirtHor.txt

Przykładowa zawartość pliku :

   0.0, 0.0
360.0, 0.0


Oznaczająca w tym przypadku idealny horyzont – jak na morzu.
Można skorzystać narzędzia (Menu-Ustawienia-Tworzenie wirtualnego horyzontu) które tworzy na nas plik VirtHor.txt, dzięki któremu możemy nanosić punkty, edytować lub kasować.
Wstawienie punktu to dwuklik na mapie horyzontu. Punkt wstawiany jest zawsze za bieżącym punktem oznaczonym czerwonym krzyżykiem.


Mini mapa nieba

W zakładce SunSim znajduje aplikacja dzięki której można zanalizować tarczę Słońca, czy inne obiekty. Rzut jest jednak prostokątny, który sprawdza się w dużych przybliżeniach. Gdy "odjeżdżamy" być może traci swój sens jako widok, dlatego tytułem uzupełnienia mamy do dyspozycji podobną aplikacje, ale już bardziej naturalną z metodą rzutowania. Taka mini mapa nieba. Aplikacja jest w OpenGL jest wiec bardzo szybka jednak tylko schematycznie zaznaczono Słońce, Księżyc, Planety i 182 Gwiazdy w tym 66 Gwiazd nawigacyjnych.

Aplikacje można uruchomić w dwóch wersjach – jako całkowicie niezależną oraz zależną od programu głównego, jako okienko będącego zawsze na wierzchu słuchającego się wszystkich ustawień programu głównego, jak i również innych podprogramów takich jak Astrokalendarz - klepsydra. Aplikacja jest bardzo szybka i przemieszczając myszą po klepsydrze zmieniając dzień i godzinę w całym roku możemy obserwować efekt natychmiast. Podróżując myszą po mapie, czyli szybko zmieniając pozycje geograficzną też można coś ciekawego dostrzec.

Eclipse

W tej zakładce znajdują się szczegółowe informacje dotyczące zaćmień Słońca i Księżyca. Momenty zaćmień wyliczone są metodą numeryczną na podstawie algorytmów DE404 lub DE406. Jednak ze względu na duże wymagania tego działu obliczeń jeśli chodzi o dokładność, zalecane jest włączenie DE406.

Zaćmienia Słońca

Bezpośrednio w tej aplikacji dostępne jest ogólne zestawienie zaćmień Słońca w danym roku.

Opis pól :

  • Best Time – to czas w którym zaćmienie na swoją najwyższą wartość tzw. Greatest Eclipse
  • Type – rodzaj zaćmienia. Całkowite, obrączkowe, hybrydowe lub częściowe.
  • E – szczegółowy opis typu zaćmienia. Ten opis jest taki sam, jak na stronie NASA i tak :
    • T – całkowite, T+, T- to zaćmienia nie centralne odpowiednio bez północnej i południowej ścieżki zaćmienia, zaś Tn i Ts to zaćmienia centralne bez północnej i południowej ścieżki zaćmienia
    • A – obrączkowe z tymi samymi uwagami co wyżej, czyli A+,A-,An,As
    • H – hybrydowe, gdzie H2 oznacza zaćmienie całkowite, a w ostatniej fazie obrączkowe, a H3 w początkowej fazie obrączkowe, a końcowej całkowite.
    • P - częściowe
W dalsze pola w zestawieniu do przybliżone miejsce w którym występuje Greatest Eclipse, oraz czas trwania, szerokość ścieżki i jasność w chwili zaćmienia.
Część tych danych dla lat -2000..5000 pobieranych jest z wcześniej utworzonego przez aplikacje pliku. Oczywiście nie ma tutaj mowy o wyświetlaniu danych pobranych lub podkradzionych z obcych witryn lub programów. Dane zostały wyliczone wcześniej.
Cześć danych znajduje się w plikach cache\ EclipIndex.lib i cache\ EclipIndex.lib2. Pliki można skasować. Wtedy aplikacja będzie pracować wolniej bo dane będą na bieżąco przeliczane.
Kliknięcie na pole z przybliżonym miejscem występowania zaćmienia spowoduje ustawienie danej pozycji w programie głównym. W tej sytuacji aktywne staje się pole Local Best Time i jeśli pozycja jest dokładna Local Best Time=Best Time

Local Best Time – czas w którym na danej pozycji geograficznej zaćmienie ma swoją największą wartość. Jeśli zaćmienie występuje pojawia się też graficzne przedstawienie tego zjawiska wraz z dokładnym opisem i czasem kontaktów. Na obrazku oprócz graficznego przedstawienia fazy zaćmienia dostępne też pewne parametry, pojawiające się również w zakładce SunSim, który przede wszystkim służy do symulacji przebiegu zaćmień

  • E - Elongacja, czyli kątowa odległość miedzy środków tacza Słońca i Księżyca
  • F – Zewnętrzna odległość tarcz Słońca i Księżyca. Gdy ta wartość jest mniejsza od zera nie ma mowy o zaćmieniu Słońca. Gdy zaś w okolicach 20' to przybliżeniu można powiedzieć o 50% zakryciu Słońca przez Księżyc. W przypadku zaćmień 100% , całkowitych ta wartość jest zwykle w okolicach 30'.
  • Parametry F' i F" decydują o zaćmieniu obrączkowym lub całkowitym. Gdy F' > 0 wtedy mamy do czynienia zaćmieniem obrączkowym, a wartość F' to kątowa wielkość obrączki. Czym F' jest większe tym mniejsza jest średnica Księżyca, a zaćmienie jest najdłuższe.
    Z kolei gdy F" > 0 to wtedy mamy do czynienia zaćmieniem całkowitym, a wartość F" to kątowa wielkość obrączki jaką zakryte jest Słońca. Czym F" jest większe tym większa jest średnica Księżyca, a zaćmienie jest najdłuższe. Teoretycznie 7m 32s.

