SIMULADOR DEL FIRMAMENTO Y SISTEMA SOLAR

 

    Instrucciones básicas

    Este programa permite una visualización muy realista, completa y rigurosa del firmamento y de cualquier fenómeno astrónomico que se produzca. La simulación comienza por defecto en coordenadas horizontales (acimut y elevación) y el instante actual, o bien las coordenadas e instante de un determinado fenómeno astronómico. Los botones de la parte superior permiten restablecer las principales condiciones de la simulación al momento en que se cargó el programa o pasar al modo de pantalla completa. Las opciones de visualización, instante de simulación, o coordenadas del observador puede modificarse con las opciones presentes en el menú emergente al pulsar con el botón derecho del ratón sobre la pantalla del programa. Por lo general, la proyección más recomendable es la estereográfica, y el sistema de coordenadas el horizontal, con lo que se muestra el firmamento de una manera más parecida a como se observa, sin mostrarse los objetos situados bajo el horizonte. Las coordenadas en este caso son acimut (la dirección de observación: 0 grados para el norte, 180 para el sur, 90 grados para el este, y 270 para el oeste, o cualquier otro valor para una dirección intermedia entre ellas) y elevacion (grados sobre el horizonte, 0 para el propio horizonte y 90 para el cenit, que es el punto situado justo sobre nuestra cabeza). Para mostrar el firmamento tal como se ve habitualmente en mapas o cartas celestes puede seleccionar el sistema de coordenadas ecuatoriales de ascensión recta y declinación, así como mostrar los objetos situados bajo el horizonte.

   Al mover el ratón aparecerá en parte inferior de la pantalla información sobre la posición del ratón y el objeto más cercano a él. El botón derecho del ratón muestra un menú emergente con opciones adicionales para obtener más información o variar otros parámetros relacionados con la visualización del firmamento (más abajo se dan detalles sobre el uso de algunas de estas opciones). A medida que el aumento de la imagen es mayor el número de objetos mostrados se incrementa. Al aumentar un planeta es posible observar las coordenadas planetográficas de cualquier punto e identificar la característica geológica más cercana a ese punto (regiones de Marte, cráteres y mares en la Luna, etcétera). Las manchas solares se muestran hasta la fecha de la última actualización, y las posiciones de cometas y asteroides son correctas durante unos años alrededor de dicha fecha. La magnitud límite por defecto es de 7.5 para estrellas y 10.5 para objetos de cielo profundo (adecuados para la observación con prismáticos), si bien pueden modificarse con las opciones presentes en el menú emergente. Como referencia, a simple vista desde un lugar muy oscuro se alcanza la magnitud visual 6.5. y valores mayores representan objetos aún más débiles (desde ciudad la magnitud límite típica es de 4). La opción de buscar permite buscar estrellas, objetos del Sistema Solar, y objetos de cielo profundo, mientras que Exportar permite guardar la imagen actual a un fichero en formato png. Esta última opción podría lanzar un error si la configuración de Java no permite que el programa acceda a su disco duro para escribir en él (al final se explica cómo solucionar esto).

  En caso de utilizar un ordenador con un procesador de varios núcleos el programa mostrará al cabo de cierto tiempo una opción adicional al final del menú emergente, que permite explorar los principales eventos astronómicos que se producen a lo largo del año seleccionado.

   Todos los fenómenos son simulados con precisión, incluyendo eclipses de Sol y Luna, tránsitos y sombras de satélites sobre el planeta, e incluso eclipses mutuos entre satélites. Las posiciones de los objetos están corregidas por refracción siempre que no se muestre el cielo bajo el horizonte o el sistema de coordenadas seleccionado sea el horizontal. En caso de disponer de conexión a Internet los elementos orbitales de cometas y asteroides se actualizarán automáticamente. Las colas de los cometas se muestran asumiendo un tamaño de 20 millones de km, incluyendo tanto la cola iónica en azul (en dirección contraria al Sol), como la cola de polvo en blanco (en una dirección intermedia entre la cola iónica y la posición del cometa en los días previos). En los cálculos se utilizan las últimas teorías de movimiento planetario y los algoritmos más recientes posibles (precesión de Vondrák de 2011, teoría de precesión/nutación de la UAI (Unión Astronómica Internacional) 2006, teoria L1 de Lainey 2004 para satélites de Júpiter, TASS1.7 de 1997 para los satélites de Saturno, GUST86 para los de Urano, la teoría del 2007 de A. Vienne para Marte, y los elementos orbitales del JPL para los satélites menores). Las posiciones de la Luna y los planetas hacen uso del ajuste de S. L. Moshier a las efemérides JPL DE404, con una precisión de 0.05" en el margen de fechas mencionado anteriormente, aunque en fechas actuales la precisión es mejor que 0.01". Las discrepancias de las efemérides respecto a las últimas teorías del movimiento planetario es del orden de 0.01" en fechas actuales y pocos segundos de arco en torno al año 1000 a.C., si bien esta discrepancia es algo mayor en el caso de la Luna.

