천문 계산

EMB에서 지구의 위치 계산하기 예제

by 창환 posted Oct 08, 2009
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지구-달 질량 중심(EMB)으로 표시된 지구-달 계의 위치에서 지구와 달, 해의 위치를 계산하는 예제입니다. 구체적인 계산 방법이나 계산 원리는 이전에 쓴 다른 글을 참고하시기 바랍니다.




이 예제에서는 이전에 공개한 DE404 DLL 파일에서 계산한 값을 사용합니다. 이 DLL 파일은 아래 글에서 얻을 수 있습니다. 




이 예제에서는 한국 표준시로 2009년 10월 8일 9시의 지구와 달, 해의 위치를 계산해 보겠습니다.


먼저 계산하려는 일시의 세계 표준시를 구합니다. 2009년 10월 8일 9시(KST)는 UTC로 2009년 10월 8일 0시입니다. 이 날짜를 율리우스 적일로 바꾸면 2455112.5입니다. 이 때의 시각을 지구시(TT)로 바꾸면 2455112.50077107가 됩니다.


DE404로 이 때의 EMB와 달의 위치를 구하면 다음과 같습니다. EMB의 위치는 태양 중심 황도좌표이고 달은 지구 중심 황도좌표입니다.


 

황경(도)

황위(도)

거리(km)

 EMB

 14.85221259

 -0.000050747

 149481680.8

 61.26811465

 4.139966092

 376810.3961


이제 EMB에서 지구의 위치를 계산하기 위해 이 값을 직교좌표로 바꿉니다.


 

X(km)

Y(km)

Z(km)

EMB

 144487528.4

 38316145.97

 -132.3958315

 180664.466

 329554.8732

 27203.14137


이 값을 바탕으로 지구와 달의 위치를 계산할 수 있습니다. 계산 식은 EMB에서 지구의 위치 보정하기에서 자세히 설명하고 있습니다. 계산 결과를 태양 중심 황도직교좌표로 나타내면 이렇습니다.


 

X(km)

Y(km)

Z(km)

지구

144485333.2

38312141.68

 -462.9298292

144665997.7

38641696.56

 26740.21154


이 값을 구면좌표계로 바꾸면 지구의 태양 중심 좌표를 얻을 수 있습니다.


 

황경(도)

황위(도)

거리(km)

 지구

14.85094469

14도 51분 3.4초

-0.000177443

-0도 0분 0.6초

 149478532.6


태양의 지구 중심 황도좌표는 지구의 태양 중심 황도 좌표에 황경 방향으로 180도를 더하고, 황위 방향으로 -1을 곱하면 됩니다. 달은 처음부터 지구 중심 좌표를 얻을 수 있으므로 따로 계산하지 않아도 됩니다. 아래 값은 지구 중심 좌표로 나타낸 해와 달의 위치입니다.


 

황경(도)

황위(도)

거리(km)

 해

194.85094469

194도 51분 3.4초

0.000177443

0도 0분 0.6초

149478532.6

 달

61.26811465

61도 16분 5.2초

4.139966092

4도 8분 23.9초

376810.3961


해와 달의 겉보기 위치는 여기에서 계산한 값에 광행차와 장동을 반영(달은 장동만 반영)하면 구할 수 있습니다. 지구 중심좌표가 아니라 관측자 중심 좌표가 필요하다면 관측자의 위치에 따른 보정을 해 주면 됩니다. 이 주제는 다음에 새로운 글을 통해 설명하도록 하겠습니다.