Matematycznie rzecz ujmując to :
F = Dm/2 + Ds/2 - E
F' = -Dm/2 + Ds/2 - E
F" = Dm/2 - Ds/2 - E

Gdzie Dm i Sm to topocentryczne (w miejscu obserwacji) kątowe wielkości tarczy Księżyca i Słońca.
Obok obrazka znajdują się dwa przyciski. Po klinięciu "?" otrzymujemy dokładne czasy kontaktów i czasów trwania zaćmienia, zaś przycisk [go] przenosi nas do zakładki SunSum, gdzie niejako na żywo możemy zaobserwować przebieg całego zaćmienia.

Warto tez przypomnieć, że i tej zakładce aktywna jest baza danych z miastami. Zawsze możemy tą bazę wywołać i poszukać miasta, w którym występuje maksymalna faza zaćmienia.

Zaćmienia może też szukać myszą po całym globie. Trzeba tylko wywołać Ziemie w 3D i poszukać takiej pozycji geograficznej w której występuje maksymalna faza zaćmienia.

Podprogram posiada też funkcje najbliższego zaćmienia Słońca – częściowego lub całkowitego. Wg programu najbliższe całkowite zaćmienie Słońca, w Kielcach wypada 16 maja 2227 roku. Raczej nie dożyje...

Jeśli ktoś życzy sobie mieć wszystkie zaćmienia w jednym zestawieniu to może skorzystać z aplikacji, która generuje wszystkie zaćmienia z podanego zakresu (nawet 1000 lat) i utworzenie pliku zdarzeń we wspomnianym już formacje cmf (baza czaso-miejsca) którą to możemy sobie otworzyć w dowolnej chwili.

Po skończeniu procesu, właściwa baza cmf jest od razu otwierana, ale możemy ją sobie otworzyć w innej aplikacji, np. w SunSim, gdzie widać zdecydowanie więcej.

Opis rekordów bazy danych zawierają rodzaj zaćmienia, datę i godzinę i opis fazy. Jeśli w opisie jest "W" lub "Z" to oznacza, że maksymalna faza lokalnego zaćmienia wypada przez wschodem, lub już po zachodzie Słońca. Co nie oznacza, że w ciągu dnia nie jest widzialne.

Jak ktoś ma czas, to może sobie uruchomić szukanie tylko całkowitych zaćmień dla Warszawy (opcja "tylko całkowite") i jakimś dużym zakresie np. od roku 2000 p.n.e do 3000.
Dużo tych zaćmień nie ma...

Przy okazji tworzenia bazy czaso-miejsc tworzony jest też raport w formacie html, który możemy otworzyć w IE.
Przykładowy raport html wygląda tak : Z_Gdansk, PL_1993_200.html


Tabelaryczne zestawienie zaćmień

Zaćmienia możemy też przeglądać w formie tabelarycznej w okresie nawet 5000 lat.

Dostępne są odpowiednie filtry, dzięki którym możemy ograniczać poszukiwania interesujących nas zaćmień. Przedstawione dane bazują na wcześniej obliczonych danych i zgromadzonych w pliku cache\ EclipIndex.lib. Plik można skasować, ale wtedy obliczenia mogą być długotrwałe.

Ile najdłużej może trwać całkowite zaćmienie Słońca?

Można to obliczyć, ale proponuje z przedziału powiedzmy 3000 lat wyszukać to, które będzie trwało najdłużej.
W przedziale od 1 do 3000 roku jest to zaćmienie 16 lipca 2186 roku. Trwa ono 7m 29s.

Nie wiele się pomylimy jeśli na tej podstawie stwierdzimy, że najdłuższe całkowite zaćmienie trwa właśnie tyle.
Analogicznie możemy postąpić z oszacowanie najdłuższego zaćmienia obrączkowego.
W tym samym przedziale lat wyłania się zaćmienia jakie miało miejsce 7 grudnia 150 roku.
Trwało ono 12m 23s.

Warto wspomnieć, że obliczona przez AlmSun baza zaćmień powiązana jest w bazą NASA jaka dostępna jest na stronie http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEsearch/SEsearch.php
Powiazanie polega na tym, że do każdego zaćmienia dołączona jest informacja o linku do obrazka umieszczonego na stronie NASA (plik NasaCatalogImage.lib) dzięki czemu w każdej chwili przy każdej pozycji zaćmienia możemy sobie dany obrazek wywołać i zastanowić się czy warto to zaćmienie analizować (przeliczyć) czy też nie.

Na chwilę obecną na stronie NASA dostępnych jest ok. 12 tys. obrazów z zaćmień w latach 2000 p.n.e do 3000 roku. Jeśli ktoś chciałby je mieć wszystkie, tak by przeglądając zestawienie zaćmień mieć je dostępne obok tabeli to może sobie je ściągnąć wszystkie. Zajmują ok. 200 MB.
Można je ściągnąć bezpośrednio z aplikacji AlmSun z Menu -> Preferencje -> Dodatki.
Pliki będą się ściągać do katalogu tmp\ NasaCatalogImage. Po ich ściągnięciu nic już nie trzeba robić. Aplikacja już sama będzie do nich odwoływać w miarę potrzeby.

