OrbiterManual/de/v060929/Appendix B Solar System: Constants and parameters

Anhang A MFD-Kurzübersicht

Anhang B Sonnensystem: Konstanten und Parameter

Anhang C Berechnung der Bahnelemente

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Appendix B: Sonnensystem: Konstanten und Parameter

Dieser Abschnitt enthält eine Liste physikalischer und orbitaler planetarischer Parameter, die Orbiter zum Bau seines Sonnensystems verwendet.

B.1 Astrodynamische Konstanten und Parameter

Tabelle 1: Konstanten definieren

Konstante	Symbol	Wert
Julianischer Tag	d	86400 Sekunden
Julianisches Jahr	yr	365.25 Tag
Julianisches Jahrhundert	Cy	36525 Tag
Lichtgeschwindigkeit	c	299792458 Meter pro Sekunde
Gaußsche Gravitationskonstante	k	0.01720209895 (AU3/d2)1/2

Tabelle 2: Primärkonstanten

Konstante	Symbol	Wert
Mittlerer siderischer Tag		86164.09054 sekunden = 23:56:04.09054
Sternjahr (Quasar-Referenzrahmen)		365.25636 Tag
Leuchtzeit für 1 Astronomische Einheit (AE)	τA	499.004783806 (±0.00000001) sekunden
Gravitationskonstante	G	6.67259 (±0.00030) × 10-11 kg-1 m3 s2
Allgemeine Präzession in Längengrad		5028.83 (±0.04) Bogensekunden/Jahrhundert
Schiefe der Ekliptik (J2000)	ε	84381.412 (0.005)Bogensekunden
Masse: Sonne/Mercur		6023600 (± 250)
Messe: Sonne/Venus		408523.71 (±0.06)
Masse: Sonne/(Erde+Mond)		328900.56 (±0.02)
Masse: Sonne/(Mars-System)		3098709. (± 9.)
Masse: Sonne/(Jupiter-System)		1047.3486 (±0.0008)
Masse: Sonne/(Saturn-System)		3497.898 (±0.018)
Masse: Sonne/(Uranus-System)		22902.98 (±0.03)
Masse: Sonne/(Neptun-System)		19412.24 (±0.04)
Masse: Sonne/(Pluto-System)		1.35 (±0.07) × 108
Masse: Mond/Erde		0.012300034 (±3 × 10-9)

Tabelle 3: Abgeleitete Konstanten

Konstante	Symbol	Wert
Astronomische Einheit Entfernung	c × τA + AE	1.49597870691 × 1011 (± 3) m
Heliozentrische Gravitationskonstante	k2AE3d-2 = GMSonne	1.32712440018 × 1020 (± 8 × 109) m3s-2

Anmerkungen:

Die Daten stammen aus der IAU-Datei von 1994 mit den aktuellen besten Schätzungen. Die planetare Entfernung bestimmt das Masseverhältnis Erde/Mond. Der Wert für 1 AE stammt aus der aktuellen planetarischen Ephemeride DE-405 von JPL.

Referenz:

Standish, E. M. (1995) ``Report of the IAU WGAS Sub-Group on Numerical Stan-dards, in Highlights of Astronomy (I. Appenzeller, Hrsg.), Tabelle 1, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.

B.2 Mittlere Planetenbahnen (J2000)

(Epoche = J2000 = 2000 Januar 1.5)

Tabelle 4: Mittlere Planetenbahnen

Planet (bedeuten)	a (AE)	e	i [Grad]	Ω [Grad]	ω [Grad]	L [Grad]
Mercur	0.38709893	0.20563069	7.00487	48.33167	77.45645	252.25084
Venus	0.72333199	0.00677323	3.39471	76.68069	131.53298	181.97973
Erde	1.00000011	0.01671022	0.00005	-11.26064	102.94719	100.46435
Mars	1.52366231	0.09341233	1.85061	49.57854	336.04084	355.45332
Jupiter	5.20336301	0.04839266	1.30530	100.55615	14.75385	34.40438
Saturn	9.53707032	0.05415060	2.48446	113.71504	92.43194	49.94432
Uranus	19.19126393	0.04716771	0.76986	74.22988	170.96424	313.23218
Neptun	30.06896348	0.00858587	1.76917	131.72169	44.97135	304.88003
Pluto	39.48168677	0.24880766	17.14175	110.30347	224.06676	238.92881

B.3 Hundertjährige Raten für planetarische Orbitalelemente

(für die oben angegebenen Mittelwerte)

Planet (Preis)	a [AE/Cy]]	e [1/Cy]	i ["/Cy]	Ω ["/Cy]	ω ["/Cy]	L ["/Cy]
Mercur	0.00000066	0.00002527	-53.51	-446.30	573.57	538101628.29
Venus	0.00000092	-0.00004938	-2.86	-996.89	-108.80	210664136.06
Erde	-0.00000005	-0.00003804	-46.94	-18228.25	1198.28	129597740.63
Mars	-0.00007221	0.00011902	-25.47	-1020.19	1560.78	68905103.78
Jupiter	0.00060737	-0.00012881	-4.15	1217.17	839.93	10925078.35
Saturn	-0.00301530	-0.0036762	6.11	-1591.05	-1948.89	4401052.95
Uranus	0.00152025	-0.00019150	-2.09	-1681.40	1312.56	1542547.79
Neptun	-0.00125196	0.0000251	-3.64	-151.25	-844.43	786.449.21
Pluto	-0.00076912	0.00006465	11.07	-37.33	-132.25	522747.90

wo

"	Bogensekunden
Cy	Julianisches Jahrhundert
a	Große Halbachse
e	Exzentrizität
i	Neigung
Ω	Längengrad des aufsteigenden Knotens
ω	Längengrad des Perihels
L	mittlere Länge

