vOs4OVirtual Observatory Solar System Scaling Service for Outreach

Το ΗλιακόΣύστημαΣε Κλίμακα

Παρουσίαση

Αν ο Ήλιος ήταν μεγάλος όσο μία μπάλα ποδοσφαίρου, τί μέγεθος θα είχε η Γη; Πόσο μακριά θα ήταν ο Δίας; Ποιο θα πρέπει να είναι το μέγεθος των πλανητών, έτσι ώστε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα να χωρέσει στον κήπο μου; Για να χωρέσει στην αίθουσα της τάξης μου;

Το VOS4O προτείνει μία απλή λύση σε όλες τις ερωτήσεις κλίμακωσης του ηλιακού συστήματος. Ξεκινώντας από μία αξία αναφοράς (διάμετρος, απόσταση ή κλίμακα), το VOS4O καταγράφει τις αναλογικές διαμέτρους και αποστάσεις όλων των πλανητών, την εκκεντρότητα των τροχιών τους και τις αντίστοιχες θέσεις τους γύρω από τον ήλιο σε μια δεδομένη ημερομηνία (ηλιοκεντρικό μήκος).

Πώς;

Πώς;

Για να συνθέσετε το ηλιακό σας σύστημα, χρησιμοποιήστε τη φόρμα καταχώρησης ή αναζητήστε απ'ευθείας την υπηρεσία μέσω της διεπαφής. Τα αποτελέσματα είναι υπό την μορφή ενός πίνακα και δύο εικόνων.

Φόρμα

Η σελίδα της Φόρμας προεπιλέγει τις διαμέτρους και τις αποστάσεις των πλανητών σε κλίμακα, έτσι ώστε η απόσταση Γη-Ήλιος να ισούται με ένα μέτρο. Οι αντίστοιχες θέσεις τους γύρω από τον Ήλιο (μέσοι όροι ηλιοκεντρικών μηκών) υπολογίζονται επίσης για την τρέχουσα ημερομηνία. Για να αλλάξετε την κλίμακα ή την ημερομηνία, πιέστε  Καθορίστε τις παραμέτρους και συνθέστε το ηλιακό σας σύστημα, καθορίζοντας τις ακόλουθες παραμέτρους :

Κλίμακα
Απόσταση
Καθορίστε την κλίμακα με βάση την απόσταση ενός πλανήτη. Για παράδειγμα, αν η παράμετρος μονάδα είναι σε μέτρα, τότε η κλίμακα 7.22 για την απόσταση του Ποσειδώνα συνθέτει ένα ηλιακό σύστημα όπου η απόσταση Ήλιος - Ποσειδώνας είναι 7.22 μέτρα.
Διάμετρος
Καθορίστε την κλίμακα με βάση την διάμετρο ενός πλανήτη. Για παράδειγμα, αν η παράμετρος μονάδα είναι σε μέτρα, τότε η κλίμακα 1 για τη διάμετρο της Γης συνθέτει ένα ηλιακό σύστημα όπου η διάμετρος της Γης ισούται με 1 μέτρο.
Αναλογίες
Προσδιορίστε έναν πολλαπλασιαστή Χ/Υ σε όλες τις μονάδες μήκους. Για παράδειγμα, η κλίμακα 1 : 1.000.000 (ένα εκατομμυριοστό) διαιρεί τις αποστάσεις και τις διαμέτρους των πλανητών κατά ένα εκατομμύριο.
Μονάδα
Καθορίστε τη μονάδα μήκους της κλίμακας σε: αστρονομική μονάδα (149.597.870 χλμ.), χιλιόμετρο, μέτρο, εκατοστό, χιλιοστό.