Na koniec proponuje sobie posortować zestawienie po Saros i przeglądać poszczególne obrazy.
Czy zaćmienie z danej grupy Saros nie są przypadkiem podobne?
Musza być :)

Powiadają, że starożytni Egipcjanie byli tak mądrzy, że umieli przeliczać zaćmienia. Guzik prawda...
bo nie mieli pojęcia o prawach jakie rządziły ruchami ciał niebieskich. Byli jednak doskonałymi obserwatorami i archiwizatorami. Skrętnie notowali wszystkie zjawiska i umieli znaleźć między nimi analogie, którą to wykorzystywali do przewidywania zaćmień.
Polecam więc przejrzenie zaćmień z określonych grup Saros i ich analizę posiłkując się dopiętymi obrazkami ze strony NASA.


Szczegółowe informacje o przebiegu ścieżki zaćmienia

Zaprezentowane powyżej narzędzia pozwalają nam szybko odpowiedzieć na pytanie, czy i jakie zaćmienie wystąpi w danym roku na określonej pozycji geograficznej. Szybko też możemy poszukać jego maksymalną faze "podróżując" sobie myszą po mapie, lub na globie w wizualizacji 3D, nie znamy natomiast przebiegu zaćmienia.
Dokładną informacje o danym zaćmieniu możemy uzyskać klikając na "?" lub przycisk "szczegółowe zestawienia i obliczenia" ale...

wcześniej należy wszystko przeliczyć :)
Obliczenia są długotrwałe i zasadniczo składają się z dwóch etapów.
Przeliczenie przebiegu linii maksymalnej fazy, tu otrzymujemy miejsce i czas początku i końca zaćmienia, oraz przeliczenie ścieżki zaćmienia, gdzie przeliczana jest jej szerokość.
Można to przeliczyć etapami, lub wszystko.
Po przeliczeniu widać wiecej

A co ważne możemy sobie zobaczyć ścieżkę zaćmienia na poglądowej mapie świata

Albo w wizualizacji 3D z zaznaczonym pasem zaćmienia

lub w wersji z zaznaczonymi liniami ścieżki i maksymalnej fazy

Można też wygenerować obrazy z poszczególnymi sekwencjami zaćmienia, np. co 5 min

Dosyć ciekawie wygląda przebieg zaćmienia, jakie będzie miało miejsce 2 marcu 2015 roku


Pas zaćmienia obrączkowego wygląda tak :


zaś zaćmienie obrączkowe bez krawędzi (An) wygląda tak :


Obliczenia


Jak wspomniano przeliczenie ścieżek zaćmienia to proces długotrwały. Jedno zaćmienie na komputerze średniej klasy liczone ok. 25 min. Jeśli ktoś chciałby więc mieć kolekcje przeliczonych zaćmień na najbliższe 100 lat musiał by zostawić komputer na tydzień. Wówczas trzeba uruchomić opcje [Przelicz zakres].
Istnieje możliwość wsadowego przeliczenia wybranych zaćmień, czyli tylko zaznaczonych jako "do przeliczenia"
Na szczęście wszystkie obliczenia wykonywane są tylko raz i kolekcjonowane są w bazie danych w pliku lib\SolarEclipse.lib
Moja baza zaćmień zawiera już zaćmienia z 200 lat a także wybrane zaćmienia z zakresów kilku mileniów, stale się powiększa i zawsze ją użytkownikom udostępniam.
Można też dodać, że dla zaćmień częściowych wyliczana jest tylko linia maksymalnej fazy, bez wyliczania przebiegu półcienia.


Ścieżka zaćmienia przeliczona AlmSun a obliczenia NASA

Jeśli ktoś chciałby zobaczyć dokładny przebieg zaćmienia bez tracenia czasu na obliczenia zawsze może zassać już przeliczone dane ze strony NASA. Zassane dane umieszczane są w bazie danych w osobnym miejscu, obok obliczeń AlmSun i od użytkownika zależy które dane są obowiązujące w programie. Warto załadować te dane, choćby dla porównania.

Aby załadować dane o ścieżce zaćmienia należy wejść w edycje bazy i kliknąć "download"

Tu musimy wkleić właściwy link. Link do danego zaćmienia. Tak wiec najpierw musimy klinąć na "?" poszukać interesującego nas zaćmienia i kliknąć w odnośnik (Link to Path Table)
To jest ten link, który musimy wkleić.

Potem download i "Load path Tables".

Jeszcze tylko "zapisz zmiany" i od tej chwili dana ścieżka zaćmienia we wszystkich aplikacjach będzie rysowana w oparciu o dane ze strony NASA. Będzie nas o tym informowało logo NASA, pojawiające w podprogramach.

Jeśli dane NASA jest załadowana dostępny będzie też obrazek (Ortographic Map) z tejże strony.

Oczywiście zawsze możemy to wyłączyć. W tej sytuacji w edycji bazy należy odhaczyć "załadowana tablica jako obowiązująca" Warto też dodać, że zawsze możemy ponownie przeliczyć dane, np. z większa dokładnością. Zawsze może też skasować dany rekord z danymi o zaćmieniu zwalniając miejsce w bazie danych.


