erdmond
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erdmond [2024/05/01 15:45] – [Knotendurchgang] hcgreier | erdmond [2025/02/03 16:18] (aktuell) – [Mittlere Bahnelemente] quern | ||
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Zeile 9: | Zeile 9: | ||
in niedriger, aber für die meisten Zwecke ausreichender Genauigkeit. Es gilt für $T$ die Epoche $J1900.0$. | in niedriger, aber für die meisten Zwecke ausreichender Genauigkeit. Es gilt für $T$ die Epoche $J1900.0$. | ||
- | $$\tag{1}\label{epoch} T = \frac{JDE - 2415020.0}{36525} $$ | + | $$\label{epoch} T = \frac{JDE - 2415020.0}{36525}\tag{1}$$ |
==== Mittlere Bahnelemente ==== | ==== Mittlere Bahnelemente ==== | ||
- | {{tablelayout? | + | {{tablelayout? |
- | ^ Sonne: | + | ^ |
- | | | + | ^ |
- | + | | $L=$ | $279\overset{\circ}{.}696678 +36000\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | | |
- | {{tablelayout? | + | | | $+0\overset{\circ}{.}768925 \cdot T +3\overset{\circ}{.}03 \cdot 10^{-4} \cdot T^2$ |
- | ^ Mond | + | | $M=$ | $358\overset{\circ}{.}475833 +35640\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | |
- | | | + | | | $+359\overset{\circ}{.}049750 \cdot T -1\overset{\circ}{.}5 \cdot 10^{-4} \cdot T^2$ | |
- | + | ^ Mond: || | |
- | {{tablelayout? | + | | $l=$ | $270\overset{\circ}{.}434164 +480960\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | |
- | ^ Delaunay Argumente: | + | | | $+307\overset{\circ}{.}883142 \cdot T -1\overset{\circ}{.}133 \cdot10^{-3} \cdot T^2$ | |
- | | | + | | $m=$ | $296\overset{\circ}{.}104608 +477000\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | |
+ | | | $+198\overset{\circ}{.}849108 \cdot T +9\overset{\circ}{.}192 \cdot10^{-3} \cdot T^2$ | | ||
+ | | $\Omega=$ | $259\overset{\circ}{.}183275 -1800\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | | ||
+ | | | $-134\overset{\circ}{.}142008 \cdot T +2\overset{\circ}{.}078 \cdot10^{-3} \cdot T^2$ | | ||
+ | ^ Delaunay Argumente: | ||
+ | | $F=l-\Omega=$ | $11\overset{\circ}{.}250889 +483120\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | | ||
+ | | | $+82\overset{\circ}{.}0251 \cdot T -3\overset{\circ}{.}211 \cdot 10^{-3} \cdot T^2$ | ||
+ | | $D=l-L=$ | $350\overset{\circ}{.}737486 +444960\overset{\circ}{.}0 \cdot T$ | | ||
+ | | | $+307\overset{\circ}{.}1142 \cdot T -1\overset{\circ}{.}436 \cdot 10^{-3} \cdot T^2$ | | ||
<WRAP center round box 100%> | <WRAP center round box 100%> | ||
Zeile 34: | Zeile 42: | ||
$D$ = Argument der Länge \\ | $D$ = Argument der Länge \\ | ||
</ | </ | ||
+ | |||
+ | <WRAP center round tip 100%> | ||
+ | Die nachfolgende Störungsrechnung reicht völlig aus, um z.B. die Auf- und Untergangszeiten des Mondes zu berechnen. Dazu benötigt man keine hochgenauen Mondkoordinaten. Man kann eventuell auch die Berechnung von $\Delta T$ vernachlässigen und direkt mit Weltzeit $UT$ rechnen. $\Delta T$ beträgt zur Zeit (2025) etwa 70 Sekunden, der Mond bewegt sich in diesem kurzen Zeitrahmen im Mittel um etwa $35'' | ||
+ | </ | ||
