INTRODUCCIÓN
Prácticas de
Astronomía Observacional es un nuevo programa diseñado para la enseñanza
académica de la Astronomía en universidades. Nace con la idea de llenar un vacío
en este área y con el objetivo de que sea utilizado en todas las universidades
que lo deseen. Por ello, el programa es totalmente gratuito, y ha sido
desarrollado con cierto cuidado para que sus requerimientos de memoria y
procesador sean fáciles de cumplir. Para instalarlo basta con descargar y
descomprimir los archivos. El programa incluye documentación detallada y va
complementado con una sugerencia de guía de prácticas para obtener todo el
rendimiento posible del programa. A continuación se describen brevemente los
ejercicios de prácticas de Astronomía que se han diseñado.
1. Eclipses, ciclo
saros.
La práctica de
eclipses tiene dos partes principales: el estudio del ciclo de saros con la
ayuda de un programa escrito en lenguaje BASIC, y el estudio de secuencias y
mapas de visibilidad de eclipses.
En la primera
parte se pueden obtener los resultados y características de todos los eclipses
que se den en intervalos de 18 años, según el ciclo saros. Luego el programa
grafica los resultados para facilitar su interpretación. Se puede ver el inicio
y el fin de las sucesivas series saros, tanto de Sol como de
Luna.
En la segunda
parte el objetivo es ver secuencias de eclipses de Sol y de Luna, y los mapas de
visibilidad de éstos. En especial el eclipse del 3 de octubre de 2005, cuya
franja de anularidad cruza España. También se planeta ejercicios adicionales
interesantes como calcular la duración teórica de un ciclo saros, o bien la
diferencia TT - TU para el año 484 d.C., observando el eclipse total de Sol del
14 de enero de dicho año. Su franja de totalidad, al simularlo en TT con el
programa desde la localidad de Atenas, pasa a cierto número de grados de ésta.
Según las crónicas históricas el eclipse fue realmente total desde
Atenas.
2.
Firmamento.
La práctica de
firmamento permite representar el firmamento desde cualquier localidad y fecha.
Se puede estudiar el movimiento propio de estrellas y la precesión a lo largo de
miles de años. Además, es posible visualizar el firmamento en cualquier sistema
de coordenadas: ecuatorial, eclíptico, galáctico, y horizontal. También se
pueden utilizar indistintamente las proyecciones de tipo estereográfico, polar,
esférico, y cartesiano. Se pueden identificar objetos (planetas, cometas, y 3000
asteroides) y obtener así las coordenadas de cada uno en cada sistema. Se puede
igualmente buscar objetos y modificar el campo de visión. Se han incluido sólo
los catálogos de objetos imprescindibles para trabajar. El guión de prácticas
plantea ejercicios matemáticos que complementan la
práctica.
3. Discos y
coordenadas.
Esta práctica
es probablemente la más elaborada de todas. Con ella es posible simular el
aspecto aparente del Sol, la Luna, planetas y satélites tal y como se
observarían desde una determinada localidad. Esto es equivalente a observarlos
con un hipotético telescopio que no invirtiera ni girara la imagen, tal como
sucede con los refractores altacimutales provistos de un prisma erector. Con
esta práctica se puede estudiar el movimiento diurno del Sol, las fases de la
Luna, y la dinámica del Sistema Solar geocéntrico. Además, el programa permite
configurar imágenes fotográficas previamente obtenidas del Sol, la Luna, o los
planetas para medir directamente sobre ellas las coordenadas heliográficas,
selenográficas, o planetográficas de cualquier rasgo. El guión de prácticas
plantea ejercicios adicionales relacionados con el cálculo de coordenadas
heliográficas, selenográficas, y planetográficas.
4. Sistema
Solar I.
El objetivo de
esta práctica, muy similar en su aspecto a la del firmamento, es representar las
trayectorias en el cielo de los planetas, cometas, y asteroides, con el objeto
de identificar las fechas de la oposición, conjunción, puntos estacionarios, y
cuadraturas. Utilizando la proyección en coordenadas horizontales es posible
estudiar las elongaciones máximas de Mercurio y Venus, así como el analema
solar.
5.
Efemérides.