Dokładność obliczeń ścieżki zaćmienia przez AlmSun, a dane ze strony NASA

Jaka jest dokładność obliczeń - ktoś zapyta.
Przy zastosowaniu DE406 teoretycznie powinna być niezła, bo do obliczeń zaaplikowana została kompletna teoria, a Ziemia traktowana jest jako elipsoida obrotowa.
A jaka jest naprawdę, to niech każdy sobie odpowie na to pytanie już indywidualnie porównując dane ścieżki zaćmienia ze strony NASA, bowiem w programie jest możliwość załadowania danych z tejże strony.
Porównania obliczeń można dokonać na wiele sposobów. Można wywołać poglądową mapę świata, bo tam jest bezpośrednie porównanie ścieżki, jednak najlepiej to zrobić wywołując sobie Ziemie w wizualizacji 3D, powiększyć, a następnie włączyć opcje "Przekazuj dane do programu głównego".
Od tej pory podróżując myszą po globie a tym samym zmieniając pozycje geograficzną, możemy obserwować kształt fazy zaćmienia w programie głównym i parametry F' i F".
Na krawędziach ścieżki F" powinna być równa zero w przypadku zaćmienie całkowitego, a w przypadku zaćmienia obrączkowego F'.

Można też zrobić zrzuty ekranów ścieżki wyliczonej programem, a potem z danych NASA. Moim zdaniem dokładność obliczeń ścieżki zaćmienia AlmSun w porównaniu do profesjonalnych obliczeń jest naprawdę niezła. Poniżej porównanie zaćmienia, jakie miało miejsce w 2006 roku.

Kila słów o metodzie wyznaczania ścieżki zaćmienia.

Już na wstępie trzeba zaznaczyć, iż nie ma jednej metody wyznaczenia ścieżki zaćmienia, na zasadzie klepnij Enter i czekaj... Do każdego zaćmienia należy podejść indywidualnie. Program dopasowuje optymalne parametry, które w sprawdzają się 95%. Jeśli efekt nie spełnia oczekiwań trzeba pokombinować z ustawieniami.


Linie maksymalnej fazy wyznaczaj z większa dokładnością - To warto zaznaczyć tylko w przypadku zaćmień hybrydowych, czyli kilkusekundowych, wiec z wąską ścieżką.


Obliczenie ścieżki zaćmienie całkowitego lub obrączkowego składa się z dwóch etapów. Najpierw obliczana jest linia maksymalnej fazy, a potem na podstawie tej linii wyznaczana jest ścieżka. Linia maksymalnej fazy wyznaczana jest co 1 minutę od Greatest Eclipse. Procedura kończy swoje poszukiwanie gdy zaćmienie nie występuje.
Dalsze wyznaczenie czasu i miejsca początku zaćmienie jest zagadnieniem skomplikowanym i długotrwałym.
Jeśli zaznaczymy :

Wyznacz dokładnie początkowy lub końcowy limit zaćmienia - to w tej sytuacji procedura będzie się starała poszukać dokładnie miejsce i czas w którym następuje początek zaćmienia.

Wybierając tą opcje mamy też do wyboru kryterium wg którego ma być wyznaczany limit zaćmienia.

Są dwie możliwości :

  • Dolna tarcza widocznej tarczy jest równa zero. Oznacza to moment kiedy Słońca wstało już całkowicie :)

  • astronomiczna topocentryczna wysokość Słońca równa jest zero. W praktyce Słońce jest już na wysokości 0.5 stopnia. Ponieważ tą metodą zwykle się przelicza ścieżki (moim zdaniem to zła metoda) jest jako default.

Ścieżka zaćmienia liczoną jest metodą wyznaczania kursu po kątem 90 stopni od linii maksymalnej fazy. Procedura szuka momentu kiedy zaćmienie całkowite lub obrączkowe już nie występuje.
Ta metoda nie sprawdza się przy wyznaczaniu ścieżki zaćmień bez jednej krawędzi.
Przy w/w typach zaćmień oznaczonych jako Tn,Ts,T+,T- lub An,As,A+,A- należy wyznaczać ścieżkę metodą kursu po kątem azymutu Słońca.
Jak rozpoznać z jakim typem zaćmienia mamy do czynienia?
Otóż gdy zaćmienie Słońca występuje na dużej szerokości i ma małą wysokość to wielce prawdopodobnym jest, iż będzie to zaćmienie bez jednej z krawędzi, ale tak naprawdę to nie ma jednej pewnej metody. Dlatego lepiej jest przeliczyć zaćmienie sugerowaną metodą, a jeśli będzie coś nie tak, to potem drugą.

Rzecz cała tyczy się zaćmień z przedziału spoza 2000 p.n.e. do roku 3000, bo w tym przedziale zaćmienia są już przeliczone i odpowiednio oflagowane typem Tn,Ts,T+,T- lub An,As,A+,A-

Przyszłe zaćmienia i nieprzewidywalność deltaT

Przy zabawie z przeliczaniem przyszłych zaćmień warto uświadomić sobie o fakcie wpływu deltaT na przebieg przeliczonego pasa zaćmienia.
Przykładowo najbliższe zaćmienie Słońca w Warszawie. Przypadnie ono dopiero 8 czerwca 2681.
Ale jaka będzie wtedy deltaT?
Otóż jest to jedyne zjawisko nieprzeliczalne i jej wartość możemy jedynie oszacować znając tendencje zmian jaka miała miejsce w ubiegłych stuleciach. Na tak odległy czas wielu naukowców prognozują różne wartości, a różnice mogą sięgać nawet 200s!
Sprawdźmy zatem jak to zaćmienie wygląda na mapie ustawiając deltaT na 2000s, a potem dla pogłębienia efektu na 3000 s.

Kształt zaćmienia nie ulega zmianie, a jest przesunięty w prawo. Długość geograficzna ścieżki na odległe lata jest wiec zagadką.

