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Satellites naturels: éphémérides MULTI-SAT
Mode d'emploi

Le serveur d'éphémérides MULTI-SAT
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I N S T R U C T I O N S    D' U T I L I S A T I O N

Vous êtes maintenant sur la page de calcul des éphémérides. Vous trouverez ci-après une description des différentes éphémérides proposées avec leurs options:
  • Ephémérides tabulées avec un pas constant.
  • Ephémérides pour une série de dates avec calcul des (O-C) si les données observationnelles sont fournies.
  • Représentation graphique des configurations des satellites pour chaque système de satellites.
  • Phénomènes des satellites
  • Ephémérides spéciales
Ces calculs utilisent tous la même base pour la modélisation du mouvement des satellites et ne diffèrent que par la manière dont les données sont entrées et dont les résultats sont fournis. Utiliser les différentes éphémérides se fait de façons semblables.
  Représentation graphique ...
Phénomènes des satellites.
Ephémérides spéciales.
Particularités des différentes éphémérides .
Intervalles de temps des éphémérides.


Ephémérides tabulées avec un pas constant.
Ephémérides pour une série de dates
avec calcul des (O-C) si les données observationnelles sont fournies.

Vos choix en entrée:
  • Dans les deux cas
    • le modèle théorique de mouvement du satellite à utiliser pour les calculs.
    • le satellite pour lequel on veut l'éphéméride.
    • le corps céleste par rapport auquel on va calculer l'éphéméride. Ce peut être un autre satellite ou le centre de la planète. Si vous sélectionnez "Equatorial terrestre" , on calculera les coordonnées "absolues" du satellite, ascension droite et déclinaison.
      A noter qu'il est possible de calculer la position du barycentre du système par rapport au centre de la planète.
    • l'éphéméride de la planète : si on a demandé les coordonnées RA et DEC du satellite, on a besoin de la position de la planète. Ce choix est important dans la mesure où une erreur sur la position de la planète se répercutera sur la position du satellite. Si on a demandé une position relative du satellite par rapport à un autre satellite ou par rapport au centre de la planète, ce choix n'a que peu d'influence sur le résultat.
    • le site d'observation pour lequel les coordonnées topocentriques doivent être calculées. On entre manuellement le numéro UAI de l'observatoire. Pour le connaître, un lien propose la liste des sites. Si on entre 500, ce seront les coordonnées géocentriques qui seront calculées.
    • l'époque de l'équateur et de l'équinoxe du repère de référence. Le choix de Moyen du 1 janvier entraîne la sélection du repère moyen du début de l'année de la date de calcul demandée.
    • l'échelle de temps à utiliser pour le calcul des éphémérides (TT: Temps Terrestre, ex- Temps des Ephémérides ; ou UTC, Temps Universel Coordonné utilisé couramment par les observateurs). Avant le 1 janvier 1972, UTC est remplacé par UT1.
    • le format dans lequel est donné la date de départ ou les dates dans le cas d'une série de dates.
    • pour quelques satellites, il est possible d'avoir une estimation de la précision des éphémérides. Cochez "précision" sur le menu et l'estimation sera fournie pour chaque ligne d'éphéméride. Notez que cette information n'est donnée que pour les satellites irréguliers ou lointains des planètes géantes comme décrit dans Emelyanov (2010)
  • Seulement dans le cas des éphémérides tabulées avec un pas constant:
    • la date du premier calcul.
    • l'unité pour le pas, la valeur du pas et le nombre de pas désirés.
    • le type de données en sortie (voir ci-après).
      Pour des coordonnées topocentriques il est possible de sélectionner seulement les dates où l'objet est observable (cocher le dernier point du menu).
  • Seulement dans le cas des éphémérides pour une série de dates
    • le format des données observationnelles s'il y a lieu (dans ce cas, cochez "Entrer vos observations pour calculer les (O-C)")
    • sinon cocher "Entrer une série de dates"
    • insérer une série de dates accompagnées ou non des positions observées pour lesquelles on obtiendra des (O-C).
      Plus de détails sur ces éphémérides en cliquant ici
  • Pour démarrer le calcul d'éphéméride, cliquez sur "Calculer"
Les données en sortie:
La liste des possibilités d'éphémérides est détaillée ici.
Noter que si vous avez entré une série d'observations, le type de données en sortie doit correspondre à vos observations.
 
Référence
  • Emelyanov N.
    Precision of the ephemerides of outer planetary satellites. Planetary and Space Science. 2010. V. 58. P. 411-420.