Για να ορίσετε τις προαιρετικές παραμέτρους, πιέστε ... :

Προσαρμογή μονάδων
Προσαρμόστε αυτόματα τις μονάδες αποστάσεων και διαμέτρων όταν οι αξίες είναι πολύ μικρές ή υπερβολικά μεγάλες σε σχέση με την επιλεγμένη κλίμακα και μονάδα. Για παράδειγμα, ένα μήκος 1234 μέτρων θα γραφτεί ως 1,23 χιλιόμετρα και ένα μήκος 0,123 μέτρων θα γραφτεί ως 12,30 εκατοστά.
Πολλαπλασιασμός διαμέτρων επί
Χρησιμοποιήστε δύο διαφορετικές κλίμακες για τις αποστάσεις και τις διαμέτρους. Οι διάμετροι πολλαπλασιάζονται με την επιλεγμένη αξία εάν η επιλεγμένη κλίμακα είναι απόσταση ή αναλογία.
Διαίρεση αποστάσεων δια
Χρησιμοποιήστε δύο διαφορετικές κλίμακες για τις αποστάσεις και τις διαμέτρους. Οι αποστάσεις διαιρούνται με τη επιλεγμένη αξία εάν η κλίμακα είναι διάμετρος.
Ημερομηνία
Επιλέξετε την ημερομηνία υπολογισμού των αντίστοιχων θέσεων των πλανητών γύρω από τον ήλιο (σσ. ηλιοκεντρικά μήκη). Κάντε κλικ στο πλαίσιο εισαγωγής ημερομηνίας ή ώρας για να ανοίξετε τον επιλογέα ημερομηνίας ή ώρας, ή εισαγάγετε μια ημερομηνία στη μορφή ISO 8601 στρογγυλεμένη στο λεπτό.
Γλώσσα
Επιλέξετε την γλώσσα των αποτελεσμάτων.

Κάντε κλικ στο κουμπί Υπολογισμός για να κλιμακώσετε το ηλιακό σύστημα σύμφωνα με τις επιλεγμένες πληροφορίες. Στο τέλος του υπολογισμού, ο πίνακας αξιών και οι εικόνες εμφανίζονται αυτόματα.

Για να κατεβάσετε τα αποτελεσμάτα, πατήστε  Λήψη αποτελεσμάτων. Για να κατεβάσετε μία εικόνα, επιλέξτε τον επιθυμητό μορφότυπο (SVG, PNG, PDF, TIFF), και κάνετε κλικ στο κουμπί Λήψη εικόνας. Για να κατεβάσετε τον πίνακα, επιλέξτε τον επιθυμητό μορφότυπο (CSV, VOTABLE), και κάνετε κλικ στο κουμπί Λήψη πίνακα.

Διεπαφή

Το API (διεπαφή προγραμματισμού εφαρμογών) επιτρέπει την απευθείας αίτηση του VOS4O από μια τρίτη εφαρμογή ή λογισμικό. Έτσι είναι δυνατή η δημιουργία μιας προσωπικής ιστοσελίδας κλιμάκωσης του ηλιακού συστήματος, αλλά και η αποστολή εντολών για την ανάκτηση των δημιουργηθέντων πινάκων και εικόνων σε ειδικό πρόγραμμα. Μάθετε περισσότερα...

API - Διαδυκτιακή υπηρεσία

Σχετικά

ο API (διεπαφή προγραμματισμού εφαρμογών) επιτρέπει την απευθείας αίτηση του VOS4O από μια τρίτη εφαρμογή ή λογισμικό. Έτσι είναι δυνατή η δημιουργία μιας προσωπικής ιστοσελίδας κλιμάκωσης του ηλιακού συστήματος, αλλά και η αποστολή εντολών για την ανάκτηση των δημιουργηθέντων πινάκων και εικόνων σε ειδικό πρόγραμμα. Υπάρχουν δύο μέθοδοι αίτησης της υπηρεσίας:

  • Αίτηση HTTP : απλή αίτηση της υπηρεσίας με ένα μη διαδραστκό διαδυκτιακό πρόγραμμα λήψης, όπως π.χ. wget, curl ή ενός Javascript αντικειμένου σαν το XMLHttpRequest.
  • Διαδυκτιακή υπηρεσία : αίτηση της υπηρεσίας μέσω της υπηρεσίας διαδυκτίου (WS) βασισμένη στα πρωτόκολλα SOAP+WSDL+HTTP.

Η χρησιμοποίηση της Διεπαφής είναι ελεύθερη και δωρεάν για προσωπική ή εκπαιδευτική και μη κερδοσκοπική χρήση. Συνιστάται να επικοινωνήσετε μαζί μας αν αναπτύξετε μια εφαρμογή που να χρησιμοποιεί την υπηρεσία VOS4O για να ενημερωθείτε των εξελίσεων.