Na koniec mając takie narzędzia można popuścić wodzę fantazji i zadać sobie pytanie, czy B. Prus w swojej powieści pt. "Faraon" umieściwszy swoją literacką postać Ramzesa XII, w okresie całkowitego zaćmienia popełnił błąd?
Czy w tym czasie faktycznie było całkowite zaćmienie Słońca?
Kiedy żył Ramzes XIII?
Mogę się mylić, ale w powieści brak szczegółowych informacji na ten temat. Wiadomo jednak, że ostatnim prawdziwym monarchą o tym imieniu był Ramzes XI, a ten panował w latach 1103-1070 p.n.e.
Ramzesa XIII można więc szukać jakieś 70-100 lat po tym okresie.
W tym okresie jest jedno całkowite zaćmienie Słońca i wypada ono 27 stycznia 932 p.n.e.

Wiemy, że owe zaćmienie było już za jego panowania i żył krótko, bo 22 lata.
Na tej podstawie można dokładniej oszacować w jakich latach żył.

Zaćmienia Księżyca


Zestawienie widocznych przelotów ISS

Program generuje zestawienie widocznych przelotów Międzynarodowej Stacji Satelitarnej ISS na określony dzień. W zestawieniu jest jasność, moment widocznego startu (wysokość powyżej 10 stopni) maksymalnej wysokości i końca przelotu.

Zaznaczyć jednak trzeba, że program bazuje na już obliczonych efemerydach i elementach orbit, które ulegają zmianom i które program automatycznie pobiera ze strony http://www.heavens-above.com. Oczywiście bez internetu program będzie działał, ale wcześniej trzeba na jakieś czas "puścić" aplikacje gdzie internet jest dostępny. Program uaktualniania efemeryd działa w tle. Pobiera dane z przyszłości i przeszłości niejako na "zaś", a także aktualizuje bieżące. Obowiązuje zasada, że jeśli zostawimy program z otwartą aplikacją "ISS"na dłużej, tym więcej aktualnych danych mieć będziemy. Dane zbierają się w katalogu Cache. Można je podejrzeć w formie tekstowej (mała ikonka "T", ale też i skasować. Strefy czasowe są obowiązujące dla danego obszaru. Dla Polski trzeba wiec ustawić UT+1 bez względu czy w danym momencie obowiązuje zmiana czasu na UT+2 czy też nie.


Obliczenie pozycji ISS

Jeśli ktoś chciałby bardziej zgłębić temat dotyczący pozycji sztucznego satelity ISS, to ma do dyspozycji aplikacje przeliczającą współrzędne geograficzne, jego wysokość, a także dla zadanej pozycji geograficznej obserwatora - obserwowaną wysokość i azymut.
Do dyspozycji jest też mini wizualizacja Ziemi z zaznaczonym satelitą, dzięki której niejako na żywo (zmieniając czas) możemy zaobserwować jej przebieg, a także charakter zmian orbity.

Dane o aktualnych parametrach orbity w formacie TLE aplikacja pobiera automatycznie ze strony http://www.heavens-above.com. Można dodać, że program dane o orbitach kolekcjonuje i że do obliczeń zawsze bierze te parametry które są najbliższe zadanej daty. Jest to korzystne w sytuacji, kiedy obliczamy zdarzenie z przeszłości.

Satelita ISS jest jeszcze do zaobserwowania w Wizualizacji Ziemi, oraz Mini mapie nieba.



Asteroid (Planetoidy)


Efemerydy Planetoid obliczane są na podstawie danych o orbitach udostępnionych w pliku MPCORB.DAT na stronie
http://www.minorplanetcenter.org
Plik można ściągnąć stąd : http://www.minorplanetcenter.org/iau/MPCORB/MPCORB.DAT
i należy go umieścić w katalogu tmp\ programu AlmSun, albo wygodniej - ściągnąć go bezpośrednio z programu.

W pliku dostępne jest dane dla około pół miliona planetoid. Do programu AlmSun można zaimportować tylko 1000 wg zadanego przez użytkownika kryterium.

Do wyboru jest :

  • Pierwsze 1000
  • planetoidy o określonej jasności. Np. gdy ustawimy kryterium importuj wszystkie o jasności większej od 9 to załadowanych zostanie ok. 600, czyli wszystkie.
  • Planetoidy o zadanych przez użytkownika parametrach orbit. Wielkiej półosi (a) i mimośrodu (ecc) Dla przykładu ustawiając a < 0.8 AU i ecc > 0.7 możemy załadować te Planetoidy które mają największe szanse zbliżenia do Ziemi.
  • Z wybranej listy wybranych przez siebie Planetoid (plik MyAsteroid.txt)
W miarę potrzeb użytkowników jest możliwość dodania innych kryteriów.
Ponieważ orbity Planetoid ulegają nieznacznym zmianom zaleca się częste uaktualnianie pliku MPCORB.DAT.
Przed zamiarem ściągnięcia całego pliku warto wcześniej sprawdzić datę jego dystrybucji (przycisk [sprawdź]) tak, aby ściągać tylko nowszy.

Efemerydy Planetoid i ich położenie są w zakładce "Asteroid" głównego programu. Tu z tego 1000 dostępnych możemy sobie wybrać 24 do bliższej analizy.
Te 24 Planetoidy dostępne są w SunSim, w mini mapie nieba, w koniunkcjach Planet i innych zestawieniach.