Représentation graphique des configurations des satellites pour chaque système

Un logiciel en ligne permet de tracer les configurations des satellites pour chaque planète. La page d'entrée est similaire à la page des éphémérides classiques calculées à partir d'une date initiale avec un pas constant et demande en plus des paramètres nécessaires au tracé des configurations.
Paramètres spécifiques en entrée:
  • le satellite qui sera marqué d'une croix
  • le satellite (ce peut être le centre de la planète) qui sera au centre du champ
  • le type de coordonnées que vous voulez pour les positions des satellites qui seront fournies
  • l'échelle initiale du champ pour les configurations (vous pourrez la modifier ultérieurement si besoin)
Pour démarrer le calcul des configurations, cliquez sur "Image"
Plus de détails sur la représentation graphique ici

Phénomènes des satellites
Plusieurs pages donnent accès aux prédictions des phénomènes des satellites:
  • Recherche des phénomènes mutuels et des éclipses par la planète: cette page vous permet de calculer les phénomènes qui auront lieu pour une période de votre choix. Vous devez fournir les paramètres suivants :
    • un intervalle de temps à partir d'une date initiale
    • une durée de calcul pour éviter une trop longue attente (notez que le temps de calcul maximum est de 5 minutes).
    • le type de phénomènes recherchés (phénomènes mutuels ou éclipses par la planète, satellites principaux et/ou satellites intérieurs)
  • Phénomènes pré calculés pour les périodes favorables aux phénomènes. Dans ce cas, on propose un filtre: la sélection d'un site d'observation pour n'obtenir que les phénomènes visibles depuis ce site.
Pour démarrer le calcul des phénomènes, cliquez sur "Calculer".
Plus de détails ici sur la recherche des phénomènes mutuels et des éclipses par la planète.

Ephémérides spéciales

Elongations maximales:
On peut choisir le type d'élongation voulu :
  • élongations maximales dans l'équateur de la planète.
  • élongations maximales dans le plan orbital des satellites.
  • distance maximale et minimale
  • élongations maximales dans l'équateur terrestre (coordonnée tangentielle X).
Les données en entrée sont similaires à celles pour les éphémérides de positions. A partir de la date initiale, on précisera le nombre d'élongations à calculer.
Pour démarrer le calcul des élongations, cliquez sur "Calculer"
Plus de détails sur la recherche des instants d'élongations maximales des satellites

Ephémérides pour les observations infrarouges des satellites intérieurs et co-orbitaux de Saturne
Ces éphémérides permettent d'obtenir les dates des configurations favorables à l'observation des satellites intérieurs co-orbitaux de Saturne (voir les pages explicatives). Les données fournies sont les dates favorables d'observation en infrarouge.

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Compléments sur les éphémérides des satellites naturels
Particularités des différentes éphémérides calculées pour une série de dates avec calcul éventuel des (O-C) pour les positions observées fournies par l'utilisateur.

Cet outil a deux buts:
• d'abord, on peut entrer, sous forme tabulée, une série de dates quelconques pour lesquelles on calculera les éphémérides. Pour les dates, on a les choix suivants :
An, mois, jour, heure, minute, seconde
An, mois, jour, fraction de jour
Jour joulien
Jour julien modifié.
• ensuite, il est possible d'entrer avec les dates, les positions observées correspondantes: on obtiendra alors les (O-C) pour ces observations à partir des éphémérides calculées ainsi que des statistiques sur ces (O-C): moyenne, rms et écart-type.
    Le choix entre ces deux possibilités se faire en cliquant sur le bouton adéquat. Le format des dates en entrée est sélectionné sur le menu, de même que le type de coordonnées voulues pour les éphémérides ou correspondant aux positions observées pour lesquelles on veut des (O-C). Toutes les valeurs en entrée doivent être séparées par un ou plusieurs espaces. On entre les données dans la fenêtre via un "copier-coller" avec la souris.
    Enfin, l'utilisateur clique sur le bouton "Calculer" et une nouvelle page s'ouvrira avec les résultats qui peuvent être recopiés en "copier/coller" avec la souris. Les unités des (O-C) sont toujours en secondes de degrés. Des statistiques suivent la table des (O-C): valeurs moyennes, écart-type et r.m.s. des résidus.
    Notez que cet outil permet aussi de comparer des éphémérides différentes en entrant des éphémérides calculées avec une théorie comme positions observées et en demandant les (O-C) avec une autre théorie.
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Particularités de la représentation graphique des systèmes de satellites

Après avoir cliqué sur le bouton "Image", une nouvelle page s'ouvre donnant une représentation graphique des positions des satellites autour de leur planète. Un menu similaire à celui de la page parente se retrouve sur cette page. On peut y choisir de nouveaux paramètres et rafraîchir l'image selon ces nouveaux paramètres. On peut avancer pas à pas pour voir évoluer le système. Les satellites principaux sont en blanc et les autres en jaune pour éviter des confusions. On obtiendra le nom des satellites en passant la souris sur le point considéré. On obtiendra les positions relatives des satellites et leur magnitude en cliquant sur le lien "Coordonnées et magnitudes" situé sur la page des configurations.
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Particularités pour la recherche des occultations et éclipses mutuelles et des éclipses par la planète.

Après avoir choisi cette option sur la page d'accueil, vous trouvez un menu où vous devez choisir le système de satellites et certains paramètres définissant l'intervalle de temps où vous voulez connaître les phénomènes qui y auront lieu. Après avoir cliqué sur "Calcul", les calculs se déroulent jusqu'à la limite de temps demandée. Une nouvelle page s'ouvre où s'affichent les résultats : paramètres et circonstances des phénomènes trouvés.
 
