Órbitas

Introducción

El programa Órbitas permite seleccionar un asteroide o cometa de una lista y presenta sus elementos orbitales. A continuación calcula para un momento dado, coordenadas geocéntricas, distancias al Sol y la Tierra, magnitud, elongación, ángulo de fase y velocidad, así como pequeñas ayudas para la observación CCD. También presenta estos datos en forma gráfica, dibuja un esquema de la órbita y cuenta con un calculador de efemérides.

La idea inicial sobre la confección de este programa surgió a partir de una pregunta formulada por Pepe Manteca.... ¿Podemos medir el tamaño de la cola y la coma de un cometa partiendo de una imagen? Por supuesto: para ello hay que conocer la distancia y ángulo de fase del cometa, y para conocer estos hay que calcularlos para una fecha concreta a partir de los elementos orbitales. Una vez hechos los primeros cálculos no era difícil ver que con unos cuantos números más podía dar bastante información adicional....

Elementos orbitales

Los elementos orbitales necesarios para el cálculo de los datos son descargados por Orbitas desde los servidores del MPC para estas clases de objetos:

Cometas
Asteroides brillantes
Asteroides inusuales y NEOs
Asteroides de la lista crítica
Asteroides lejanos

También puede leer directamente la base de datos del MPC (MPCOrb.dat). Dado el gran tamaño de este archivo y el hecho de que puede ser utilizado por varios programas, no he previsto una descarga automática, de esta manera cada usuario puede ubicarlo en la carpeta más conveniente.

Configuración.

Es conveniente visitar esta ventana en primer lugar, para facilitar al programa algunos datos necesarios: la posición geográfica, datos sobre el sistema CCD, preferencias sobre el formato de algunos resultados y la ubicación del archivo MPCOrb.dat.

Descarga de elementos orbitales

A continuación descargaremos los archivos de elementos orbitales. La funcionalidad de esta pantalla es bien sencilla: con la conexión a internet activada, se pueden descargar automáticamente los archivos necesarios. Por motivos de compatibilidad, el programa hace un proceso previo de los datos y los guarda en la carpeta donde se encuentra el ejecutable.

Ventana de datos

Una vez reunidos el programa y los ficheros de datos, ya podemos empezar a trabajar con ellos. En primer lugar, los selectores nos permitirán escoger la clase de objetos de nuestros interés y cargar el desplegable con la lista de sus nombres.

Es posible localizar un asteroide en el archivo MPCOrb.dat escribiendo su número, nombre o designación provisional en la casilla y pulsando a continuación sobre el botón "Buscar". También se puede introducir un nombre cualquiera y pulsar el selector "Manual", y Órbitas permitirá la introducción manual de elementos orbitales para su cálculo.

Una vez localizado el asteroide o cometa, el programa presentará los elementos orbitales, hará los cálculos y presentará en la parte derecha de la pantalla los resultados obtenidos. Existe un selector que permite elegir entre la posición calculada para el observatorio, aplicando la corrección por paralaje, o para el centro de la Tierra.

En la parte superior del bloque derecho se encuentra todo lo necesario para cambiar la fecha y la hora. Es posible introducirlos a mano (es necesario después pulsar sobre "Calcular"), se pueden aplicar incrementos concretos, seleccionar la hora actual exacta o desplegar un calendario para buscar la fecha. Salvo en el primer caso, los resultados se actualizan automáticamente.

Esquema de la órbita

Es lo que aparece al pulsar sobre la pestaña "Órbitas":

- Los símbolos permiten dibujar o borrar las órbitas de distintos planetas y su posición, así como el plano orbital de la Tierra.

- Podemos cambiar la fecha en intervalos concretos mediante los selectores y los botomes "+" y "-".

- Podemos grabar una secuencia de imágenes con las que más tarde, por ejemplo, podemos montar una animación o una imagen individual.

- Con los deslizables es posible cambiar la orientación y el zoom de la vista.

Tablas

Una sencilla herramienta que permite analizar gráficamente algunos aspectos de la situación del cometa o asteroide. Todos ellos se derivan de los elementos órbitales. La magnitud es aproximada y está calculada siguiendo los criterios del MPC.

Una fina línea vertical marca la fecha seleccionada como origen. El programa calcula los datos para el 10% del tiempo anterior a esa fecha y el 90% posterior.

Con los selectores de la parte izquierda podemos seleccionar el asteroide o cometa y el dato a graficar en los ejes izquierdo y derecho.

Situando el ratón sobre la tabla, aparece un cuadro con los valores correspondientes a la posición (fecha) del cursor, y con el botón derecho podemos fijar la fecha correspondiente a la posición del cursor en el resto de las ventanas.

Efemérides

Esta ventana permite calcular las efemérides para un objeto, a partir de una fecha y con un intervalo determinado. Su funcionamiento es muy sencillo: basta con introducir los datos requeridos y pulsar sobre el botón "Calcular". El listado generado se puede copiar o guardar en formato texto.

Precisión y perturbaciones.

Estrictamente hablando, los elementos orbitales sólo son válidos para un instante concreto, denominado época. Antes o después de ese momento, sufren variaciones debidas a perturbaciones gravitatorias por parte del resto del Sistema Solar. Para los cálculos que requieren alta precisión (Selección y Efemérides), el programa calcula la evolución de los asteroides o cometas a partir de la época aplicando las aceleraciones provocadas por el Sol, los ocho planetas, Plutón, Ceres, Palas, Vesta y las correcciones relativistas inducidas por el Sol.



Diferencia en segundos de arco entre las posiciones calculadas por el MPC y Órbitas, del cometa 4P, durante 1000 días a partir de la época de los elementos orbitales. En azul para las posiciones calculadas sólo a partir de los elementos orbitales, y en rojo teniendo en cuenta las perturbaciones gravitatorias.

Perturbaciones

Esta ventana permite analizar la influencia de uno o varios perturbadores sobre la posición o los elementos orbitales a lo largo de un periodo de tiempo. El botón "Calcular" aparece sólo cuando es necesario actualizar el cálculo.

Descarga e instalación

Orbitas 1.25

Para saber más

Astronomical Formulae for Calculators - Jean Meeus
Introducción a la teoría física de los meteoros - Luís Ramón Bellot Rubio

Agradecimientos

A Pepe Manteca por su pregunta y a Miguel Ángel Vallejo, por discutir conmigo todo lo relacionado con la representación de las órbitas.