+ | |||
==== Störungsterme ==== | ==== Störungsterme ==== | ||
- | In der Länge $\lambda$ fallen beide Theorien zusammen: | + | In der Länge $\lambda$ fallen beide Theorien |
- | {{tablelayout? | + | \[\begin{align} |
- | ^ Störterme in der Länge ^ | + | \Delta\lambda = & +22640'' |
- | | \[\begin{align} | + | &+769'' |
- | \Delta\lambda = & +22640'' | + | &+36'' |
- | & +4587'' | + | & |
- | & -412'' | + | &+2370'' |
- | & +192'' | + | &-668'' |
- | & -125'' | + | & |
- | & -45'' | + | &+212'' |
- | \end{align}\] | + | &+206'' |
+ | & | ||
+ | &+148'' | ||
+ | & | ||
+ | &-110'' | ||
+ | &+55'' | ||
+ | & | ||
+ | &-40'' | ||
+ | &+38'' | ||
+ | \end{align}\tag{2}\] | ||
In der Breite $\beta$ gehört $\Delta\beta_1$ zur ILE und $\Delta\beta_2$ zur ELP2000. Die Brownsche Mondtheorie benötigt vorab noch einen Hilfsterm: | In der Breite $\beta$ gehört $\Delta\beta_1$ zur ILE und $\Delta\beta_2$ zur ELP2000. Die Brownsche Mondtheorie benötigt vorab noch einen Hilfsterm: | ||
- | {{tablelayout? | + | \[\begin{align} |
- | | \[\begin{align} \Delta G = \frac{1}{3600'' | + | \Delta G =& |
+ | &+412'' | ||
+ | &+541'' | ||
+ | \end{align}\tag{3}\] | ||
- | {{tablelayout? | + | Störterme in der Breite für die DE200: |
- | ^ Störterme in der Breite für die ILE (Brownsche Mondtheorie) ^ | + | \[\begin{align} |
- | | \[\begin{align} | + | \Delta\beta_1 = & +18520'' |
- | \Delta\beta_1 = & +18520'' | + | &-526'' |
- | & -31'' | + | &+44'' |
- | & -25'' | + | & |
- | & -14'' | + | & |
- | \end{align}\] | + | &+21'' |
+ | &+24'' | ||
+ | & | ||
+ | \end{align}\tag{4}\] | ||
- | {{tablelayout? | + | Störterme in der Breite für die ELP2000: |
- | ^ Störterme in der Breite für die ELP2000 | + | \[\begin{align} |
- | | \[\begin{align} | + | \Delta\beta_2 = & +18462'' |
- | \Delta\beta_2 = & +18462'' | + | &+1010'' |
- | & +624'' | + | &+1000'' |
- | & +117'' | + | & |
- | & +32'' | + | &+200'' |
- | \end{align}\] | + | &+167'' |
+ | & | ||
+ | &+62'' | ||
+ | &+33'' | ||
+ | & | ||
+ | \end{align}\tag{5}\] | ||
{{anchor: | {{anchor: | ||
- | Parallaxe: | ||
- | {{tablelayout? | + | Auch bei der Parallaxe |
- | ^ Störterme für die Parallaxe | + | \[\begin{align} |
- | | \[\begin{align} | + | \Delta\Pi = & +187'' |
- | \Delta\Pi = & +187'' | + | &+10'' |
- | & +28'' | + | &+34'' |
- | \end{align} \] | | + | & |
+ | &+3'' | ||
+ | \end{align}\tag{6}\] | ||
{{anchor: | {{anchor: | ||
Zeile 90: | Zeile 125: | ||
Es fehlt nur noch der Störungsterm für den Radius $r$: | Es fehlt nur noch der Störungsterm für den Radius $r$: | ||
- | {{tablelayout? | + | \[\begin{align} |
- | ^ Störterme für den Radiusvektor ^ | + | \Delta r = & -20905\, |
- | | \[\begin{align} | + | &-570\, |
- | \Delta r = & -20905\, | + | &-3699\, |
- | & -2956\, | + | & |
- | & -171\, | + | &+246\, |
- | \end{align}\] | + | &-205\, |
+ | & | ||
+ | &-152\, | ||
+ | \end{align}\tag{7}\] | ||
