Efemérides de desarrollo del laboratorio de propulsión a chorro


Jet Propulsion Laboratory Development Ephemeris (abreviado JPL DE (número), o simplemente DE (número)) designa uno de una serie de modelos matemáticos del Sistema Solar producidos en el Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California , para uso en astronomía y navegación de naves espaciales. . Los modelos consisten en representaciones numéricas de posiciones , velocidades y aceleraciones de los principales cuerpos del Sistema Solar, tabulados a intervalos de tiempo igualmente espaciados, que cubren un lapso específico de años. [1] Coordenadas rectangulares baricéntricas del Sol, se tabulan los ocho planetas principales y Plutón , y las coordenadas geocéntricas de la Luna .

Ha habido muchas versiones del JPL DE , desde la década de 1960 hasta el presente, [2] en apoyo de misiones de naves espaciales tanto robóticas como tripuladas [3] . La documentación disponible es incompleta, pero sabemos que DE69 se anunció en 1969 como el tercer lanzamiento de las cintas de efemérides del JPL, y era una efeméride de propósito especial y de corta duración. El JPL Export Ephemeris vigente en ese momento era DE19 . Estos primeros comunicados se distribuyeron en cinta magnética .

En los días previos a las computadoras personales, las computadoras eran grandes y costosas, y las integraciones numéricas como estas eran ejecutadas por grandes organizaciones con amplios recursos. Las efemérides del JPL anteriores al DE405 se integraron en un mainframe Univac con doble precisión . Por ejemplo, DE102 , que se creó en 1977, tomó seis millones de pasos y funcionó durante nueve días en un Univac 1100/81 . [4] DE405 se integró en un DEC Alpha con precisión cuádruple . [5]

En la década de 1970 y principios de la de 1980, se hizo mucho trabajo en la comunidad astronómica para actualizar los almanaques astronómicos desde el trabajo teórico de la década de 1890 hasta la teoría relativista moderna. Desde 1975 hasta 1982, se produjeron seis efemérides en el JPL utilizando técnicas modernas de ajuste por mínimos cuadrados de resultados integrados numéricamente a datos de alta precisión: DE96 en noviembre de 1975, DE102 en septiembre de 1977, DE111 en mayo de 1980, DE118 en septiembre 1981, y DE200 en 1982. [6] DE102 fue la primera efeméride larga numéricamente integrada, cubriendo gran parte de la historia para la cual se disponía de útiles observaciones astronómicas: 1141 a. C. a 3001 d. C. DE200, una versión de DE118 migrada al marco de referencia J2000.0 , fue adoptada como efemérides fundamental para los nuevos almanaques a partir de 1984. DE402 introdujo coordenadas referidas al Marco de referencia celeste internacional (ICRF).

Las efemérides del JPL han sido la base del Almanaque Astronómico desde el DE200 de 1981. El Almanaque actual (2018) se deriva de DE430 . [7]

Cada efeméride se produjo por integración numérica de las ecuaciones de movimiento , a partir de un conjunto de condiciones iniciales. Debido a la precisión de los datos de observación modernos, el método analítico de perturbaciones generales ya no podía aplicarse con una precisión lo suficientemente alta como para reproducir adecuadamente las observaciones. Se aplicó el método de perturbaciones especiales , utilizando la integración numérica para resolver el problema de n -cuerpos , poniendo en efecto todo el Sistema Solar en movimiento en la memoria de la computadora, teniendo en cuenta todas las leyes físicas relevantes. Las condiciones iniciales eran tanto constantes como masas planetarias., de fuentes externas, y parámetros tales como posiciones iniciales y velocidades, ajustados para producir resultados que "se ajustaban mejor" a un gran conjunto de observaciones . Se utilizó una técnica de mínimos cuadrados para realizar el ajuste. [4] A partir de DE421, las perturbaciones de 343 asteroides, que representan aproximadamente el 90% de la masa del cinturón principal de asteroides , se han incluido en el modelo dinámico. [8]