Anmerkungen:

Diese Tabelle enthält mittlere Bahnlösungen von 250 Jahren. Anpassung der kleinsten Quadrate der planetaren Ephemeriden DE 200 an eine Kepler-Umlaufbahn, in der jedes Element mit der Zeit linear variieren kann. Diese Lösung passt zu den Umlaufbahnen des terrestrischen Planeten auf ~25" oder besser, erreicht aber nur ~600" für Saturn. Elemente beziehen sich auf Ekliptik und Äquinoktikum von J2000 in der J2000-Epoche (2451545.0 JD).

Referenz:

Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. 1992. K. P. Seidelmann, Ed., p.316 (Table 5.8.1), University Science Books, Mill Valley, California.

B.4 Planeten: Ausgewählte physikalische Parameter

Planet	Mittlerer Radius [km]	Masse [1023]	Dichte [g/cm3]	Siderische Rotationsdauer [Stunde]	Sternumlaufperiode [Jahr]
Mercur	2440.±1.	3.301880	5.427	1407.509	0.2408445
Venus	6051.84±0.01	48.6855374	5.204	-5832.444	0.6151826
Erde	6371.01±0.02	59.73698968	5.515	23.93419**	0.9999786
Mars	3389.92±0.04	6.418542	3.9335±0.0004	24.622962	1.88071105
Jupiter	69911.±6.	18986.111	1.326	9.92425	11.856523
Saturn	58232.±6.	5684.6272	0.6873	10.65622	29.423519
Uranus	25362.±12.	868.32054	1.318	17.24±0.01	83.747407
Neptun	24624.±21.	1024.569	1.638	16.11±0.01	163.72321
Pluto	1151	0.15	1.1	153.28	248.0208

Planet	V(1,0) [Größe]	Geometrische Albedo	Äquatoriale Schwerkraft [m/s2]	Fluchtgeschwindigkeit [km/s]
Mercur	-0.42	0.106	3.701	4.435
Venus	-4.4	0.65	8.87	10.361
Erde	-3.86	0.367	9.780327	11.186
Mars	-1.52	0.15	3.69	5.027
Jupiter	-9.4	0.52	23.12±0.01	59.5
Saturn	-8.88	0.47	8.96±0.01	35.5
Uranus	-7.19	0.51	8.69±0.01	21.3
Neptun	-6.87	0.41	11.00±0.05	23.5
Pluto	-1.0*	0.3*	0.655	1.3

Alle Werte aus Referenz [1] außer Pluto-Daten aus [2]. Massen von Merkur bis Neptun, abgeleitet aus GM-Daten in [1] (danke an Duncan Sharpe für den Hinweis).

• • Orbiter verwendet jetzt 23,93447h (= 23h 56m 4,09s), was eine bessere Langzeitstabilität zu bieten scheint.

Verweise:

[1] Yoder, C. F. 1995. ``Astrometrische und geodätische Eigenschaften der Erde und des Sonnensystems in Global Earth Physics, A Handbook of Physical Constants, AGU Reference Shelf 1, American Geophysical Union.

[2] Erläuternde Ergänzung zum astronomischen Almanach. 1992. K.P. Seidelmann, Hrsg., S. 706 (Tabelle 15.8), University Science Books, Mill Valley, Kalifornien.

== B.5 Rotationselemente

Planet	Nordpol Rektaszension α1[°]	Nordpol Deklination δ1[°]	Schiefe der Ekliptik [°]	Längengrad des Sonnentransits* [°]
Mercur	280.99	61.44	7.01	228.31
Venus	272.78	67.21	1.27	302.07
Erde	-	90	23.44	0
Mars	317.61	52.85	26.72	262.78
Jupiter	268.04	64.49	2.22	157.68
Saturn	40.14	83.50	28.05	349.39
Uranus	257.29	-15.09	82.19	167.62
Neptun	295.25	40.63	29.48	221.13
Pluto	311.50	4.14	68.69	225.19

Referenz:

Der astronomische Almanach 1990 (Nordpolkoordinaten)

(*) Abgeleitet von Nordpolkoordinaten (MS)

B.6 Atmosphärische Parameter

Planet	Flächenpressung [kPa]	Oberflächendichte [kg/m3]	Skalenhöhe [km]	Durchschnittstemperatur [K]	Windgeschwindigkeiten [m/s]
Mercur
Venus	9200	~65	15.9	737	0.3-1 (Oberfläche)
Erde	101.4	1.217	8.5	288	0-100
Mars	0.61 (Variable)	~0.020	11.1	~210	0-30
Jupiter	>>104	~0.16 bei 1 Bar	27	~129 ~165 bei 1 Bar	bis 150 bei 30° Breite bis 40 sonst
Saturn	>>104	~0.19 bei 1 Bar	59.5	~97 ~134 bei 1 Bar	bis 400 bei 30° Breite bis 150 sonst
Uranus	>>104	~0.42 bei 1 Bar	27.7	~58 ~76 bei 1 Bar	0-200
Neptun	>>104	~0.45 bei 1 Bar	19.1-20.3	~58 ~72 bei 1 Bar	0-200
Pluto