第1425章计算行星坐标

知道娜塔莉亚脸皮薄，厄洛斯倒也没在逗她，身子前倾，将娜塔莉亚搂在了怀里。 这一整个晚上，两人都维持着默契，谁都没有提身份的事， 厄洛斯没有解释自己伪装成那位精灵神子的原因，娜塔莉亚也没有问。 一切就和以前一样。 同一天晚上，就在厄洛斯和娜塔莉亚依偎在一起取暖时，另一边的克拉克教授的家中却灯火长明。 这位头发花白的老教授身上裹着几层厚衣物，正坐在顶楼用来进行天文学研究的房间中埋头写着什么。 在他不远处，几位年轻的学生正围着一架天文望远镜观察星空，口中还时不时的报出一些专业名词。 几分钟后，一位学生看到自己老师放下手中的钢笔，在那搓着手，便忍不住开口说道： “老师，要不您先去休息吧，这些数据我来帮您记录。” 克拉克教授笑着摇了摇头道：“年纪大了，觉少，就算躺床上估计也睡不着，还不如多记录些数据。” “可是夜里天气冷，您的身体终究不如我们这些年轻人。” 其余几名学生也在此刻回头附和道：“是啊，是啊！您的身体终究不如我们。” 克拉克教授笑骂道：“别以为我年纪大身体就不好，我身子骨好着呢。” 见劝不动自己老师，年轻人左右看了看，说道： “这样吧，明天白天，我让我父亲安排一名工匠过来给老师您这间房间修一个壁炉。” “有了壁炉，这间观星室应该就不会那么冷了。” 克拉克教授想了想，觉得这好像确实是个好方法，当即便也没阻止。 “那就麻烦你了。” “不麻烦，不麻烦，只是一句话的事。”那位学生连连摆手。 在这个年头，能学天文学的基本都是家里小有资产的人，没钱的也学不起。 所以这还真不是那位年轻人打肿脸充胖子。 搓了搓手，感觉手暖和了一些后，克拉克教授便再次拿起钢笔，想要接着写。 可下一秒，他便忍不住抱怨出声：“哦～真是见鬼，墨水被冻住了。” “这该死的天气。” 年轻人闻言，连忙走到了克拉克教授的枕边，从自己怀里取出了一支钢笔。 “老师，用我这支。” 那支钢笔一直放在他怀中，被他体温暖着，因此里面的墨水并没有被冻住。 克拉克教授接过自己学生递过来的笔，打趣道： “瞧，我又有钢笔了。” 年轻学生跟着笑了笑，旋即，探头往自己老师面前的记事本上看了一眼。 只是一眼，他的注意力就全被笔记本上精妙的公式给吸引了。 …… r_月☉_x=r_地☉*cos(α_地)-r*cos(δ_月)*cos(α_月) r_月☉_y=r_地☉*sin(α_地)-r*cos(δ_月)*sin(α_月) r_月☉_z=r*sin(δ_月) …… r_月☉≈(1.5e8-384400*cos(α_月),-384400*sin(α_月),0)千米 …… 年轻人愣愣的看着笔记本上的内容，好一会儿，才向自己老师问道： “老师，您这是在计算什么？” 克拉克教授头也不回的说道：“计算银月的坐标。” 年轻的学生大惊道：“这也能用数学计算出来？” 克拉克教授写字的动作停顿了一下，接着笑着打趣道： “让你上课听讲你不好好听，这下不懂了吧？” 年轻的学生挠了挠头，露出了不好意思的笑容。 克拉克教授见状，对着那边正在观测行星运动轨迹的学生招了招手道： “你们也过来一下，我现在教你们怎么计算行星坐标。” 另外几个学生听到有新东西可以学，连忙放下了手中的望远镜，快步跑到了书桌旁，眼巴巴的看着坐在那的克拉克教授。 克拉克教授伸手取来了一张空白的草稿纸，在上面写了几个公式。 