Komety


Efemerydy Komet obliczane są na podstawie danych o orbitach udostępnionych na stronie :
http://www.minorplanetcenter.net/iau/Ephemerides/Comets/SoftwareComets.html
Program akceptuje format Starry Night (SiennaSoft) czyli plik Soft07Cmt.txt
Plik można ściągnąć z linku :
http://www.minorplanetcenter.net/iau/Ephemerides/Comets/Soft07Cmt.txt
lub bezpośrednio z aplikacji.
Na cytowanej stronie znajdują się aktualnie widzialne komety, ale jeśli chciałby mieć wszystkie to nie ma problemu.
Plik Soft07Cmt.txt to plik tekstowy. W odpowiednie pola wystarczy wiec dopisać dane o interesujących nas kometach i załadować to wszystko do AlmSun.
Warto też wspomnieć, że istnieją obiekty umieszczone zarówno na liście planetoid, jak i komet.
Przykładowo Kometa LINEAR 176P występuje też jako Planetoida LINEAR 118401.
Z technicznego punktu widzenia kometę można też dopisać do pliku mpcorb.dat.
Na wymienionej stronie pliki tekstowe udostępnione są w formacie UNIX, ale AlmSun akceptuje zarówno te UNIXowe jak i windowsowe.

Efemerydy Komet i ich położenie są w zakładce "Comets" głównego programu. Tu ze wszystkich załadowanych możemy sobie wybrać 24 do bliższej analizy. Te 24 Komety dostępne są w SunSim, w mini mapie nieba, w koniunkcjach Planet i innych zestawieniach.

Stars

Zakładka Stars – Gwiazdy są małym dodatkiem do programu. W programie zaimplementowana jest baza 58 Gwiazd nawigacyjnych uzupełniona znanymi i charakterystycznymi Gwiazdami, których łączna ilość to 182. Na panelu można wyświetlić maks.24 Gwiazdy, nie licząc pierwszej linii zarezerwowanej dla Słońca i ostatniej, która jest aktualną pozycją z bazy Gwiazd. Podczas przeglądania bazy, możemy wybrać która Gwiazda będzie wyświetlała na panelu głównym (opcja "pokaż na panelu").
W kolorze zielonym zaznaczono Gwiazdy które powinny być widoczne, tj. są nad horyzontem i w czasie kiedy panuje noc. W kolorze granatowym, Gwiazdy które znajdują nad horyzontem, ale ich obserwacja może być niemożliwa, ze względu na fakt, iż właśnie jest dzień. Zaś w kolorze czerwonym zaznaczono Gwiazdy, które są pod horyzontem, są więc nie widoczne.
Program umożliwia wyświetlenie najjaśniejszych i aktualnie widocznych Gwiazd (przycisk „W”)
Gwiazdy można też posortować wg jasności.

Dodatkowe funkcje

Program, w zakładce Sun i Moon zawiera pewne użyteczne i ukryte funkcje. Jedną z nich jest zmiana formatu wyświetlania danych, lub natychmiastowe (za jednym kliknięciem) ustawienie przeliczonych danych.
Przykładowo jeśli klikniemy na wartość deklinacji Słońca to zmienimy w ten sposób format wyświetlanych danych na trzy rózne sposoby :

Z kolei kliknięcie na wartość wyliczonego czasu podawanego w tabelach momentu faz Księżyca, maksymalnych deklinacji, Perygeum i Apogeum, pór roku spowoduje natychmiastowe ustawienie tego właśnie czasu. Jest to bardzo przydatne, jeśli zamierzamy analizować dane np. od pełni Księżyca lub po prostu zamierzamy szybko sprawdzić poprawność przeliczonych danych, np wchodów i zachodów Słońca i Księżyca.
Poniżej kolorem zielonym zaznaczono pola po kliknięciu których następuje zmiana formatu wyświetlanych danych, a kolorem czerwonym po kliknięciu których nastapi ustawienie czasu, jaki widnieje w danej tabeli.


Kartka z kalendarza

Uzupełnieniem programu jest kartka z kalendarza uzupełniona wykazem imienin. Jeśli ktoś sobie życzy dopisać imieniny, które nie są w programie uwzględnione, to można to zrobić dopisując je do pliku "imieniny.txt".


Kalendarz ma też możliwość zostawienia notatek na każdy wybrany dzień. Można to zrobić klikając na przycisk "Notatki". Jeśli w danym dniu umieszczono jakąś notatkę, pojawia się to na kalendarzu w postaci rysunku zapisywanej książki. Kliknięcie na ten rysunek powoduje przejście w tryb wyświetlania kalendarza.

Notatki można umieścić w latach 1960 - 2059. Wszystkie informacje zapisywane są w plikach Notice.idx i Notice.mdb. Wykasowanie tych plików powoduje automatycznie wygenerowanie nowych, a tym samym wyzerowanie całej bazy.

W tej aplikacji można też wygenerować skrócony kalendarz na określone lata w formacie html. Wygenerowany raport wygląda tak : plik html


Raporty (zestawienia) danych do pliku

Program umożliwia wygenerowanie określonych danych do pliku w formie raportu. Jest to dzienny raport pozycji Słońca, Księżyca i Planet, oraz roczny raport wschodów i zachodów Słońca i Księżyca. Raport dzienny można sporządzić z dowolnym krokiem (nawet co 1 sek) a wyświetlane dane to : godzina, wysokość astronomiczna, wysokość widoczna lub pozorna (w zależności o tego, czy ustawiona jest wysokość obserwatora) i azymut. Raport można sporządzić w formie tabeli, lub danych (np. do zassania do innego programu)
W raporcie wschodów i zachodów podane są wschody i zachody Słońca lub Księżyca także w czasie lokalnym z uwzględnieniem zmiany czasu z zimowego na letni.

