celestialSphere - PHP Class

Verze z 2.7.2023: download (47KiB)

Astronomická PHP třída pro zobrazení polohy a vzdálenosti nebeských těles v zadaný čas a na daném místě. Maximálně jednoduché používání:

<?php
require_once("celestialSphere.php");
$cs = new celestialSphere();
echo "Vzdálenost Měsíce je právě teď ", $cs->get("Moon", "distance"), "Km";
?>

Výše uvedený program zobrazí aktualní vzdálenost Měsíce od Země. Třída se inicializuje případným zadáním zeměpisných souřadnic místa pozorování a časového pásma. Výchozí souřadnice jsou 50° severní zeměpisné šířky a 15° východní zeměpisné délky (astronomický střed Evropy) a časové pásmo je "Europe/Prague". Pokud není zadán čas, bere se automaticky aktuální čas serveru, na kterém program běží.

Pomocí metody get získáte požadovaný údaj. První parametr metody je název objektu ("Sun", "Moon", "Earth", "Venus", ...) a druhý parametr je název vlastnosti ("distance", "right_ascension", "azimuth", ...). Navíc si můžete přidávat hvězdy jako další objekty, metodou setObject. Jiný čas zadáte metodou setTime, jako parametr se uvede timestamp (výstup PHP funkce MkTime).

Přehled všech vypočtených hodnot:

50°00'severní zeměpisné šířky a 15°00' východní zeměpisné délky, časové pásmo: Europe/Prague

Čas	Světový čas	Julianské datum	Místní hvězdný čas	ΔT
14:26:21 21.11.2024	13:26:21 21.11.2024	2460636.0599653	18h30m31s	74.4s

	Vzdálenost od Země	Obzorníkové souřadnice		Rovníkové souřadnice		Ekliptikální souřadnice
	Vzdálenost od Země	Azimut	Výška	Rektascenze	Deklinace	Délka	Šířka
Slunce	0.988AU	38.1°	11.5°	15h50m08s	-20°05'30''	239°43'36''	0°00'00''

	Fáze	Vzdálenost od Země	Obzorníkové souřadnice		Topocentrické rovníkové souřadnice		Rovníkové souřadnice		Ekliptikální souřadnice
	Fáze	Vzdálenost od Země	Azimut	Výška	Rektascenze	Deklinace	Rektascenze	Deklinace	Délka	Šířka
Měsíc	-0.648	391200km	143.5°	-12.2°	9h04m	20°04'	9h05m	20°54'	132°38'	4°03'

Planeta	Vzdálenost od Slunce	Vzdálenost od Země	Obzorníkové souřadnice		Rovníkové souřadnice		Ekliptikální souřadnice		Heliocentrické souřadnice
Planeta	Vzdálenost od Slunce	Vzdálenost od Země	Azimut	Výška	Rektascenze	Deklinace	Délka	Šířka	Délka	Šířka
Merkur	0.364AU	0.905AU	16.1°	13.0°	17h21m	-25°27'	261°12'	-2°18'	353°33'	-5°45'
Venuše	0.727AU	1.039AU	355.1°	14.6°	18h52m	-25°18'	281°38'	-2°23'	346°57'	-3°24'
Mars	1.569AU	0.870AU	151.3°	-14.0°	8h30m	21°11'	124°40'	2°09'	89°53'	1°12'
Jupiter	5.070AU	4.124AU	199.3°	-15.6°	5h10m	22°14'	78°24'	-0°42'	74°50'	-0°34'
Saturn	9.643AU	9.373AU	293.2°	7.5°	23h00m	-8°43'	342°43'	-2°05'	348°27'	-2°02'
Uran	19.560AU	18.576AU	222.8°	-10.7°	3h31m	18°46'	55°03'	-0°16'	55°17'	-0°15'
Neptun	29.895AU	29.427AU	278.9°	4.4°	23h52m	-2°19'	357°12'	-1°19'	358°53'	-1°17'

Srovnání přesnosti:

Sluneční zatmění (GMT)	Rovníkové souřadnice
	Slunce: rektascenze		Slunce: deklinace		Měsíc: rektascenze		Měsíc: deklinace
	NASA	celestialSphere	NASA	celestialSphere	NASA	celestialSphere	NASA	celestialSphere
18.5.1901 5:33:50	3h37m03.3s	3h37m03s	19°23'52.0''	19°23'51''	3h37m16.0s	3h37m16s	19°02'00.9''	19°01'53''
21.8.1914 12:34:09	9h59m08.5s	9h59m08s	12°18'56.9''	12°18'57''	10h00m29.2s	10h00m27s	12°59'43.7''	13°00'02''
11.8.1999 11:03:08	9h23m08.3s	9h23m08s	15°19'39.9''	15°19'40''	9h23m34.5s	9h23m35s	15°48'38.9''	15°48'41''
20.3.2015 9:45:38	23h58m01.5s	23h58m02s	-0°12'50.6''	-0°12'50''	23h56m50.5s	23h56m51s	0°42'08.6''	0°42'02''
25.10.2022 11:00:00	13h59m20.4s	13h59m20s	-12°10'16.6''	-12°10'17''	14h01m10.8s	14h01m12s	-11°14'16.1''	-11°14'23''
23.7.2093 12:29:11	8h14m45.3s	8h14m45s	19°49'29.8''	19°49'29''	8h15m01.3s	8h15m03s	20°20'04.2''	20°19'53''