El objeto de
esta práctica es doble: por un lado, estudiar el código de un programa de
cálculo de efemérides y predicción de eclipses realizado por el autor en
lenguaje FORTRAN 90, y, por otro lado, realizar un cálculo práctico de
efemérides para obtener las coordenadas ecuatoriales aparentes de un planeta,
utilizando las subrutinas del código del programa anterior en el orden adecuado.
Esta práctica, al igual que la tercera, implementa un conjunto de conceptos
explicados en la Astronomía difíciles de aplicar hasta ahora en forma de
práctica. Esta práctica, en concreto, es la única con contenido y objetivos
exclusivamente matemáticos.
6. Sistema
Solar II.
Esta práctica
permite estudiar el Sistema Solar heliocéntrico. El programa presenta los
planetas, y algunos cometas y asteroides. Además, se pueden visualizar las
constelaciones y las líneas de referencia de coordenadas eclípticas. El objetivo
de la práctica es observar el movimiento de los planetas desde el Sol y desde la
Tierra, identificar los instantes de oposición, conjunción, y cuadratura, y
estimar las coordenadas eclípticas de los planetas proyectando su posición sobre
la eclíptica. Además, el programa permite observar las órbitas de casi todas las
sondas espaciales lanzadas hasta ahora, pudiéndose estudiar la historia de la
exploración espacial.
CARACTERÍSTICAS
TÉCNICAS
- Recreación precisa de las
posiciones de los planetas, el Sol, y la Luna entre los años 1000 a.C. al 3000
d.C., utilizando las teorías VSOP87 y ELP2000 de la Oficina de Longitudes de
París. Se han utilizado elementos elípticos para mejorar la velocidad, aunque
con errores siempre inferiores a los 5¨.
- Recreación precisa de
eclipses. Representación de secuencias de los mismos y de mapas de visibilidad
para cualquier país o continente. Posibilidad de añadir mapas detallados para
cada país por parte del usuario.
- Simulación del aspecto
aparente del Sol (incluyendo los grupos de manchas catalogados por el NOAA
desde 1874), la Luna, planetas y satélites, teniendo en cuenta el ángulo
parálactico del objeto visto desde cada localidad. Valores muy precisos
(topocéntricos) del ángulo de posición del polo, ángulo de posición del eje,
longitud del meridiano central, y ángulo del limbo iluminado, en base a los
últimos valores establecidos para la dirección de los ejes de rotación por la
Unión Astronómica Internacional, en el año 2000. Renderizado planetario de
gran calidad, sin necesidad de tarjetas aceleradoras ni librerías
3d.
- Posiciones precisas de los
satélites de Júpiter, según la teoría de J. Lieske, con errores inferiores a
0.2¨. Posiciones precisas de los satélites de Saturno utilizando la teoría
TASS1.7 (incluyendo Hiperión), con errores inferiores a 0.8¨. Posiciones
precisas de los satélites de Urano según la teoría GUST86. Posiciones precisas
de Caronte (error inferior a 0.01¨) y de los satélites de Marte (error
inferior a 0.1¨), y posiciones aproximadas para Tritón.
- Catálogos disponibles: SAO
(265 000 estrellas hasta la novena magnitud), 10 000 objetos de cielo profundo
(Messier, NGC, IC, Barnard, UGC, etcétera, hasta la magnitud límite 15),
límites de constelaciones, formas geométricas de nebulosas extensas, cráteres
de la Luna. Más de un centenar de cometas y más de 3000 asteroides, hasta más
allá de la magnitud 15. También se dispone de un catálogo de elementos
orbitales de casi todas las sondas espaciales lanzadas hasta la fecha,
pudiéndose estudiar toda la historia de la exploración
espacial.
- Prácticas de Astronomía
bien diseñadas y elaboradas, con ejercicios planteados para profundizar al
máximo en todos los conceptos posibles. Asimismo, se incluye una sugerencia de
guía de prácticas diseñada para sacar todo el partido posible al programa. Se
plantean ejercicios matemáticos necesarios en la enseñanza de la Astronomía,
algunos de cierta complejidad, a la vez que otros cuyo objetivo es el puro
entretenimiento y el aprendizaje ameno. La documentación del programa es
extensa y fácil de seguir a través de un documento de Word. Por último, el
programa tiene la suficiente flexibilidad en su diseño como para que sea
posible modificar la guía de prácticas, si se desea, e incluir otros tipos de
ejercicios.
