Есть ли программа моделирования движений с Солнечной системе?

[Skipper_NORTON]

Есть ли хорошая программа (которая не ошибается) моделирования движений с Солнечной системе? 
Ну типа, такой как Google Earth,  только там можно Землю крутить как хочешь, и с любой стороны смотреть, как на шарик. 
 
А я хочу увидеть, с любых позиций (ближе, дальше, под любым углом, типа как если мгновенно по Солнечной системе переместился) - на то, как летают планеты, и их расположение,
в каждом будущем или прошлом году.
Ну и было бы вообще супер,  если бы еще и своё моделирование мог бы провести, типа 1) запустить корабль, придать такое то ускорение в такую то дату, и смотреть, как
он  допустим, достигает Юпитера, как проходит гравитационный манёвр, с какой скоростью летит дальше и т.д.
Или  придать ускорение целой планете,  и посмотреть, как это отразиться на других планетах.   
 

[Art Blos]

Если посмотреть реальные положения планет и "покрутить" со всех сторон - Celestia.
Если смоделировать столкновения - Universe Sandbox.

[дерево]

Есть ли хорошая программа (которая не ошибается) моделирования движений с Солнечной системе?

Программ моделирования в открытом доступе (даже платном), скорее всего нет. Так как ресурсы такая программа жрать будет огромные (чтобы посчитать большие периоды с высокой точностью, особенно если ещё учесть ОТО, а не по классическим выражениям), а с точки зрения обычного потребителя толку иметь не будет.

Если посмотреть реальные положения планет и "покрутить" со всех сторон - Celestia.

Реальное? Или посчитанное по приближённым периодическим выражениям, дающим отличную точность в пределах тысячелетий, но не способных дать какие-либо гарантии на миллионах лет?

Если правильно понял, то в посте вопрос именно про моделирование, включая создание возмущающих воздействий, рассмотрение их влияния на орбиты.

[Skipper_NORTON]

Если правильно понял, то в посте вопрос именно про моделирование, включая создание возмущающих воздействий, рассмотрение их влияния на орбиты.

 
Верно.  Вот пишут, что эксцентриситет орбиты Земли может дойти до  0,064,  т.е. орбита будет с афелием около  160 млн км от Солнца, и перигелием в 140 млн км от Солнца,
и такое якобы бывает с периодичностью в 93000 лет.  Ну и интересно, как реально  движется полюс эклиптики (на фоне звёзд) из-за "прецессии орбиты Земли", с периодичностью  41000  год,
и небесный полюс - из-за обычной прецессии с периодичностью в 26000 лет. 
 
Серьёзных научных книг по этой теме не нашел,  а та что у Миланковича - ничего толком не объясняет.  Вот и хотелось бы подобную программу, найти, чтобы "покрутить" планеты Солнечной системы,
на +- 1 млн лет хотя бы. 
 

Так как ресурсы такая программа жрать будет огромные (чтобы посчитать большие периоды с высокой точностью, особенно если ещё учесть ОТО, а не по классическим выражениям), а с точки зрения обычного потребителя толку иметь не будет.

 
1) будет интересно для научного потребителя.  Из-за этих параметров вообще говоря, в прошлом были ледниковые периоды на Земле.

2) ресурсы программа может жрать только один раз,  при расчёте этого всего.  Пользователю  же можно дать программу, уже с готовой базой данных, 
т.е. рассчитанной,  и потому ресурсы программа жрать не будет.  Программа открыла  свою БД - и видит, какие параметры, в запрошенное пользователем  время.
 
3) ну и интересно, смоделирость какой нибудь  свой полёт корабля - типа придал такое ускорение вблизи Земли, потом Юпитера например, и смотрим параметры полета. 
У НАСА  же наверняка есть подобная программа, если  для New Horizons,  было рассчитано за 9 лет (!), когда он максимально сблизится с Плутоном , 14 июля 2015 года,
с точностью  до минуты.   Значит, программу можно создать и для пользователей,  а что  там - всё считаем по закону Всемирного тяготения + ОТО.
 
Ну и хороший  UI  (юзер интерфейс),  чтобы пользователь мог вращать, приближать-удалять Солнечную систему,  как Землю в программе  Google Earth.
Насчёт сложности расчетов, кажется что  создание такой программы - ничуть не сложнее чем  создание Стеллариума,  однако же его создали.
 

[дерево]

Серьёзных научных книг по этой теме не нашел,  а та что у Миланковича - ничего толком не объясняет.

