Koordineeritud Kuu Aeg pole lihtsalt kontseptsioon – seda saab arvutada täna hästi kehtestatud füüsika ja astronoomia abil. See artikkel selgitab matemaatikat reaalajas LTC kellak moontimenow.com, viitepunktist ajastuni kuu faasi algoritm.
J2000.0 Viitepunkti
Igal aea süsteem on vaja alguspunkti. Kuu aja arvutuseks kasutame J2000.0 ajastut: 2000. aasta 1. jaanuar 12:00:00 UTC (lõunakohta). See on standardne astronoomia viitepunkt, mida kasutavad NASA, ESA ja astronoomid kogu maailmas.
J2000.0 vastab Juliuse Kuupäevale 2451545.0. Mõõtes päevade arvu, mis on sellest ajastust möödunud, saame arvutada, kui palju on Kuu kellak nihkunud Maa suhtes.
Nihke Kiiruse Valem
Põhilise arvutus on järelkäigu. Relativistliku nihke kiirus on +56,02 mikrosekund päevas. Kumulatiivse nihke leidmiseks mis tahes ajahetkel:
1. Arvutage päevade arv J2000.0 järel (sealhulgas osalised päevad) 2. Korrutage 56,02 mikrosekundiga 3. Lisage see nihke praegusele UTC ajale
Näiteks on 2025. aasta 1. jaanuaril J2000.0-st möödunud ligikaudu 9 131 päeva. Kumulatiivne nihke on 9 131 × 56,02 = 511 418,62 mikrosekund või ligikaudu 0,511 sekundit.
Nihke kiirus ise tuleneb gravitatsioonilise potentsiaali erinevusest Maa pinna ja Kuu pinna vahel, korrigeeritud orbitaal kiiruse efektidele. NIST 2024. aasta raamistik kirjeldab täielikku tuletamist.
ΔT — Maa Pöörlemise Parandus
Astronoomilise ja ühiskondliku aja vahel konverteerimise puhul on subtilitsus. Astronoomid töötavad Maa Ajaga (TT), mis liigub ühtlaselt, samal ajal kui meie kellad kasutavad UTC-d, mis sisaldab sekundite hüpata, et Maa pisut ebaregulaarset pöörlemist sünkroniseeritud.
Starpide TT ja UTC vahel nimetatakse ΔT (Delta T). Praeguse ajastu jaoks (2015–2035) on ΔT ligikaudu 69,36 sekundit ja muutub väga aeglaselt – ligikaudu −0,06 sekundit aastas. Meie arvutus kasutab polünoomi sobitust Rahvusvaheline Maa Pöörlemise Teenustele (IERS) andmeid:
ΔT ≈ 69,36 − 0,06 × (aasta − 2020)
See parandus tagab, et Kuu aeg, mida näitab meie kellak, on õigesti sünkroniseeritud UTC ajaga, mida näitab teie seade.
Kuu Faasi Arvutus — Meeus Algoritm
Kuu faaside kalender kasutab Jean Meeus algoritmi Astronomical Algorithms (49. peatükk). See meetod arvutab täpsed noorema kuu, täiskuu ja veerandikuu ajad, kasutades 25 perioodilist parandusterminit, mis on tuletatud Kuu keerulisest orbitaalmehhanikast.
Algoritm töötab ligikaudse lunatsiooni numbri (k) arvutamise kaudu mis tahes kuupäevale, seejärel rakendab trigonomeetrilised parandused Kuu keskmise anomaalia, Päikese keskmise anomaalia, Kuu argumendi platsi ja astumismasuva longitiudi alusel.
Erinev parandusterminit kasutatakse noorematele kuudele (tabel 49a), täiskuudele (tabel 49b) ja veerandikuudele (tabelid 49c/d W parandustega). Tulemus on täpne ligikaudu 2 minutit võrreldes USA Mereväe Observatooriumite andmetega.
Valgustamine ja Faasi Nimed
Peamiste faaseid vahel arvutatakse Kuu valgustamine, kasutades piecewise interpolatioon täpse veerandikuu ajad. See meetod arvestab Kuu muutuvat orbitaal kiirust (see liigub kiiremini perigeenil, aeglasemalt apogeel), et saada täpsemad valgustamise protsendid kui lihtne sinusoidaalne lähendus.
Faasi nimed määratakse positsioon lunatsiooni tsükli: Noor Kuu → Kasvav Sirp → Esimene Veerand → Kasvav Täiskuu → Täiskuu → Kahanev Täiskuu → Viimane Veerand → Kahanev Sirp. Faasi piirid on seotud arvutatud faasi aegadega, mitte fikseeritud osaliste positsiooniga.