    Algunos detalles adicionales sobre el control del programa

    Pantalla completa: El modo de pantalla completa permite una visión más cómoda en ordenadores de buena potencia, además de exportar imágenes a mayor resolución. Esta opción puede desactivarse presionando el botón Esc o seleccionado de nuevo dicha opción en el applet. Para ello deber mostrar la ventana del navegador haciendo clic en la ventana correspondiente en la barra de tareas, o mediante las teclas Alt+Tab.

    Control por ratón: Dejando pulsado el botón izquierdo del ratón mientras mueve el mismo puede desplazarse sobre el cielo. El botón derecho se utiliza para mostrar el menú emergente. También puede hacer doble clic con el botón izquierdo en un objeto para centrarlo, o con el derecho para ver detalles del mismo. El desbloqueo del modo de arrastre se logra mediante el botón derecho del ratón.

    Posiciones planetográficas: En la esquina inferior izquierda puede ver el objeto más cercano al ratón. Al ampliar un planeta de manera que se vea su disco se mostrarán las coordenadas sobre el planeta del punto seleccionado. Los eventos mutuos: eclipses, ocultaciones, tránsitos de sombras (o 'eclipse anular' cuando el satélite transita sobre el Sol en algún punto de la superficie del planeta, pero su tamaño desde éste es menor que el tamaño aparente del Sol) ... también se muestran. Sin texturas las coordenadas sobre el disco se muestran utilizando como referencia las recomendaciones de la UAI sobre el meridiano central de los planetas. En la esquina inferior izquierda se muestra en su lugar los grados de longitud este u oeste, utilizando como referencia la nomenclatura planetaria. Hay un cambio de signo en los valores de longitud este/oeste para Marte y el resto de planetas exteriores a la Tierra, en relación con el resto de cuerpos.

    Más información en la parte inferior: Además del punto seleccionado con el ratón, el objeto seleccionado para mantener centrado (ante cualquier cambio de fecha u opción de visualización que haga que la imagen se actualice), o la posición planetográfica, en la parte inferior derecha verá para ciertos telescopios símbolos como [H] o [V]. [H] significa que la imagen está invertida horizontalmente (este hacia la derecha), y [V] que lo está verticalmente (norte hacia abajo). Debe tener en cuenta esto al simular fenómenos visibles a simple vista, como eclipses.

    Objeto centrado: El programa tiende a mantener centrado el objeto seleccionado en la opción de buscar del menú emergente (o al hacer doble clic). Este objeto aparece en la parte inferior derecha de la pantalla. Para evitar el recentrado puede seleccionar buscar y dejar el campo de búsqueda vacío, dando a aceptar.

    Trayectorias: Para ocultar la trayectoria de un objeto seleccione la opción de mostrar trayectoria seguido de cancelar (o la trayectoria de cualquier objeto durante un periodo de tiempo de 0 días). Las trayectorias de las estrellas están corregidas por todos los fenómenos que afectan a su posición. Si tiene conocimientos de astronomía de posición o quiere utilizar este programa como herramienta para la enseñanza es una opción interesante.

    Fechas anteriores a Cristo: El programa permite simular el cielo en épocas muy remotas con gran precisión, dentro de las incertidumbres existentes. Para introducir una fecha anterior a Cristo se introduce un año negativo, pero éste no puede ser 0. El año 10 a. C. se introduce como -10, no como -9. Puede simular con toda fiabilidad eclipses ocurridos miles de años atrás. La fecha es seleccionable entre el año -200 000 (= 200 000 a.C.) hasta el año 200 000, aunque los planetas sólo aparecerán entre los años -3001 al 3000.

