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Projekt
Baryzentrische Ephemeriden
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Jürgen Müller; Professor Dr. Jürgen Oberst
Fachliche Zuordnung
Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
Förderung
Förderung von 2011 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165956021
Ziel des Projektes ist es, die Grundlagen für eine neue Ephemeride des Sonnensystems zu legen. Die Arbeit fokussierte in der ersten Phase auf die Sichtung und Bereitstellung von Beobachtungsdaten, auf die Verbesserung der relevanten Kräftemodelle sowie auf die entsprechende Softwareentwicklung. Bezüglich des Kräftemodells hat sich die Arbeit zunächst auf die Librationsbewegung des Mondes und Störeinflüsse individueller Asteroiden und Asteroidenpopulationen konzentriert. Die Implementierung eines Asteroiden-Masseringes ist bis Ende der ersten Phase vorgesehen. Für die zweite Phase sind Modellerweiterungen geplant, z.B. Berücksichtigung eines verbesserten lunaren Librationsmodells (PN3) sowie die Untersuchung der Signifikanz zusätzlicher Masseringe, auch für Objektpopulationen, z.B. jenseits des Neptun. Die explizite Verwendung von TCB unter Verwendung zeitskalen-konsistenter Startwerte und Massen ist als Option vorgesehen. Darüber hinaus ist der Bezug zur Zeitskala TT wesentlich für die Datenreduktion. Dieser Schritt verwendet bisher die Reihenentwicklung nach Hirayama. Um eine unmittelbare Vergleichbarkeit mit anderen Ephemeriden zu gewährleisten, wird dieser analytische Ansatz mittelfristig durch die simultane numerische Integration der Differentialgleichung für die Zeitskalendifferenz TT-TDB mit den eigentlichen Bewegungsgleichungen der Himmelskörper ersetzt. Die Untersuchung zur Genauigkeit unserer Ephemeride erfolgt weiterhin durch Quervergleiche mit etablierten Ephemeriden (DE, INPOP, EPM), andererseits durch das Einbeziehen neuer Beobachtungen (D-VLBI, Gaia). Letztere erlauben erstmalig die direkte Verknüpfung des dynamischen Referenzrahmens (realisiert durch die Bewegungen der Himmelskörper) mit kinematischen Referenzrahmen (realisiert durch D-VLBI und Gaia Beobachtungen, jeweils von Sternen und Körpern im Sonnensystem). Ein direkter Bezug der beteiligten Referenzrahmen ist über die geplante VLBI-Beobachtung der Gaia Raumsonde (PN4) unmittelbar gegeben. Nach Einbezug aller verfügbaren Beobachtungen wird eine Neubestimmung relevanter Parameter im Sonnensystem erfolgen. Dies erfordert eine sorgfältige Gewichtung der unterschiedlichen Beobachtungstypen sowie die Festlegung eines optimalen Parametersatzes für eine gemeinsame Ausgleichung. Die neue Ephemeride wird Tests zu fundamentalen Parametern der Physik unterstützen. Dem hohen Rechenaufwand der Ephemeridenrechnung kann durch Paralleles Rechnen begegnet werden. Aufbauend auf gewonnenen Erfahrungen, sollen Anstrengungen in diese Richtung während der zweiten Förderphase intensiviert werden. Mit der Unterstützung durch die angegliederten Rechenzentren werden entsprechende Software-Erweiterungen implementiert. Nutzer unserer neuen Ephemeriden innerhalb der FG werden insbesondere die Kollegen aus den Projekten PN2, PN3, PN4 und PN5 sein. Des weiteren sind Kooperationen mit externen Anwendern geplant, etwa mit der Asteroiden- und Kometengruppe am DLR.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