Przykładowe raporty :
Dzienny raport pozycji Słońca, Księzyca i Marcurego w formie : tabeli i danych
Raport wschodów : Słońca i Księzyca
Program AlmSun przy każdym generowaniu raportu tworzy pliki html i otwiera go w domyślnej przeglądarce.
Przykładowe raporty w formacie html :

Wys_Az_SUN_2010.10.15.html
Wschody i zachody Słońca rok 2010


Generator efemeryd

Każdy szanujący się program astronomiczny ma w sobie generator efemeryd - AlmSun też ma. Umożliwia on wyrzucenie możliwie wszystkich ważnych danych do pliku tekstowego w formacie tabeli lub w formacie danych, np. do zassania do jakiegoś innego programu. Sposób formatowania danych można zmieniać. Generator efemeryd generuje dane dla czasu UT lub TDT, a do wyboru mamy trzy algorytmy wg których wykonywane są obliczenia : DE200 – najszybszy, ale mało dokładny, DE404 – stosunkowo wolny, ale o profesjonalnej dokładności, oraz DE406 – najwyższej dokładności, pod warunkiem że posiadamy pliki JPL. Jeśli podczas generowania efemeryd metodą DE406 jakiegoś pliku będzie brakować, wówczas program automatycznie przełączy się na DE404.


Przykładowe pliki wygenerowanie tym programem :
Tabele
Dane
html

Raporty html

Tytułem podsumowania. Program AlmSun generuje raporty i zestawienia w trzech formatach. W formacie tekstowym, w formacie danych (do zassania np. do innej aplikacji ) i w html, do przeglądania. Dokument html zwykle jest otwierany automatycznie po wygenerowaniu raportu w domyślnej przeglądarce.
Poniżej zestawienie aplikacji w które generują raporty html, wraz przykładami :


Nawigator (astronawigacja)

Jak ustalić pozycje geograficzną będąc na jachcie lub statku?
Oczywiście trzeba sięgnąć po GPS :)
A jeśli go nie ma, bo właśnie wpadł do wody?
Doświadczony żeglarz może jeszcze odpowiedzieć, że trzeba ustalić pozycje z latarni... gorzej, jeśli jej nie ma, bo jesteśmy na oceanie już drugi tydzień, a pozycja zliczona jest już wielce niedokładna.
Wtedy z pomocą może przyjść astronawigacja, która ściśle powiązana jest z astronomią. A co grubsza chodzi?
Ano mierzymy wysokość Słońca, Księżyca, Planety lub Gwiazdy, jedna chwila i już mamy pozycje geograficzną. Nie... tak proste to nie jest ;)
No i należy dodać, że nie otrzymujemy pozycji geograficznej, a linie pozycyjną, tzw. A.L.P.

Podprogram Nawigator może się okazać pomocnym dla żeglarzy w dwóch kwestiach. Za jego pomocą istnieje możliwość wygenerowania The Nautical Almanac na dowolny rok, właściwie takiego samego jak papierowa wersja Her Majesty's Nautical Almanac Office. To dla tych żeglarzy, którzy przeliczeniami poprawek, obliczeniem trójkąta biegunowego chcą się pobawić samemu. Słowem rozwiązać to klasycznie tak jak uczą w szkołach.
Ci którzy nie chcą sobie zawracać głowy obliczeniami, tabelami, żmudnym sumowaniem poprawek mogą skorzystać z gotowego już programu, który wszystkie obliczenia zrobi za niech, podając na końcu gotowy wynik.
Program Nawigator jest więc kompletnym narzędziem, służącym do wyznaczania A.L.P. astronomicznej linii pozycyjnej od początku, czyli od momentu zmierzenia wysokości ciała niebieskiego sekstantem, do wyliczenia delta H, różnicy wysokości zmierzonej i obliczonej, wyrażonej w Mm. Program zawiera też poglądową mapę, pokazującą w jaki sposób należy odłożyć na mapie A.L.P.

Jak z teorii wiadomo linie pozycyjną możemy określić mierząc ciało niebieskie w momencie jego kulminacji. Wówczas obliczenia ulegają znacznemu uproszczeniu, a z pomiaru wysokości wprost uzyskujemy szerokość geograficzną miejsca obserwacji korzystając ze wzoru :

Szer = (90-h) + Dec

Aplikacja nawigator i w tym zagadnieniu przychodzi z pomocą.
W poniższym zestawieniu pokazano też program główny z tymi samymi danymi wejściowymi, by porównać i pokazać poprawność obliczenia szerokości geograficznej tą metodą.


Generator The Nautical Almanac

Wspomniany już generator rocznika astronomicznego The Nautical Almanac umożliwia wygenerowanie określonych stron, cały rok, lub zadany przedział lat z danymi rocznika w trzech opcjach. Tylko strony lewe (nocne) z Planetami i Gwiazdami, tylko strony prawe (dzienne) gdzie znajdują się dane Słońca i Księżyca, albo całość.

Wygenerowane roczniki, przykładowo na rok 2011 wyglądają tak :


Zmiana koloru

Jeśli komuś nie podoba się zaproponowany przez autora kolor tła, obowiązujący we wszystkich oknach AlmSun, to może sobie go zmienić, dysponując paletą 16 mln kolorów. Zmieniony kolor tła będzie obowiązywał we wszystkich oknach.