    Actualización del cielo: Se permite la actualización del cielo automática mediante diferentes velocidades de paso del tiempo. Esto permite observar, por ejemplo, la secuencia de un eclipse lunar si primero se busca este objeto (de manera que en las sucesivas actualizaciones se mantiene centrado) y se amplía para ver su superficie. Se puede volver al modo estático con la opción incluída en el menú. Es recomendable reducir los tipos de objetos mostrados (deshabilitar cometas y asteroides por ejemplo) antes de seleccionar esta opción o modificar la fecha a mano múltiples veces.

    Esquemas de colores: El esquema de color por defecto es el de fondo negro, pero existe otros para una visualización diferente. El fondo blanco o el modo especial para imprimir son útiles para exportar imágenes que luego desee imprimir. También existe un modo de anaglifo 3d que permite una visión en profundidad si dispone de las típicas gafas de anaglifo (rojo-cyan). Los planetas y satélites con texturas también se muestran en 3d en este caso.

    Cometas y asteroides: El número de objetos de este tipo mostrados depende de la magnitud límite establecida para los objetos de cielo profundo (se utiliza este límite de magnitud), la cual es modificable en la última opción del menú. Si modifica este valor las efemérides se calcularán de nuevo si la fecha no difiere en más de unos pocos años de la última actualización de los elementos orbitales. En épocas remotas el programa muestra los principales cometas que se podían observar. Cuando se calculan las efemérides de cometas o asteroides aparece la lista de los cuerpos visualizados y sus coordenadas en la consola de Java, de esta manera puede conocer qué objetos de este tipo puede buscar. El programa puede mostrar algunos objetos cercanos a la Tierra (NEOs) si se habilitan los cometas.

    Nebulosas y Vía Láctea: La opción de mostrar nebulosas y la Vía Láctea puede pulsarse varias veces en función de que se desee mostrar una de las dos o ambas, y utilizar o no las texturas reales para una visualización más realista de la Vía Láctea. Las texturas pueden desactivarse con la opción de dibujar texturas, o bien su calidad puede disminuirse para una visualización más rápida en ordenadores más lentos. En caso de disponer de un ordenador de buena potencia puede aumentar la calidad de las texturas para obtener imágenes de gran calidad y realismo.

    Como opción adicional es posible cambiar la textura de la Vía Láctea mediante la tecla V. La textura hará un bucle entre las posibilidades siguientes: no usar ninguna textura, usar la imagen en el óptico de Nick Risinger, la imagen en la línea H-alpha de Finkbeiner (2003) que destaca las nebulosas de emisión, la línea de 21 cm del HI de Kalberla (2005) que muestra el plano galáctico, la línea del CO de Dame (2001) para visualizar las nubes moleculares, el mapa de IRAS a 100 micras de Schlegel (1998) que muestra la emisión/absorción debida al polvo, y la radiación de fondo cósmica del WMAP. En el caso de que la tecla parezca no funcionar, primero debe focalizarse la ventana del programa para que responda a pulsaciones del teclado. Esto puede lograrse haciendo clic sobre el botón de pantalla completa, por ejemplo.

    Exportar imágenes a gran tamaño: Al ejecutar el programa desde la página web es probable que no pueda exportar imágenes. Más abajo se explica una posible solución, aunque lo más sencillo es descargar el fichero comprimido (formato zip) con el programa y usarlo desde su ordenador. Al exportar es posible crear imágenes de alta resolucion si establece como nombre del fichero de salida un número con el ancho en píxeles de la imagen que desee generar, por ejemplo 3000. El valor máximo posible dependerá de la memoria disponible en su ordenador.

