Применение эфемерид EPM для вычисления физической либрации Луны в Астрономическом ежегоднике

Таблица «Эфемериды для физических наблюдений Луны» (далее – таблица «Эфемериды») публикуются в Астрономическом ежегоднике (далее – АЕ) с 1957 г. В таблице «Эфемериды» приводятся следующие величины [1]: селенографические долгота (l) и широта Земли (b); физи-ческая либрация Луны по долготе (l”) и широте (b”); дополнение селенографической долготы (90º-l) и широта (b) Солнца; угол положения оси вращения Земли (P); угол положения терминатора (T); угол фазы Луны (Ф); освещенная часть диска Луны (k).

Компоненты физической либрации Луны вычислялись в разные периоды по различным аналитическим теориям, например, по теориям Хайна и Козела, Экхардта. С 1994 по 2003 гг. использовалась теория Мунс с параметрами гравитационного поля Луны численной теории DE200/LE200 [2].

С 2004 г. для вычисления физической либрации Луны использовалась эфемерида DE405/LE405, в которой приведены разложения для трех углов Эйлера: Φ – прецессия плоскости динамического экватора J2000.0; Θ – угол наклона плоскости динамического экватора Луны к плоскости неподвиж-ного экватора J2000.0; Ψ – угол собственного вращения Луны, отсчитывае-мый от динамического экватора Луны на неподвижном экваторе Земли J2000.0. Процедуры вычисления физических эфемерид Луны были разработаны на языке программирования FORTRAN, а количество членов в разложениях для углов Эйлера ограничено. Это приводит к большим погрешностям в вычислениях углов Эйлера, а также к сложностям использования этих процедур в современных программных средах.

С 2006 г. все таблицы АЕ, кроме таблицы «Эфемериды», вычисляются с помощью эфемерид планет и Луны EPM [3]. Целью данной работы было использование разложений углов Эйлера из эфемерид EPM для вычисления либрации Луны и формирования таблицы «Эфемериды», а также разработка соответствующей программы на специализированном языке высокого уровня SLON программного комплекса ЭРА-8 [4].

Метод вычисления лунных либраций изложен в статье [5]. Несмотря на то, что в [5] используется эфемерида DE430/LE430, данный метод вполне подходит и для EPM.

В результате проведенной работы подготовлена соответствующая программа на языке SLON, которая интегрирована в программную систему вычисления эфемерид BookA.

Долгота и широта физической либрации приводятся в таблицах АЕ с точностью до сотой доли градуса. После перехода на эфемериды EPM значения физической либрации по долготе изменились примерно на 0.01 градуса, широта на этом уровне точности практически не изменилась. Значения дополнения селенографической долготы Солнца и некоторых другие параметров также могут отличаться от данных, вычисленных по старой программе, примерно на 0.01 градуса.

Литература

1) Астрономический ежегодник на 2025 г. / Отв. ред. Н. Б. Железнов. СПб: ИПА РАН, 2024. 689 с.

2) Брумберг В. А., Глебова Н. И., Лукашова М. В. и др. Расширенное объяснение к «Астрономическому ежегоднику» // Труды ИПА РАН. 2004. Вып. 10. 488 С.

3) Питьева Е. В., Павлов Д. А. Новая версия эфемерид планет и Луны – EPM2015 // Труды ИПА РАН. 2017. Т. 43. С. 42–52.

4) Павлов Д. А., Скрипниченко В. И. Первые результаты опытной эксплуатации кроссплатформенной версии системы ЭРА // Труды ИПА РАН. 2014. Вып. 30. С. 32–40.

5) Taylor D. B., Bell S. A., Hilton J. L., Sinclair A. T. Computation of the Quantities Describing the Lunar Librations in The Astronomical Almanac // NAO Technical Notes. 2010. No. 74.