Auch beim Radius $r$ fallen beide Theorien zusammen. Damit hat man die geozentrisch ekliptikalen Koordinaten des Mondes vorliegen: | Auch beim Radius $r$ fallen beide Theorien zusammen. Damit hat man die geozentrisch ekliptikalen Koordinaten des Mondes vorliegen: | ||
{{tablelayout? | {{tablelayout? | ||
- | | | + | ^ Tabelle 2 || |
- | | Breite: | $\large\beta_{k}=\frac{\Delta\beta_k}{3600'' | + | | Länge: |
- | | Radiusvektor: | + | | Breite: |
- | | | + | | Radiusvektor: |
+ | | Parallaxe: | ||
Der Index $k = 1, 2$ bezeichnet die jeweilige Theorie. | Der Index $k = 1, 2$ bezeichnet die jeweilige Theorie. | ||
Zeile 136: | Zeile 175: | ||
Für die Hauptwinkel $L$, $M$, $l$, $m$, $\Omega$, $F$ und $D$ erhält man hier mithilfe der [[mathematische_grundlagen# | Für die Hauptwinkel $L$, $M$, $l$, $m$, $\Omega$, $F$ und $D$ erhält man hier mithilfe der [[mathematische_grundlagen# | ||
- | \( \begin{align} | + | \(\begin{align} |
L &= 44663\overset{\circ}{.}736255799195 = 23\overset{\circ}{.}736256\\ | L &= 44663\overset{\circ}{.}736255799195 = 23\overset{\circ}{.}736256\\ | ||
M &= 44740\overset{\circ}{.}39521390763 = 100\overset{\circ}{.}395214\\ | M &= 44740\overset{\circ}{.}39521390763 = 100\overset{\circ}{.}395214\\ | ||
Zeile 144: | Zeile 183: | ||
F &= 595733\overset{\circ}{.}4548382952 = 293\overset{\circ}{.}454838\\ | F &= 595733\overset{\circ}{.}4548382952 = 293\overset{\circ}{.}454838\\ | ||
D &= 549304\overset{\circ}{.}3716951403 = 304\overset{\circ}{.}371695 | D &= 549304\overset{\circ}{.}3716951403 = 304\overset{\circ}{.}371695 | ||
- | \end{align} \) | + | \end{align}\) |
Die Korrekturterme für $\Delta\lambda$ und $\Delta r$ sind für beide Theorien gleich zu berechnen, man erhält | Die Korrekturterme für $\Delta\lambda$ und $\Delta r$ sind für beide Theorien gleich zu berechnen, man erhält | ||
Zeile 184: | Zeile 223: | ||
{{tablelayout? | {{tablelayout? | ||
+ | ^ Tabelle Beispiel | ||
^ Schnell | ^ Schnell | ||
| $\lambda = 328\overset{\circ}{.}355575$ | | $\lambda = 328\overset{\circ}{.}355575$ | ||
Zeile 194: | Zeile 234: | ||
==== Ausführliche Mondtheorien nach J. Meeus, O. Montenbruck und T. Pfleger ==== | ==== Ausführliche Mondtheorien nach J. Meeus, O. Montenbruck und T. Pfleger ==== | ||
- | Die beiden ausführlichen Theorien mit deutlich höherer Genauigkeit haben aufgrund ihres großen Umfangs zwei Extraseiten erhalten. Sie sind [[mondposition_nach_meeus|hier]] und [[mondposition_nach_montenbruck|hier]] zu finden. | + | Die beiden ausführlichen Theorien mit deutlich höherer Genauigkeit haben aufgrund ihres großen Umfangs zwei Extraseiten erhalten. Sie sind hier zu finden: |
+ | |||
+ | * [[mondposition_nach_meeus|J. Meeus]] und | ||
+ | * [[mondposition_nach_montenbruck|Montenbruck/ | ||
+ | |||
+ | Ferner gibt es einen [[: | ||
===== Physische Ephemeriden ===== | ===== Physische Ephemeriden ===== | ||
Zeile 202: | Zeile 248: | ||
\[\begin{align} | \[\begin{align} | ||
- | & | + | & |
& | & | ||
- | \end{align}\] | + | \end{align}\tag{8}\] |
Und den topozentrischen Durchmesser ermittelt man mit: | Und den topozentrischen Durchmesser ermittelt man mit: | ||