Phénomènes mutuels
    Pour les phénomènes mutuels ce sont les instants de début et de fin de phénomène, suivi du type de phénomène, de sa durée, du facteur d'impact, de la magnitude combinée des deux satellites impliqués, de la chute maximale en magnitude, de la distance apparente entre le satellite occulté ou éclipsé et le limbe de la planète et de la distance entre les deux satellites dans le cas d'une éclipse mutuelle. Le type de phénomène est donné sous la forme "nOm" ou "nEm" où n est le numéro du satellite occultant ou éclipsant et m le numéro du satellite occulté ou éclipsé. Le facteur d'impact est égal à 0 pour un passage central et à 1 pour un phénomène rasant. Une valeur négative de la distance au limbe de la planète signifie que le phénomène a lieu devant ou derrière la planète. Notez que l'instant de début et la fin d'une éclipse mutuelle correspondent à l'instant du contact entre le satellite et le cône de pénombre. En fin de tableau, on donne la date de fin de la recherche de phénomènes afin de pouvoir repartir de cette date si on veut continuer la recherche.
 
Eclipses par la planète
    Pour les éclipses par la planète, celle-ci est indiquée par "0". L'instant de début ou de fin entre parenthèses signifie que cette phase du phénomène est invisible depuis la Terre. La distance au limbe de la planète n'est pas donnée dans ce cas. Dans le cas des éclipses par la planète, la pénombre de la planète avec le cône correspondant et de l'ombre avec le cône correspondant sont pris en compte. La forme de la planète est approchée par un ellipsoïde dont les rayons équatoriaux et polaires sont connus. Le début de l'éclipse correspond au premier contact de la pénombre par le satellite et la fin de l'éclipse au dernier contact entre la pénombre et le satellite. L'instant de "dernier éclat" lorsque l'arrière du satellite pénètre dans le cône d'ombre, et l'instant du "premier éclat" lorsque l'avant du satellite sort du cône d'ombre sont considérés également. L'instant du "dernier éclat" et l'instant du "premier éclat" sont donnés dans les résultats en sortie (deux dernières colonnes). Notez que la luminosité du satellite est modifiée seulement entre le début de l'éclipse et le "dernier éclat" et entre le "premier éclat" et la fin de l'éclipse.
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Particularités de la recherche des instants d'élongations maximales des satellites.

Après avoir choisi cette option sur la page d'accueil, vous trouvez un menu où vous devez choisir le satellite et certains paramètres définissant l'intervalle de temps où vous souhaitez connaître les élongations maximales comme dans le menu de recherche des phénomènes. Il vous faut choisir quel type d'élongations vous voulez : soit dans l'équateur de la planète (équateur A, axe de la planète B), soit dans le plan orbital (orbite A, axe de l'orbite B), soit les distances maximales et minimales (séparations s et angles de position p), soit enfin dans l'équateur terrestre en coordonnées tangentielles (élongations en X). Pour chaque cas, aux dates d'élongations, on fournit les coordonnées des satellites dans le repère (A,B), (s,p) ou (X,Y). L'angle de position de l'axe B (inclinaison) dans le repère équatorial est donné pour les cas "axe de la planète" et "axe de l'orbite".
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Intervalles de temps pour lesquels les éphémérides sont calculées.
Les modèles dynamiques utilisés permettent d'avoir une bonne précision sur un intervalle de temps de plusieurs dizaines d'années. Cependant, le calcul se fait sur une période beaucoup plus longue. Pour un modèle analytique, il n'y a théoriquement pas de limite si ce n'est que le calcul n'a pas de sens à partir du moment où l'erreur de position du satellite dans l'orbite atteint 180 degrés. Pour un modèle numérique, la limite est donnée par le modèle lui-même qui se limite à une période précise par construction. Les éphémérides sont calculées, en général, quand c'est possible, pour toute date de l'intervalle 01/01/01 - 27/08/3026. Il est à noter que pour le calcul de coordonnées absolues des satellites (ascension droite et déclinaison), il est nécessaire d'utiliser les éphémérides des planètes. Nous proposons divers modèles (INPOP17a, INPOP13C, INPOP10, EPM2017, DE431, DE421, DE405, DE406, DE200, VSOP87) qui ne sont valables que sur des intervalles plus petits que l'intervalle ci-dessus (voir la page "Source des données"). Les éphémérides des satellites lointains (irréguliers) des planètes géantes sont calculées avec une intégration numérique originale sur des intervalles de temps réduits, dépendant des observations disponibles. Attention, les intervalles de validité de l'intégration numérique diffèrent selon les satellites.

Dates des premières et dernières observations utilisées pour les éphémérides et intervalles de validité de l'intégration numérique pour les satellites de :
Jupiter
Saturne
Uranus
Neptune

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