- Soporte completo para el
idioma inglés, en todo el programa salvo en los comentarios del archivo de
objetos de cielo profundo. Posibilidad de traducir el programa a cualquier
otro idioma, y adaptabilidad del mismo a cualquier centro universitario
siguiendo las instrucciones del archivo de configuración.
PANTALLAS DE
EJEMPLO
Debajo se
muestran algunas imágenes sacadas directamente del programa, en su versión 1.0
antigua. Haz clic sobre ellas para ampliarlas. Las imágenes mostradas pertenecen
a las prácticas de eclipses, firmamento, y discos y
coordenadas.
Esta imagen
muestra el firmamento en coordenadas galácticas y proyección de globo celeste.
El sistema de coordenadas puede seleccionarse entre ecuatorial, eclíptico,
galáctico, y horizontal. El sistema de proyección, para cada uno de los sistemas
de coordenadas, puede seleccionarse entre proyección estereográfica, polar
norte, polar sur, esférica (globo celeste), y cartesiana. Se pueden visualizar
catálogos de 10 000 objetos de cielo profundo, el SAO, e incluso texturas reales
fotográficas de la Vía Láctea, como puede verse en la imagen. Se permiten todo
tipo de operaciones, como cambios de localidad y de fecha, búsquedas,
identificaciones, centrados rápidos de coordenadas, modificación del campo
angular, etcétera. Todo ello por medio de sencillos e intuitivos iconos, comunes
a todas las prácticas y que hacen de este programa el más fácil de utilizar de
cuantos existen sobre Astronomía.
Esta imagen
muestra un mapa de visibilidad de un eclipse de Luna. El programa permite
representar mapas de visibilidad de cualquier eclipse en diferentes imágenes:
mapamundi, Europa, Asia, Africa, Norteamérica, Sudamérica, Oceanía, y España.
Además, el usuario puede añadir todas los mapas que desee.
Esta imagen
muestra la secuencia de un eclipse de Luna. La penumbra y la umbra son visibles.
Las líneas representan la trayectoria de la Luna (roja) y la eclíptica (verde).
La línea de color magenta representa la dirección del norte
celeste.
En la sección
de discos y coordenadas se pueden observar renderizados precisos de todos los
planetas y satélites. Las imágenes siguientes muestran a Júpiter, con Ganimedes
y su sombra transitando, el tránsito de Caronte sobre el disco de Plutón, y una
imagen de Saturno y sus anillos. En todos los casos el programa muestra
información detallada de todos los ángulos relativos a la orientación de los
ejes planetarios. Se puede elegir entre visualizar texturas o ver las líneas de
coordenadas sobre el planeta. Tan solo colocando el ratón sobre un planeta el
programa mostrará las coordenadas sobre su superficie.
REQUERIMIENTOS
MÍNIMOS
Procesador
Pentium 100 Mhz. Pentium II 300 Mhz o superior
recomendado.
16 MBytes de
RAM al menos.
70 MBytes de
espacio libre en el disco duro.
Ratón
compatible.
Sistema
operativo Windows 95.
DESCARGAR
Haz clic debajo para descargar el instalador.
Prácticas de Astronomía Observacional, v2.0
Para descargas y actualizaciones adicionales visita la página web del autor.
CONTACTO CON
EL AUTOR
Para cualquier
consulta, sugerencia, o reporte de error, pueden dirigirse directamente al autor
del programa en la siguiente dirección de correo electrónico:
Se ruega a los centros interesados en utilizar este
programa que se pongan en contacto conmigo, pues me gustaría saber quién y en
dónde se está utilizando mi programa.
PRÁCTICAS DE ASTRONOMÍA
OBSERVACIONAL, v2.0
(c) Tomás Alonso Albi. 2004. Todos los derechos reservados. El autor no asume responsabilidad alguna acerca de la precisión o validez de los algoritmos utilizados en el desarrollo de este programa. Igualmente, el autor no asume responsabilidad alguna ante cualquier problema que pudiese surgir como consecuencia de la utilización del mismo.