- | $$\tan\left(\frac{\varnothing}{2}\right) = \frac{R_M}{\Delta' | + | $$\tan\left(\frac{\varnothing}{2}\right) = \frac{R_M}{\Delta' |
$\Delta' | $\Delta' | ||
Zeile 214: | Zeile 260: | ||
Der Sonnenpositionswinkel $\theta$ und die Elongation $\eta$ werden in [[physische ephemeriden# | Der Sonnenpositionswinkel $\theta$ und die Elongation $\eta$ werden in [[physische ephemeriden# | ||
- | $$\cos(\varphi) = -\cos(\eta)$$ | + | $$\cos(\varphi) = -\cos(\eta)\tag{10}$$ |
Dies ist möglich, weil $\sigma \ll 1$ gilt. Der Beleuchtungsgrad $k$ ist dann: | Dies ist möglich, weil $\sigma \ll 1$ gilt. Der Beleuchtungsgrad $k$ ist dann: | ||
- | $$k = \frac{1}{2} \cdot \big(1 + \cos (\varphi)\big) \cdot 100\%$$ | + | $$k = \frac{1}{2} \cdot \big(1 + \cos (\varphi)\big) \cdot 100\%\tag{11}$$ |
<WRAP center round info 100%> | <WRAP center round info 100%> | ||
Zeile 229: | Zeile 275: | ||
Man berechnet die Delauney-Argumente $D, M$ und $m$ mit | Man berechnet die Delauney-Argumente $D, M$ und $m$ mit | ||
- | \[ \begin{align} | + | \[\begin{align} |
D & | D & | ||
- | \end{align} \] | + | \end{align}\tag{12}\] |
- | \[ \begin{align} | + | \[\begin{align} |
M & | M & | ||
- | \end{align} \] | + | \end{align}\tag{13}\] |
- | \[ \begin{align} | + | \[\begin{align} |
m & | m & | ||
- | \end{align} \] | + | \end{align}\tag{14}\] |
Es genügt hier, nur Terme bis zur 2. Potenz in $T$ zu berücksichtigen. $T$ sind wieder die julianischen Jahrhunderte bezüglich der Epoche $J2000$, nämlich | Es genügt hier, nur Terme bis zur 2. Potenz in $T$ zu berücksichtigen. $T$ sind wieder die julianischen Jahrhunderte bezüglich der Epoche $J2000$, nämlich | ||
- | $$T = \frac{JD - 2451545.0}{36525}$$ | + | $$T = \frac{JD - 2451545.0}{36525}\tag{15}$$ |
Daraus erhält man einen guten Näherungswert für den Phasenwinkel mit | Daraus erhält man einen guten Näherungswert für den Phasenwinkel mit | ||
- | + | \[\begin{align} | |
- | \[ \begin{align} | + | |
\varphi & | \varphi & | ||
& | & | ||
Zeile 255: | Zeile 300: | ||
& | & | ||
& | & | ||
- | \end{align} \] | + | \end{align}\tag{16}\] |
<WRAP center round box 100%> | <WRAP center round box 100%> | ||
Zeile 307: | Zeile 352: | ||
Mit Hilfe des [[physische_ephemeriden# | Mit Hilfe des [[physische_ephemeriden# | ||
- | \[ \begin{align} H = -12\overset{m}{.}74 &+ 5\cdot \log_{10}(|a\cdot (a - 1)|) \\ | + | \[\begin{align} H = -12\overset{m}{.}74 &+ 5\cdot \log_{10}(R\cdot\Delta) \\ |
&+ 2\overset{m}{.}825\cdot \left(\frac{\varphi}{100}\right) \\ | &+ 2\overset{m}{.}825\cdot \left(\frac{\varphi}{100}\right) \\ | ||
& | & | ||
&+ 0\overset{m}{.}525\cdot \left(\frac{\varphi}{100}\right)^3 \\ | &+ 0\overset{m}{.}525\cdot \left(\frac{\varphi}{100}\right)^3 \\ | ||
&+ 0\overset{m}{.}2\cdot \left(\frac{\varphi}{100}\right)^4 \\ | &+ 0\overset{m}{.}2\cdot \left(\frac{\varphi}{100}\right)^4 \\ | ||
- | \end{align} \] | + | \end{align}\tag{17}\] |
