Návod

Zde naleznete návod, jak byly animace letů sond vytvořeny

  1. K vytvoření animací je potřeba vhodný program, my jsme použili Wolfram Mathematica.
  2. V animacích není nic (let sondy ani pohyby planet, asteroidů či komet) modelováno, vše jsou reálné souřadnice získané z HORIZONS Web-Interface. Jedná se o stránky provozované NASA JPL (tímto jim děkujeme za poskytování těchto dat).
  3. Jaká zvolit nastavení pro získání souřadnic z HORIZONS Web-Interface je vidět na tomto obrázku:
    Nastavení HORIZONS Web-Interface
    Ephemeris Type: OBSERVER
    Target Body – zde zadáváme jak jména misí, tak i planet, případně komet atd.
    Observer Location: Sun (body center)[500@10] - tím získáme heliocentrické (sférické) souřadnice
    Time Span – pro danou volbu z Target Body je vždy k dispozici údaj o dostupném časovém rozsahu, zároveň máme na volbu z časového kroku (Step Size) – bohatě postačující je volba 1 den, ale lze zvolit i jemnější krok (jemnější krok však znamená větší velikost souboru a pro animaci je 1 den bohatě postačující)
    Table Settings: QUANTITIES=18,19,22; suppress range-rate=YES
    - parametr 18 je pro heliocentrickou délku a šířku (Helio eclip. lon & lat),
    19 pro heliocentrickou radiální vzdálenost (Helio range & rng rate), s tím získáme ještě jeden údaj, který není potřeba a zbavíme se ho proto volbou suppress range-rate=YES
    a 22 pro rychlost vzhledem ke Slunci a pozorovateli (Speed wrt Sun & obsrvr) - pokud je ovšem nastaveno Slunce jako Observer Location, tak to znamená, že získáme dva identické sloupce, nastavení 22 lze samozřejmě vynechat pro planety, asteroidy, komety, u kterých rychlost nepotřebujeme
    Display/Output: download/save (plain text file)
  4. Po všech nastavených volbách zvolíme Generate Ephemeris a vygenerovaný soubor uložíme do počítače. Je velmi důležité zvolit vhodný způsob pojmenovávání souborů! Pro naše pojmenovávání souborů viz soubory souřadnic.
  5. Ve všech získaných textových souborech je potřeba umazat jejich začátky a konce tak, aby v nich zbyly jen tabulky s údaji (úplně první údaj v souboru tak bude datum pro první souřadnici).
  6. Nyní jsme skoro připraveni vložit souřadnice do programu Wolfram Mathematica, s tím jsme měli trochu problémy, jejichž řešením bylo vytvoření zvláštního souboru pro každou souřadnici, datum či rychlost (možná to jde udělat i z původního souboru obsahujícího všechny sloupce, v tom případě můžete tento krok vynechat a prosíme o zaslání návodu). Tento krok lze udělat např. pomocí programu Microsoft Excel takto:
    a) volba OtevřítVšechny soubory
    Oddělení sloupců souřadnic
    b) Zdrojový datový typ - Pevná šířka, Další, na druhé obrazovce Průvodce importem textu nic neděláme a rovnou dáme Další
    Oddělení sloupců souřadnic
    c) pro daný sloupec, který chceme osamostatnit, zvolíme Formát dat ve sloupcích – Text, u ostatních sloupců zvolíme Neimportovat sloupec (přeskočit) a dáme Dokončit
    Oddělení sloupců souřadnic
    d) vložený sloupec uložíme jako typ Text (oddělený tabulátory), Uložit
    Oddělení sloupců souřadnic
    e) u následné hlášky dáme Ano
    Oddělení sloupců souřadnic
    f) a při zavírání Excelu dáme naopak Neukládat
    Oddělení sloupců souřadnic
    g) Toto provedeme pro všechny sloupce, které budeme chtít importovat do programu Wolfram Mathematica - pro vybranou sondu, všechny potřebné planety, komety, asteroidy. Tento krok je jednoznačně nejpracnější, na druhé straně ho nemusíte dělat - můžete použít námi vytvořené soubory souřadnic.
  7. Před vytvářením animací je lepší heliocentrické sférické souřadnice převést do heliocentrických kartézských souřadnic (Wolfram Mathematica umí vytvořit grafy i ze sférických, ale vykreslování trvá příslušnému příkazu déle než vykreslení kartézských souřadnic) – k tomu poslouží známá transformace souřadnic:
    Transformace souřadnic
    kde r je Radial Distance, θ Latitude a φ Longitude (názvy jsou podle původních názvů souřadnic získaných z HORIZONS Web-Interface). Přepočet lze provést v programu Wolfram Mathematica a výsledky pak exportovat jako textové soubory. V souborech souřadnic naleznete v příslušné složce pro danou misi soubor s názvem např. "DawnCartesianCoordinates.nb" pomocí kterého byly transfromace a exporty udělány.
  8. Nyní už je konečně vše připraveno pro import do programu Wolfram Mathematica. Import jsme prováděli pomocí příkazů OpenRead a ReadList (příkaz Import se ukázal být neužitečný, jelikož počítač obvykle zamrzl). Pro tento účel najdete v souborech souřadnic v příslušné složce pro danou misi soubor s názvem např. "DawnDataImport.nb" pomocí kterého byl import udělán. Důležité upozornění: aby vše fungovalo jak má, je potřeba složku po rozbalení umístit na disk C: a neměnit její název (pokud byste ji chtěli umístit někam jinam nebo neměli disk označený písmenem C, budete si muset upravit cesty k souborům v .nb souborech, struktura je následující: C:\\MissionsGravitationalAssist\\NewHorizons\\NewHorizonsData\\NewHorizonsDates.txt).
  9. Pomocí kterých příkazů jsme samotné animace vytvořili najdete ve Zdrojových kódech - soubory .nb programu Wolfram Mathematica, pomocí kterých byly animace vytvořeny. A nyní máte dvě možnosti - buď budete při každé úpravě příkazu na vytvoření animace používat soubor k importu dat "DawnDataImport.nb" a v příkazu pro vytvoření animace požijete volbu SaveDefinitions->True nebo samotná data vložíte do příkazu na vytvoření animace do volby Initialization. Tím však soubor nabude na velikosti, což se dá trochu zmírnit použitím nejprve příkazu Compress a pak do Initialization vložíte data pomocí volby Uncompress - viz Zdrojové kódy.
  10. Kdyby byla nějaká část nejasná, tento návod nefungoval, nebo byste přišli na lepší (jednodušší) způsob vytváření animací, tak neváhejte a kontaktujte mě.

Lety kosmických sond


Slapové jevy