Χρησιμοποιήστε το σύστημά μας αναφοράς περιστατικών για να αναφέρετε μια δυσλειτουργία ή να κάνετε αιτήσεις βελτίωσης της υπηρεσίας.

Ορισμός κλιμάκων

Υπάρχουν τρεις τρόποι να ορίσετε την κλίμακα:

x:y
Ορίστε έναν συντελεστή X/Y που θα πολλαπλασιάσει κάθε μήκος. Για παράδειγμα, η κλίμακα 1:1000000 (ένα εκατομμυριοστό) θα διαιρέσει κατά ένα εκατομμύριο όλες τις αποστάσεις και τις διαμέτρους των πλανητών.
a(πλανήτης):x
Ρυθμίστε την κλίμακα με βάση την απόσταση x του πλανήτη. Για παράδειγμα, εάν unit=m (μέτρα), τότε η κλίμακα a(Ποσειδώνας):7.22 δημιουργεί ένα ηλιακό σύστημα στο οποίο η απόσταση Ηλιος - Ποσειδώνας είναι 7.22 μέτρα.
d(πλανήτης):x
Ρυθμίστε την κλίμακα με βάση τη διάμετρο x του πλανήτη. Για παράδειγμα, εάν unit=m (μέτρα), τότε η κλίμακα d(Γη):1 δημιουργεί ένα ηλιακό σύστημα στο οποίο η διάμετρος της Γης είναι ίση με 1 μέτρο.

Περιγραφή του πίνακα και των εικόνων αποτελεσμάτων

Ο πίνακας αποτελεσμάτων που παράγεται από το VOS4O παραθέτει τη διάμετρο του Ήλιου και των πλανητών καθώς και την απόσταση μεταξύ των πλανητών και του Ήλιου, με βάση την επιλεγμένη κλίμακα. Υπολογίζονται επίσης η εκκεντρότητα των πλανητών και οι μέσοι όροι των ηλιοκεντρικών μηκών τους (σε μοίρες) στην επιλεγμένη ημερομηνία.

Η πρώτη εικόνα που παράγεται από το VOS4O αναπαραστά το ηλιακό σύστημα σε κλίμακα, σύμφωνα με τις καθορισμένες παραμέτρους. Οι πλανήτες αναπαραστούνται κατά μήκος ενός άξονα σε λογαριθμική κλίμακα στη σωστή σχετική απόσταση τους. Δίπλα σε κάθε πλανήτη αναφέρονται επίσης η διάμετρος και η απόστασή του από τον Ήλιο (σε κλίμακα).

Η δεύτερη εικόνα αναπαραστά το ηλιακό σύστημα όπως φαίνεται από πάνω. Κάθε πλανήτης βρίσκεται στο μέσο ηλιοκεντρικό μήκος του, υπολογιζόμενο στην επιλεγμένη ημερεομηνία. To σημείο αναφοράς για τα μήκη είναι η κατεύθυνση του μέσου εαρινού σημείου (ή της μέσης ισημερίας) συμβολιζόμενο από το σύμβολο γ.

Αίτηση ΗΤΤΡ

Με ένα μη διαδραστκό διαδυκτιακό πρόγραμμα λήψης σαν τα wget, curl, ή με ένα πρόγραμμα περιήγησης διαδικτύου (internet browser), αναζητήστε την υπηρεσία μέσω του σημείου πρόσβασης HTTP

https://ssp.imcce.fr/webservices/vos4o/scale.php?[parameters]

όπου [parameters] είναι μία λίστα παραμέτρων (προσδιορισμένη στον πίνακα 1) διαχωρισμένων με το σύμβολο &. Εάν δεν είναι καταχωρημένη καμία παράμετρος, τότε η υπηρεσία χρησιμοποιεί τις προεπιλεγμένες αξίες που παρατίθενται στον πίνακα 1.

