Введение

Таблица положений астрономических объектов в заданное время

В астрономии и небесной навигации эфемерида (/ɪ/'/f//ɛ//m//ə//r//ə//s/; мн. ч. эфемериды, /ɛ//f//ə/'/m//ɛ//r//ə//d//iː//z/) – это сборник таблиц, содержащий траектории естественных астрономических объектов и искусственных спутников на небе, то есть их положение (и, возможно, скорость) в зависимости от времени. Исторически положения приводились в виде печатных таблиц значений, рассчитанных через регулярные интервалы времени. Вычисление этих таблиц было одним из первых применений механических вычислительных машин. Современные эфемериды часто предоставляются в электронном виде. Однако печатные эфемериды по-прежнему издаются, поскольку они полезны в ситуациях, когда вычислительные устройства недоступны. Астрономическое положение, рассчитанное по эфемериде, обычно приводится в сферической полярной системе координат, включающей прямое восхождение и склонение, а также расстояние до объекта, если это необходимо. К астрономическим явлениям, представляющим интерес для астрономов, относятся затмения, видимое ретроградное движение/планетарные остановки, планетарные входы, звездное время, положения среднего и истинного лунных узлов, фазы Луны и положения малых небесных тел, таких как Хирон. Эфемериды используются в небесной навигации и астрономии, а также астрологами. Сигналы GPS содержат данные эфемерид, необходимые для вычисления положения спутников на орбите.

Современные эфемериды

Для научных целей современный планетарный эфемерид представляет собой программное обеспечение, которое генерирует положения планет и часто их спутников, астероидов или комет в практически любое время, указанное пользователем. После внедрения электронных вычислительных машин в 1950-х годах стало возможным использовать численное интегрирование для вычисления эфемерид. Эфемерида, разработанная Лабораторией реактивного движения, является ярким примером. Традиционные так называемые аналитические эфемериды, использующие разложение в ряды для координат, также были разработаны, но с гораздо большим объемом и точностью по сравнению с прошлым, благодаря использованию компьютеров для обработки десятков тысяч членов ряда. Примерами служат Ephemeride Lunaire Parisienne и VSOP. Как правило, такие эфемериды охватывают несколько столетий, как прошлое, так и будущее; возможность прогнозирования будущего обусловлена развитием точных теорий в области небесной механики. Тем не менее, существуют секулярные явления, которые не могут быть адекватно учтены эфемеридами. Наибольшую неопределенность в определении положений планет вносят возмущения от многочисленных астероидов, массы и орбиты большинства из которых известны недостаточно точно, что делает их влияние неопределенным. Отражая постоянный приток новых данных и наблюдений, Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) пересматривает свои опубликованные эфемериды почти ежегодно с 1981 года. Эфемериды Солнечной системы необходимы для навигации космических аппаратов и для всех видов космических наблюдений планет, их естественных спутников, звезд и галактик. Научные эфемериды для наблюдателей неба в основном содержат положения небесных тел в прямом восхождении и склонении, поскольку эти координаты наиболее часто используются на звездных картах и в телескопах. Необходимо указывать эпоху системы координат. В подавляющем большинстве случаев это либо фактическая эпоха (действительная в данный момент, часто называемая "текущей" или "на дату"), либо одна из "стандартных" эпох, обычно J2000.0, B1950.0 или J1900. Звездные карты почти всегда используют одну из стандартных эпох. Научные эфемериды часто содержат дополнительные полезные данные о Луне, планете, астероиде или комете, помимо чистых координат на небе, такие как элонгация по отношению к Солнцу, блеск, расстояние, скорость, видимый диаметр на небе, фазовый угол, время восхода, транзита и захода и т.д. Эфемериды планеты Сатурн иногда также содержат кажущийся наклон ее колец. Небесная навигация служит резервным вариантом спутниковой навигации. Существует широкое распространение программного обеспечения, помогающего в этой форме навигации; некоторые из этих программ имеют встроенный эфемерид. При использовании программного обеспечения, не содержащего эфемериды, или при ее отсутствии, данные о положении небесных объектов можно получить из современного Морского альманаха или Воздушного альманаха. Эфемерида обычно корректна только для определенного местоположения на Земле. Во многих случаях различия слишком малы, чтобы иметь значение. Однако для близлежащих астероидов или Луны они могут быть весьма существенными. Другие современные эфемериды, недавно созданные, включают EPM (Эфемериды планет и Луны), разработанные Российским институтом прикладной астрономии Российской академии наук, и INPOP (Intégrateur numérique planétaire de l'Observatoire de Paris) французского IMCCE.