Příklady použití:

Poloha Slunce na zvířetníku: zodiac.php

Tabulka všech vypočtených hodnot, viz výše: info.php

Obrázek současné fáze Měsice: phaseMoon.php

Obrázek současné pozice nejjasnějších planet ve sluneční soustavě: planets.php

Analema na severním polárním kruhu: analema.php

Zdánlivá smyčka Marsu na obloze 2003, včetně jeho nejmenší vzdálenosti od Země: loopMars.php

Graf změn vzdálenosti Země-Měsíc v první polovině roku 2010, včetně nejmenších a největších vzdáleností: distanceMoon.php

Tabulka pro srovnání přesnosti, viz výše: accuracy.php

Schématická mapka současné oblohy, včetně nejjasnějších souhvězdí: sky.php

Použití na internetu:

Počítačový model secesního eclipsoskopu (přístroj zobrazující polohu Slunce a Měsíce, včetně jejich zatmění) z roku 1911, na stránce PC ECLIPSOSKOP.

Poznámky:

Při inicializaci třídy, je první parametr zeměpisná šířka (na jih od rovníku záporné číslo) a druhý je zeměpisná délka (za západ od nultého poledníku záporné číslo). Třetí je pak časové pásmo jako string. Všechny tři parametry jsou nepovinné.

Nezapomeňte, že PHP funkce mktime() a date() pracuje pouze s gregoriánským kalendářním datem.

Tato třída není určena pro velmi přesné astronomické výpočty, ostatně ani jazyk PHP není pro tyto věci z principu vhodný.

Pro případný výpočet východu a západu Slunce existují PHP funkce date_sunrise() a date_sunset(). Pro výpočet východu a západu Měsíce lze použít PHP třídu MoonRiSet.

Výpočty poloh planet jsou prováděny podle zkrácene teorie pohybu planet VSOP87, výpočty Měsíce dle obdobně upravené teorie pohybu Měsíce ELP2000-85.

Vstupy a výstupy úhlové míry jsou vždy ve stupních. Pro případný převod lze použít funkce v knihovně csFunctions.php distribuované společně s třídou. Vzdálenosti planet jsou v astronomických jednotkách (1AU=149 597 871km), pouze vzdálenost Měsíce je v kilometrech.

Nejpřesněji je určována poloha Slunce (potažmo Země), pak Měsíce a nakonec planet.

Ekliptikální šířka Slunce, zjištěná pomocí get("Sun", "latitude"), je vždy přesně 0°. A pochopitelně: get("Sun", "longitude") = get("Earth", "longitude") + 180.

Azimut je astronomický, jih má tedy 0°, západ 90°, sever 180° a východ 270°.

32bitové servery pracují pouze s časem od 13.12.1901 20:45:54 do 19.1.2038 03:14:07 GMT. Některé platformy dokonce nezvládají záporný timestamp, pak lze používat pouze časy od 1.1.1970 00:00:00 GMT, viz poznámka na php.net. Vnitřně však třída pracuje s julianským datem, případná úprava je proveditelná.

Při inicializaci třídy lze, kromě zeměpisných souřadnic, zadat i časové pásmo, například new celestialSphere(51.476, 0.0, "GMT") je pozice Královské greenwichské observatoře. Veškeré výpočty pak budou prováděny pro její časové pásmo. Další časová pásma naleznete na PHP: List of Supported Timezones. Pokud chcete pracovat s naším časovým pásmem, ale bez případného přepočtu na letní čas, použijte pásmo "Etc/GMT-1".

Třída převádí zadaný čas na terestrický čas, rozdíl obou časů udává proměnná třídy deltaT. Chcete-li zadat přímo terestrický čas metodou setTime, uveďte jako druhý parametr false.

Při zadávání dalších objektů - hvězd - se předpokládá ekvinokcium 2000. Rovníkové souřadnice hvězd se pak přepočítavají s ohledem na precesi. Příklad zadání souřadnic hvězdy Polárka: setObject("Polaris", 37.946, 89.264). Její výšku nad obzorem pak zjistíte pomocí get("Polaris", "height"). Pokud chcete zamezit počítání precese, zadejte jako čtvrtý parametr metody false, například zadání jarního bodu: setObject("Vernal equinox", 0, 0, false).

Kontakt na autora:
kontakt