Πίνακας 1 : Παράμετροι για αίτηση HTTP
ΠαράμετροςΠεριγραφήΜορφότυπο
-scale=<string> Ρύθμιση της κλίμακας του ηλιακού συστήματος. Προεπιλογή: 1:1 X:Y ή a|d(planet):x
-autoscale=<int> Αυτόματη αλλαγή της μονάδας αποστάσεων και διαμέτρων κάθε φορά που οι αξίες είναι πολύ μικρές ή πολύ μεγάλες σε σχέση με την επιλεγμένη κλίμακα και μονάδα. Προεπιλογή: 1* 0 ή 1
-scalefactor=<double> Πολλαπλασιασμός των διαμέτρων με αυτήν την αξία εάν η κλίμακα έχει οριστεί από το Χ:y ή μια απόσταση, ή διαίρεση των αποστάσεων δια αυτής της αξίας εάν η κλίμακα έχει οριστεί από μια διάμετρο. Προεπιλογή: 1.0 > 0.0
-unit=<string> Ορισμός της μονάδας μήκους για την κλίμακα: αστρονομική μονάδα (au), χιλιόμετρο (km), μέτρο (m), εκατοστό (cm), χιλιοστό (mm). Προεπιλογή: au au, km, m, cm, mm
-lang=<string> Γλώσσα αποτελεσμάτων. Προεπιλογή: en-us de-de, el-el, en-us, es-es, fi-fi, fr-fr, hi-hi, it-it, pl-pl, pt-pt, ro-ro, zh-hans
-mime=<string> Τύπος αποτελεσμάτων MIME. Προεπιλογή: html html, votable, text/csv, text
-date=<string> Ρύθμιση της ημερομηνίας (μορφή ISO 8601) για τον υπολογισμό των ηλιοκεντρικών μηκών. Προεπιλογή: τώρα (now) now, yyyy:mm:dd hh:mi:ss

*Εάν ο τύπος MIME είναι VOTABLE, η παράμετρος αυτόματης κλίμακας autoscale ορίζεται στο 0 ανεξάρτητα της αξίας της.

Το αποτέλεσμα μιας αίτησης HTTP αποτελείται από έναν πίνακα και δύο εικόνες, μορφοποιημένα σε HTML, VOTable/XML ή απλό κείμενο ανάλογα με τον καθορισμένο τύπο MIME (παράμετρος -mime).

Παραδείγματα αιτήσεων:

Διαδυκτιακή υπηρεσία

Το VOS4O μπορεί να αναζητηθεί μέσω υπηρεσίας Web που να βασίζεται στα πρωτόκολλα SOAP+WSDL+HTTP και επιτρέπει άμεση διάδραση μεταξύ της δικής σας εφαρμογής και της υπηρεσίας.

Διαδυκτιακή υπηρεσία URI :
https://ssp.imcce.fr/webservices/vos4o/vos4o.php
Namespace :
https://ssp.imcce.fr/webservices/vos4o
WSDL:
https://ssp.imcce.fr/webservices/vos4o/vos4o.php?wsdl
SOAP header:
Όνομα του SOAP header : clientID
SOAP header : array('from' => 'NomProjet', 'hostip'=>'')
Μέθοδος :
scale (inputArray)

Εισαγόμενες παράμετροι

Οι εισαγόμενες παράμετροι των μεθόδων scale είναι οργανωμένες σε έναν πίνακα και πρέπει να ορίζουν τις μεταβλητές του πίνακα 2.

Πίνακας 2: Περιγραφή των μεταβλητών της μεθόδου 'scale'
ΠαράμετροςΤύποςΠεριγραφήΠροεπιλογήΑξία
scale string Ορίζει την κλίμακα του ηλιακού συστήματος 1:1 X:Y ή a|d(<p>):x
autoscale boolean Αυτόματη αλλαγή της μονάδας αποστάσεων και διαμέτρων κάθε φορά που οι αξίες είναι πολύ μικρές ή πολύ μεγάλες σε σχέση με την επιλεγμένη κλίμακα και μονάδα. true* true | false
scalefactor double Πολλαπλασιασμός των διαμέτρων με αυτήν την αξία εάν η κλίμακα έχει οριστεί από το Χ:y ή μια απόσταση, ή διαίρεση των αποστάσεων δια αυτής της αξίας εάν η κλίμακα έχει οριστεί από μια διάμετρο. 1.0 > 0.0
unit string Μονάδα μήκους της κλίμακας. au au, km, m, cm, mm
lang string Γλώσσα αποτελεσμάτων en-us de-de, el-el, en-us, es-es, fi-fi, fr-fr, hi-hi, it-it, pl-pl, pt-pt, ro-ro, zh-hans
mime string Τύπος MIME των αποτελεσμάτων html html, votable, text/csv, text
epoch string Ημερομηνία υπολογισμού (μορφή ISO 8601) για τα ηλιοκεντικά μήκη now now, yyyy:mm:dd hh:mm:ss

