太阳系的轨道图

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  地图显示了太阳系中超过18000颗小行星的轨道。这包括我们所知道的直径超过10公里的一切 - 大约10000个小行星 - 以及8000个未知大小的随机物体。这张地图显示了每个小行星在1999年新年前夕的确切位置。该地图的所有数据均由NASA共享,并向公众开放。但是,数据存储在几个不同的数据库中,因此我必须进行大量的数据清理。

  这张地图中最具挑战性的部分之一是弄清楚如何让一切都清晰可辨。事实证明,太阳系中的东西是以对数方式分布的。有太多的东西比太阳更接近太阳,而且比大东西的指数小得多。因此,我使用径向对数刻度来包含大型物体,远处物体以及相同地图上附近的小物体。对数图不是特别常见,但在这种情况下我认为没关系,因为没有人会使用这个地图进行导航。

  对于这张地图,使用NASA HORIZONS服务器生成以太阳为中心的轨道路径。但是HORIZONS也可以生成以其他地方为中心的轨道。从左到右,这些玫瑰花结展示了从地球上看到的水星,金星,火星,木星,土星和天王星的令人惊讶的美丽路径。金星特别被描述为历史上的金星五角星或金星玫瑰。

  在这个大小的数据集中,有很多例外,使用设计“指南”而不是规则设计了这个地图。例如,起初我想绘制每个小行星的轨道尾部可以追溯到10年前。但是许多小行星没有足够的数据,内部小行星的移动速度太快,以至于地图在重叠的线条上难以辨认。因此,小行星尾部最终会回到最后一个可能的数据点,即10年,或物体轨道的四分之一 - 以最小者为准。

  名称标签也相当随意。试图标记所有最大和最重要的小行星,就像我们用航天器研究的小行星一样。我还在外太阳系中包含了每个命名对象,因为这些数据非常稀少。

  关于可视化轨道路径的一些早期Python实验。关于这张地图的最后一个有趣的事实 - 你可能会注意到冥王星显示在海王星的轨道内。事实证明,大约10%的时间,冥王星实际上比海王星更接近太阳。在12/31/99冥王星离得更远,但它似乎离这里更近了,因为海王星的轨道尾部及时回到了它离太阳更近的地方。(我在项目之前实际上并不知道这个,所以我花了很长时间试图找到代码中的错误,最后才意识到地图正在按原样运行)。