К сожалению, на русском мало что есть по современным исследованиям в любой области. Но есть на иностранном с понятными картинками, например в [Long-term integrations and stability of planetary orbits in our Solar system. 2002] или более новое моделирование [Existence of collisional trajectories of Mercury, Mars and Venus with the Earth. 2009] .

1) будет интересно для научного потребителя.  Из-за этих параметров вообще говоря, в прошлом были ледниковые периоды на Земле.

2) ресурсы программа может жрать только один раз,  при расчёте этого всего.  Пользователю  же можно дать программу, уже с готовой базой данных, 
т.е. рассчитанной,  и потому ресурсы программа жрать не будет.  Программа открыла  свою БД - и видит, какие параметры, в запрошенное пользователем  время.

3)...
по закону Всемирного тяготения + ОТО.

1) А теперь сравните суммарную платёжеспособность малочисленного потребителя (не работающего в западных астрономических организациях) с созданием такого ПО.

2) Тогда не получится моделировать возмущающие воздействия и возможно неточно заданные начальные условия, в которых отклонение на метры может за миллионы лет ощутимо исказить орбиту.

3) Даже они там в своих статьях используют

classical Newtonian gravitational force

без ОТО на больших интервалах времени.

[Toth]

Тогда не получится моделировать возмущающие воздействия и возможно неточно заданные начальные условия, в которых отклонение на метры может за миллионы лет ощутимо исказить орбиту.

Да, вспоминается не так давно кое-кто на Западе на супер-пупер компьютере рассчитывал  эволюцию орбиты Меркурия на 1 млрд лет. Начальные условия меняли на пару сантиметров. Из тысяч рассмотренных вариантов получалось несколько катастрофических - выброс Меркурия на более высокую орбиту иза сближения с Венерой, столкновение с Венерой или Землей.

Время Ляпунова для планет Солнечной Системы  - порядка десятков млн лет. То есть дальше - вилами по воде...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Время_Ляпунова
http://www.astronet.ru/db/msg/1198823/node1.html

[Skipper_NORTON]

Да, вспоминается не так давно кое-кто на Западе на супер-пупер компьютере рассчитывал  эволюцию орбиты Меркурия на 1 млрд лет. Начальные условия меняли на пару сантиметров. Из тысяч рассмотренных вариантов получалось несколько катастрофических - выброс Меркурия на более высокую орбиту иза сближения с Венерой, столкновение с Венерой или Землей.

 
 
Значит неверно пытались рассчитать.  Меркурий пришёл в спин-орбитальный резонанс  3:2  ,  не просто так..      Если бы он вращался по круговой орбите,  то пришёл бы к 1:1, 
и был бы повернут к Солнцу всегда одной стороной  (как Луна к Земле).     (уж 4 миллиардов лет эволюции СС, ему бы хватило!  Мне это очевидно без всяких формул..)
 
Пишут, что именно большой эксцентриситет орбиты Меркурия и приводит к резонансу, при котором, этот спин-орбитальный резонанс  3:2, и сохраняется миллиард лет (или даже больше).
 
Этот эксцентриситет орбиты Меркурия может конечно, меняться в каких-то пределах, но нет сомнений в том, что он всегда большой. 
Как у Земли, если из-за эволюции Солнечной системы может изменяться от  0,003  до 0,064 (сейчас  0,017) , так и у Меркурия, к примеру от каких-нибудь 0,180  до 0,220 (сейчас 0,206).
 
Параметры орбит имеют свойство, так сказать, обратного соответствия, т.е. если создать точно такую же Солнечную систему, но все движения сделать с векторами-скоростями, абсолютно
противоволожными, то система будет приходить, в  своё же "в прошлое".    Поэтому эксцентриситет орбиты Земли, не может увеличиться более чем
0,064,  (т.е. орбита будет с афелием около  160 млн км от Солнца, и перигелием в 140 млн км от Солнца), 
далее, чтобы был ещё больше, тут параметры других орбит планет мешают!    Т.е. и из такого состояния - как ни крути, хоть в прошлое хоть в будущее - а эксцентриситет орбиты Земли будет только уменьшаться.
   

выброс Меркурия на более высокую орбиту иза сближения с Венерой, столкновение с Венерой или Землей.

 
 
Ну и еще дополню.  А как же "теорема об устойчивости Солнечной системы"  ?   
Вкратце - суть в том, что если все планеты вращаются примерно почти в одной плоскости, то Солнечная система становится устойчивой, без всяких казусов, типа выброса планет из СС, или столкновений планет.   
Вот если привести Луну, чтобы вращалась вокруг Земли, в плоскости , перпендикулярной плоскости эклиптики (т.е. плоскости орбиты Земли вокруг Солнца), 
то якобы, последствия  будут - Луна из-за возмущающих сил , через несколько сотен лет - приобретёт такой большой эксцентриситет орбиты вокруг Земли,
что и вовсе, Луна врежется в Землю! 
   