* Εάν ο τύπος MIME είναι VOTABLE, η παράμετρος αυτόματης κλίμακας autoscale ορίζεται στο false ανεξάρτητα από της αξίας της.

Παράμετροι αποτελεσμάτων

Τα αποτελέσματα της μεθόδου 'scale' είναι ένα αντικείμενο (object) με τις ακόλουθες ιδιότητες (attributes):

'status'
στάτους της απάντησης, βασισμένο στους κώδικες HTTP: 200 = ok, 400 = bad request, 404 = not found, 500 = internal error.
'ticket'
Χρονοσφραγήδα (Timestamp) της απάντησης.
'result'
Σειρά χαρακτήρων που περιέχει τον πίνακα και τις εικόνες του ηλιακού συστήματος που υπολογίστηκε σε κλίμακα.

Τύπος MIME

Σύμφωνα με τον επιλεγμένο τύπο MIME, η απάντηση παρέχεται στους ακόλουθους μορφότυπους:

votable
τα δεδομένα είναι γραμμένα σε ένα έγγραφο XML με βάση τα VOTable στάνταρ του IVOA
html
τα δεδομένα είναι γραμμένα σε ένα HTML5έγγραφο
text
τα δεδομένα είναι γραμμένα σε ένα έγγραφο απλού κειμένου.

Πως;

Υπάρχουν δύο τρόποι χρησιμοποίησης της υπηρεσίας κλιμάκωσης: Γράφοντας μία εφαρμογή-πελάτης που να στέλνει αιτήσεις στο VOS4O server και να λαμβάνει και να μεταχειρίζεται την απάντηση, ή μέσω ενός Web browser ή λογισμικό μεταφοράς δεδομένων όπως το curl ή το wget. Σ'αυτήν την περίπτωση, πρέπει να εκτελέσετε σε ένα τερματικό (terminal):

$> curl "<URL>"

ή

$> wget "<URL>"

όπου το <URL> περιγράφεται στην ενότητα Αίτηση HTTP.

Για να γράψετε ένα λογισμικό που να κάνει αιτήσεις στην υπηρεσία VOS4O, επιλέξτε μία γλώσσα που να χρησιμοποιεί το πρωτόκολο SOAP. Παρέχουμε εδώ ένα παράδειγμα γραμμένο σε PHP:

1/ Εισάγετε τις αρχικές παραμέτρους της υπηρεσίας:

// Client's ID: provide the name of your project or organisation
                $from = 'MyName';
// Input parameters
$param = array('scale' => 'd(Terre)=1.0',
               'autoscale' => true,
               'scalefactor' => 1.0,
               'unit' => 'm',
               'axis' => 'log',
               'lang' => 'el-el',
               'mime' => 'html',
               'epoch' => 'now');

2/ Ορίστε τις παραμέτρους SOAP, το namespace και το URI της υπηρεσίας WSDL:

// Enables or disables the WSDL caching feature
ini_set('soap.wsdl_cache_enabled', 1);
// VOS4O name space
$namespace = 'https://ssp.imcce.fr/webservices/vos4o';
// VOS4O WSDL
$uriwsdl = $namespace.'/vos4o.wsdl';