- | $a$ ist die große Halbachse des Mondes mit $a = 383397.7725$ km. Diese muss in $AE$ (=> [[: | + | $\Delta$ ist die geozentrische Monddistanz und $R$ der heliozentrische Erdabstand. Beide Variablen sind in AE gehalten: |
- | $$a = \frac{383397.7725\, | + | $$a = \frac{383397.7725\, |
- | Die Helligkeit des Erdtrabanten ist ein Mittelwert aus den Gleichungen, | + | Die Helligkeit des Erdtrabanten ist ein Mittelwert aus den Gleichungen, |
==== Rotation ==== | ==== Rotation ==== | ||
Zeile 325: | Zeile 370: | ||
{{tablelayout? | {{tablelayout? | ||
+ | ^ Tabelle 3 ||||| | ||
| $\alpha_0=$ | | $\alpha_0=$ | ||
| | $+0\overset{\circ}{.}0700\cdot \sin(E_3)$ | | | $+0\overset{\circ}{.}0700\cdot \sin(E_3)$ | ||
Zeile 337: | Zeile 383: | ||
{{tablelayout? | {{tablelayout? | ||
+ | ^ Tabelle 4 || | ||
| $E_1 = 125\overset{\circ}{.}045 - 0\overset{\circ}{.}0529921\cdot d$ | $E_8 = 276\overset{\circ}{.}617 + 0\overset{\circ}{.}3287146\cdot d$ | | | $E_1 = 125\overset{\circ}{.}045 - 0\overset{\circ}{.}0529921\cdot d$ | $E_8 = 276\overset{\circ}{.}617 + 0\overset{\circ}{.}3287146\cdot d$ | | ||
| $E_2 = 250\overset{\circ}{.}089 - 0\overset{\circ}{.}1059842\cdot d$ | $E_9 = 34\overset{\circ}{.}226 + 1\overset{\circ}{.}7484877\cdot d$ | | | $E_2 = 250\overset{\circ}{.}089 - 0\overset{\circ}{.}1059842\cdot d$ | $E_9 = 34\overset{\circ}{.}226 + 1\overset{\circ}{.}7484877\cdot d$ | | ||
Zeile 388: | Zeile 435: | ||
Das Mondalter $MA$ bezeichnet die Anzahl der Tage seit dem letzten Neumond. | Das Mondalter $MA$ bezeichnet die Anzahl der Tage seit dem letzten Neumond. | ||
- | $$MA = \mathrm{red}(l − L, | + | $$MA = \mathrm{red}(l − L, |
- | mit der [[mathematische grundlagen# | + | mit der [[mathematische grundlagen# |
==== Perigäumspassage ==== | ==== Perigäumspassage ==== | ||
Zeile 401: | Zeile 448: | ||
&+ 2\overset{d}{.}2325\cdot 10^{-9}\cdot T^2\\ | &+ 2\overset{d}{.}2325\cdot 10^{-9}\cdot T^2\\ | ||
&- 1\overset{d}{.}3985\cdot 10^{-13}\cdot T^3 | &- 1\overset{d}{.}3985\cdot 10^{-13}\cdot T^3 | ||
- | \end{align}\] | + | \end{align}\tag{20}\] |
==== Knotendurchgang ==== | ==== Knotendurchgang ==== | ||
Zeile 412: | Zeile 459: | ||
&+ 2\overset{d}{.}9833\cdot 10^{-9}\cdot T^2\\ | &+ 2\overset{d}{.}9833\cdot 10^{-9}\cdot T^2\\ | ||
&- 1\overset{d}{.}8809\cdot 10^{-13}\cdot T^3 | &- 1\overset{d}{.}8809\cdot 10^{-13}\cdot T^3 | ||
- | \end{align}\] | + | \end{align}\tag{21}\] |
$T$ ist wieder in Jahrhunderten der Epoche $J2000.0$. $\Delta JDE_{\pi, | $T$ ist wieder in Jahrhunderten der Epoche $J2000.0$. $\Delta JDE_{\pi, | ||
Zeile 419: | Zeile 466: | ||
==== Mondphasen ==== | ==== Mondphasen ==== | ||
- | Dem Thema Mondphasen ist ein eigenes [[mondphasen|Kapitel]] gewidmet. Es geht um die Berechnung der Zeitpunkte von Vollmond, Neumond etc. Dies ist auch für die Finsternisse essentiell. | + | Dem Thema Mondphasen ist ein eigenes [[mondphasen|Kapitel]] gewidmet. Es geht um die Berechnung der Zeitpunkte von //Vollmond//, //Neumond// etc. Dies ist auch für die Finsternisse essentiell. |
erdmond.1714571118.txt.gz · Zuletzt geändert: 2024/12/20 01:33 (Externe Bearbeitung)