弧度=角度×π/180 “算行星坐标很简单的，先用这个公式将角度转换为弧度，以便于进行接下来的三角函数。” x=r*cos(δ)*cos(α) y=r*cos(δ)*sin(α) z=r*sin(δ) “然后在用这个公式，将天体在赤道坐标系中的位置（赤经α，赤纬δ）和距离r，转换为三维直角坐标系中的坐标(x,y,z)。 …… 克拉克教授语气舒缓的讲着，旁边那几个学生听的如痴如醉，眼睛逐渐亮了起来。 毕竟以往可没听说过谁能计算出行星坐标的。 窗外深沉清冷的夜色，并没有浇灭这几位学员心中对于知识渴望。 也不知道过了多久，克拉克教授揉了揉眉心，放下了手中的笔，对着身边的学生道： “今天就到这吧，突然感觉有点头晕。” 年轻的学生脸上全都露出了遗憾的神情，但也都能理解，毕竟老师年纪大了，又熬夜到现在，精力不济很正常。 “老师，我扶您去休息。”其中一个学员连忙跑到了克拉克教授的身边，伸手扶住了自己老师。 克拉克教授也没托大，点了点头，便从椅子上起身往楼下走去。 边走他还边说道：“现在已经很晚了，你们今晚就在这住下吧。” “这里客房很多，除了二楼最外面那间我孩子的房间以外，剩下的你们都可以住。” “好的，老师！”学生们应道。 就这样，这几名学生联手将克拉克教授扶到了一楼卧室的床上。 克拉克教授靠在床头，对着自己学生挥了挥手： “你们也早些休息吧，晚安！” 这几名学员点了点头，齐声应道：“老师晚安！” 说完，他们便离开了房间，各自寻找房间去了。 当然，他们没忘记将卧室门给合上。 看着自己学生的背影消失在门口，克拉克教授这才躺进了冰冷的被窝。 感受着被窝里的凉意，克拉克教授小声抱怨了几句见鬼的天气，然后才闭上眼睛。 也不知道过了多久，迷迷糊糊中克拉克教授突然听到了一阵似有似无的奇怪呢喃： “你想知道真实的世界吗？” “你想了解星空吗？” “你想看一眼真实的星辰吗？” 清冷的月辉静静的从银月中洒落，透过观星室上方的天窗，洒在了桌上还没来得及整理的草稿纸上，照亮了那一行行数学公式。 夜还很漫长…… …… …… ……（以下不计入正文数字，并没有水） 【计算月球坐标真的挺简单的，先用我上面提到的那两个公式，然后再用r_月⊕=r_月☉-r_地☉计算地心到月球的矢量。】 接着再用|r|=√(r_x²+r_y²+r_z²)这个公式，计算地心到月球的距离。 后面用N=r_月⊕/|r_月⊕|这个公式，将地心矢量转换为单位矢量，方便后面计算。 在之后用这个δ=arcsin(N_z)公式，从单位矢量的Z分量中直接提取赤纬。 接着再用A=arctan2(N_y,N_x)，计算单位矢量在水平面上的投影与正南方向的夹角。 最后再用α=α_地+A，得到目标天体的赤经。 是吧，很简单吧，带入公式就可以了，观测数据什么的网上都有。 可能有宝宝不理解，为什么这个计算中没有用到开普勒第三定律，这是因为月球的运动机制和行星不同。 原始开普勒第三定律计算的是绕着太阳转的行星，但月亮是绕着地球转的，所以用不到它。 对了，这个计算流程的核心是基于已知轨道要素推导位置，而非从万有引力出发反推轨道。 轨道半长轴，偏心率，升交点赤经等参数，本身就是万有引力长期作用下的结果，这就相当于跳过了受力计算，直接用的轨道结论，因此不需要额外引入重力加速度。 另外，书中用的xyz是基于日心黄道坐标系的相对坐标，本质上是太阳-月球的相对位置矢量，而非宇宙绝对坐标，天文学里没有绝对坐