3/ Κατασκευάστε το αντικείμενο SoapClient, ορίστε την κεφαλίδα (header) SOAP, καλέστε τη μέθοδο και μεταχειριστείτε τις εξαιρέσεις:

try {
  // Instantiate the client
  $client = new SoapClient($uriwsdl, array('exceptions'=>1));
  // SOAP header
  $header = array('from'=>$from, 'hostip'=>'');
  $client->__setSoapHeaders(array(
     new SOAPHeader($namespace, 'clientID', $header)
  ));
  // Call the resolver method
  $response = $client->__soapCall('scale',array($param));
  // Display the results
  if ($param['mime'] == 'text') {
    header("HTTP/1.0 ".$response->status);
    header("Content-Type: text/plain");
    $res = split(';', $response->result);
    $nbr = count($res);
    $newkey = array_keys($res);
    for ($i=0; $i<$nbr; $i++) { echo $res[$newkey[$i]].PHP_EOL; };
  } else if ($param['mime'] == 'html') {
    header("HTTP/1.0 ".$response->status);
    header("Content-Type: text/html");
    echo $response->result;
  } else {
    header("HTTP/1.0 ".$response->status);
    header("Content-Type: text/xml");
    echo $response->result.PHP_EOL;
  }
} catch (SoapFault $fault) {
  trigger_error("SOAP Fault: {$fault->getTraceAsString()}
      (faultcode: {$fault->faultcode},
       faultstring: {$fault->faultstring})", E_USER_ERROR);
}

Credits

Αντίληψη : B. Carry (OCA)
Επιμέλεια : J. Berthier (IMCCE)
Webdesign : Y. Gominet (IMCCE)

Μεταφράσεις :

Μην διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας και να μας προτείνετε μεταφράσεις στη δική σας γλώσσα.

Αυτή η υπηρεσία επιστημονικής ευαισθητοποίησης είναι ελεύθερης πρόσβασης για οποιαδήποτε μη εμπορική χρήση (βλ. Copyright). Οι εικόνες του ηλιακού συστήματος σε κλίμακα διατίθενται υπό την άδεια χρήσης της Creative Commons BY-NC-SA 2.0 France license.

Η υπηρεσία αναπτύσσεται και συντηρείται από το Service des éphémérides του IMCCE και την ομάδα TOP του εργαστηρίου Lagrange του Observatoire de la Côte d'Azur, με την τεχνική και οικονομική υποστήριξη του Observatoire de Paris, του Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) και το Υπουργείο Παιδείας της Γαλλίας.

Αριθμητικές πηγές:

  • Μέσες αξίες τροχαιών πλανητών (μήκος, εκκεντρότητα, μεγάλος ημιάξονας): VSOP87 για τον Ερμή, την Αφροδίτη, τη Γη, τον Αρη, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα, και JASON84 για τον Δία και τον Κρόνο.
  • Ισημερινοί διάμετροι πλανητών και Ηλίου: Archinal et al., Celest. Mech. Dyn. Astr. 109, 2011.

Για περισσότερες πληροφορίες, βλ. Introduction aux éphémérides astronomiques, Supplément explicatif à la Connaissance des temps, EDP Sciences, 1998.

Πηγές εικόνων:

  • Εικόνα φόντου: δημιουργία του Y. Gominet.
  • Εικόνα φόντου για μέσα με ≤ 1025px: qygjxz.com, τροποποιημένη από εμάς.
  • Μορφή πλανητών:
    • Ερμής: Messenger, NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.
    • Αφροδίτη: Mariner 10, Mattias Malmer / NASA.
    • Γη: Meteosat-2 Earth image, ESA.
    • Αρης: HST, S. Lee (University of Colorado), J. Bell (Cornell University), M. Wolff (Space Science Institute), and NASA.
    • Διας: HST, NASA/ESA/A. Simon (Goddard Space Flight Center).
    • Κρονος: Voyager 1, NASA/JPL.
    • Ουρανός: Voyager 2, NASA/JPL-Caltech.
    • Ποσειδώνας: Voyager 2, NASA/JPL.

Γραμματοσειρές από :

Καθορισμός Παραμέτρων
Λήψη Αποτελεσμάτων

Επιλογή Παραμέτρων

 

Επιλογή μορφότυπου αποτελεσμάτων

Επιλογή παραμέτρων και εφαρμογή...
Εικόνα του ηλιακού συστήματος σε κλίμακα
Εικόνα κάτοψης του ηλιακού συστήματος