    El cielo desde otros planetas: Como opción muy avanzada es posible visualizar el cielo tal como se observaría desde un punto de la superficie de otro planeta o satélite (o un cometa o asteroide). Para ello basta con seleccionar el punto de la superficie del planeta (con el disco visible) y pulsar Ctrl+botón izquierdo del ratón. El menú emergente sólo permite seleccionar localidades de la Tierra, por lo que se puede usar para volver a mostrar el firmamento desde nuestro planeta. La precisión en la simulación visual de algunos elementos (como los anillos planetarios) no está garantizada, pero sí una extrema precisión a nivel matemático, lo que permite simular con precisión fenómenos interesantes. Un ejemplo es el tránsito sobre el disco del Sol de un satélite de Marte como Fobos desde la posición en que aterrizó el vehículo Curiosity (cráter Gale), tal como éste lo observó. Un segundo modo permite mostrar el cielo desde 1 UA de distancia sobre el polo norte eclíptico. Para ello basta con hacer Ctrl+doble clic del botón izquierdo del ratón, sin necesidad de señalar un planeta. Al usar este modo se recomienda no usar el tiempo local como escala, dado que este modo asume que la hora local y la UTC son idénticas (no se tiene en cuenta el uso horario o el cambio de horario de verano).

    Posibles problemas de ejecución y soluciones

    El programa no arranca.

    En primer lugar, este programa requiere la versión 1.6 de Java, si no dispone de ella debe instalarla primero. En la primera ejecución del programa (o cuando una actualización está disponible) el programa descarga automáticamente los ficheros requeridos para arrancar. La descarga es superior a 30 MB, por lo que en la primera ejecución el programa podría tardar varios minutos, dependiendo de la velocidad de la conexión. Paciencia!

    Algunos usuarios han reportado problemas utilizando el navegador Safari en un Mac, mientras que otros pueden ejecutar el programa sin problemas. En caso de problemas, asegúrese de tener Java 1.6 o superior instalado, y compruebe que en la configuración del navegador tanto Java como javascript están habilitados. Si aún así no funciona utilice Firefox o Chrome.

    El programa no arranca y en la consola de Java aparece un mensaje del tipo 'out of memory' o 'java heap space' (falta de memoria).

    Este programa ha sido desarrollado con el máximo cuidado para evitar este problema, y consume sólo unos 40 MB de memoria, pero si se encuentra con este problema puede configurar Java para ejecutar aplicaciones desde el navegador que requieran bastante memoria. Para ello abra el programa de configuración del plugin de Java (en el panel de control de Windows bajo la vista clásica, o el grupo de programas llamado 'Settings' o 'Preferencias' en Linux), denominado habitualmente 'Sun Java 6 Plugin Control Panel' o simplemente 'Java'. En la ventana de configuración diríjase a la pestaña Java, haga clic en ver, y para todas las versiones de Java instaladas en su sistema añada '-Xmx100m -Xms30m' (sin las comillas) en la pestaña 'Parámetros del entorno de ejecución'. Pulse en 'Aceptar' en esta ventana, seguido de 'Aplicar' para la ventana anterior (en esta primera ventana sería conveniente comprobar que la caché de Java está activada en la configuración de los archivos temporales). Luego reinicie el navegador y vuelva a cargar esta página.

    No es posible exportar imágenes al disco duro.

   La solución más sencilla es descargar el fichero .zip del programa y utilizarlo localmente en su ordenador, de manera que las restricciones de seguridad de Java al exportar a su disco duro desaparecen (por lo general). Para exportar imágenes al disco duro ejecutando el applet desde la página web es necesario configurar Java adecuadamente. Si tiene problemas, localice el fichero java.policy dentro del directorio ..jre/lib/security (en Linux suele encontrarse en /usr/lib/jvm/java-6-sun-1.6.0.xx/jre/lib/security o /etc/java-6-sun/security/), y añada las líneas que aparecen al final. En general, hacer esto no es recomendable por razones de seguridad, al hacerlo usted asume que esta página web es de su confianza.

    En caso de error al exportar el programa intentará copiar la imagen al portapapeles para que pueda cargarse en cualquier editor de imagenes o procesador de textos. Esta copia al portapapeles también es probable que falle al ejecutar el applet desde la página web. Para permitir sólo el acceso al portapapeles (opción recomendada, aunque permitirá el acceso a cualquier otro applet también). Dentro de la sección

grant {
    añada la línea

permission java.awt.AWTPermission "accessClipboard";

    Para permitirlo todo: acceso al portapapeles, escritura directa de la imagen desde el programa, y actualización automática de elementos orbitales. Añada las siguientes líneas al principio del fichero (es posible que esto no sea suficiente para poder escribir desde el applet).

grant codeBase "http://medea.oan.es/servidorEfem/*" {
permission java.security.AllPermission;
};