Dokładność i szybkość obliczeń - zestawienie

W programie w zależności od aplikacji zastosowano 3 algorytmy obliczeń :

  • DE200 – Proste, szybkie i stosunkowo dokładne algorytmy. Amatorskie i bardzo popularne. Po raz pierwszy opublikowane we flagowej pozycji każdego miłośnika astronomii "Astronomical Formulae for Calculators"
  • DE404 – Profesjonalna metoda obliczeniowa, dokładnością obliczeń nie wiele ustępującą zestawieniom publikowanych w rocznikach astronomicznych. Niestety w porównaniu do DE200 algorytmy są na tyle zawiłe, jeśli chodzi o ilość zaaplikowanych wzorów i tabel, że nawet współczesne i szybkie komputery nie dają rady w powyższych aplikacjach pracując na zasadzie online wspomagając poprawkami numerycznymi.
  • DE406/DE422/DE431 – Obecne najnowsza, najlepsza i najdokładniejsza metoda obliczeń. Wszystkie roczniki astronomiczne bazują na tej właśnie metodzie. Niestety algorytmy obliczeń nie są znane. JPL dla lat –3000 .. 3000 opublikował efemerydy dla Słońca, Księżyca i Planet. Jakość obliczeń uzależniona jest więc od zastosowanej metody aproksymacji. Zastosowane tej metody związane jest z korzystania z "ciężkich" plików, ale zaletą jest to, że obliczenia wykonywane są wyjątkowo szybko. Bo nie są to obliczenia, tylko odczyt określonych danych z pliku.

Porównanie czasu wykonywania obliczeń (procesor P4 3.4 GHz) w zalezności od zastosowanej metody.

   DE200        DE404         DE406    
  Sun   0.05 ms 1.07 ms 0.20 ms
   Moon   0.14 ms 1.67 ms 0.56 ms
   Planets    0.06 ms 0.56 ms 0.19 ms

Ze zrozumiałych względów, metodę DE200 zaaplikowano tam, gdzie zastosowanie skomplikowanych dokładnych metod pozbawione byłoby sensu. Np. podczas tworzenia analemy, czy graficznym przedstawieniu Układu Słonecznego.
Poniżej przedstawiono informacje, gdzie jaką metodę zastosowano w zależności od opcji zaznaczonego DE406.


Literatura :

Linki :

Sam program zajmuje 100* MB, natomiast pełny zestaw plików DE406 z których opcjonalnie możemy sobie korzystać zajmuje około 200 MB.

* - Textury wykorzystywane w programie 3D (wizualizacja ruchu obrotowego Ziemi) zajmują dodatkowo 50 MB, a opcjonalnie, jeśli zamierzamy korzystać z dodatkowego zestawu textur dodatkowe 600 MB.

Mimo tego, że program był wielokrotnie testowany nieuniknionym jest że może zawierać ukryte błędy (jaki program ich i nie zawiera?). Autor programu jednak deklaruje, że w miarę swoich możliwości będzie starał się je usunąć. W takiej sytuacji, nieodpłatną poprawkę otrzymają wszyscy ci którzy zakupili ten program. Bezpłatną poprawkę otrzymają też w sytuacji gdy autor program rozbuduje. Każdy program kompilowany jest indywidualnie dla danego właściciela.

Wymagania sprzętowe :
P4 2.4 GHz, 1 GB RAM, karta grafiki 3D* o rozdzielczości minimum 1024x768 (zalecana 1280x1024)
System operacyjny : WinXP, Windows Vista i Windows 7

* - Obowiązuje zasada - czym wydajniejsza karta grafiki 3D, tym lepsza. W przypadku karty z pamięciami 512 MB istnieje możliwość załadowania tekstur o większej rozdzielczości, a więc cieszenie się większą możliwością programu.


Aby zakupić program wystarczy napisać pod adres : astro_sybic@wp.pl
lub jeśli ktoś woli, rzucić okiem na Allegro, lub eBay (hasło : AlmSun) bo program jest tam czasami wystawiany.

Cena programu : 49 PLN

Jeśli jesteś zainteresowany programem, możesz go ściągnąć z sieci już teraz.

AlmSun jest do pobrania tu : Download

Oczywiście bez klucza, który generowany jest na podstawie indywidualnych danych kupującego (imię i nazwisko).
Klucz wysyłany jest wyłącznie pocztą e-mail.
Opcjonalnie można jeszcze wgrać pliki z efemerydami DE406, DE422 lub DE431 które można ściągnąć ze strony nasa już teraz.
Lista plików jest tu : DE406
(Przy ściąganiu trzeba zadbać, aby windows nie dodał rozszerzenia *.txt. Nazwy plików mają być takie jak w zestawieniu).

oraz DE431 i DE422 :
ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/bsp/de431.bsp
ftp://ssd.jpl.nasa.gov/pub/eph/planets/bsp/de422.bsp

Jeśli sobie ktoś życzy, program może być wysłany na DVD na podany adres.
Wówczas trzeba doliczyć koszty wysyłki w wysokości 5 zł (6 zł, jeśli ma być priorytet)

Płatność : PayPal lub przelew na konto

Istnieje możliwość przetestowania programu, powiedzmy przez okres 7 dni.
Jeśli ktoś jest zainteresowany zabawą proszę ściągnąć kompletny zestaw plików i napisać na adres astro_sybic@wp.pl
w celu otrzymania specjalnie skompilowanego programu, który będzie działał przez określony czas.


Więcej informacji : astro_sybic@wp.pl

http://almsun.pl
http://almsun.webd.pl

Autor : Rafał Tomasik

aktualizacja : 2014.03.03 (ver. 4.31)

statystyka