[дерево]

Да, вспоминается не так давно кое-кто на Западе на супер-пупер компьютере рассчитывал  эволюцию орбиты Меркурия на 1 млрд лет. Начальные условия меняли на пару сантиметров. Из тысяч рассмотренных вариантов получалось несколько катастрофических - выброс Меркурия на более высокую орбиту иза сближения с Венерой, столкновение с Венерой или Землей.

Наверное это она и есть

Existence of collisional trajectories of Mercury, Mars and Venus with the Earth. 2009

В ней на рисунке 1 (не могу его приложить к сообщению из-за ограничения 300кБ) хорошо показано на примере эксцентриситета, как меняется результат моделирования при переходе от классической модели к ОТО на интервале 5 млрд. лет. Кстати у них ничего не сказано про учёт уменьшения массы Солнца.

Время Ляпунова для планет Солнечной Системы  - порядка десятков млн лет. То есть дальше - вилами по воде...

Кажется слишком много, ведь на таких интервалах неизвестно сближение с другими звездами.

Параметры орбит имеют свойство, так сказать, обратного соответствия, т.е. если создать точно такую же Солнечную систему, но все движения сделать с векторами-скоростями, абсолютно
противоволожными, то система будет приходить, в  своё же "в прошлое".

Не имеют обратного соответствия, так как небольшое рассеивание энергии за счёт приливных сил за миллиарды лет вносит ощутимый вклад. А ещё мелкие тела падают на крупные, чуть их толкая. А ещё Солнце чуть-чуть испаряется.

[Toth]

Кажется слишком много, ведь на таких интервалах неизвестно сближение с другими звездами.

Наверное, имеется в виду учет только " своих " тел. Причем, и свои - не все учтены.
Пролетит какая-нибудь еще не открытая "Нибиру" размером с Цереру рядом с Марсом, и " всё испортит ".

[dr_magneto]

https://eyes.nasa.gov/

[Skipper_NORTON]

https://eyes.nasa.gov/

 
Скачал, поставил. Пока не разобрался со всем,   но нужного функционала пока не нашёл..  Хотя программа интересная конечно.
 

[Skipper_NORTON]

Не имеют обратного соответствия, так как небольшое рассеивание энергии за счёт приливных сил за миллиарды лет вносит ощутимый вклад.

 
За миллиарды - да.  Но на сотнях тысяч лет - разницы вроде, не должно быть (почти) 

[Александр Вольф]

Если правильно понял, то в посте вопрос именно про моделирование, включая создание возмущающих воздействий, рассмотрение их влияния на орбиты.

 
Верно.  Вот пишут, что эксцентриситет орбиты Земли может дойти до  0,064,  т.е. орбита будет с афелием около  160 млн км от Солнца, и перигелием в 140 млн км от Солнца,
и такое якобы бывает с периодичностью в 93000 лет.  Ну и интересно, как реально  движется полюс эклиптики (на фоне звёзд) из-за "прецессии орбиты Земли", с периодичностью  41000  год,
и небесный полюс - из-за обычной прецессии с периодичностью в 26000 лет. 
 
Серьёзных научных книг по этой теме не нашел,  а та что у Миланковича - ничего толком не объясняет.  Вот и хотелось бы подобную программу, найти, чтобы "покрутить" планеты Солнечной системы,
на +- 1 млн лет хотя бы. 

И не найдёте Вы таких нигде. Дело в том, что накоплено телескопических наблюдений приемлемой точности на весьма малом промежутке времени и поэтому что-то более-менее приемлемое по точности в плане местоположений планет (т.е. фактически речь идёт об эволюции орбит) есть только на промежутках -13000..+17000 лет. Прецессию можно посчитать на промежутке 200000 лет в обе стороны от J2000 и то весьма приближенно (см. работы Воднарка). На больших промежутках времени моделей просто нет. Да даже на этих промежутках ближе к границам применимых диапазонов ошибки существенны. Про миллионы лет забудьте - тут можно только о качественном уровне говорить ну или сверхприближенные модели рассматривать.
 

Так как ресурсы такая программа жрать будет огромные (чтобы посчитать большие периоды с высокой точностью, особенно если ещё учесть ОТО, а не по классическим выражениям), а с точки зрения обычного потребителя толку иметь не будет.

 
1) будет интересно для научного потребителя.  Из-за этих параметров вообще говоря, в прошлом были ледниковые периоды на Земле.

2) ресурсы программа может жрать только один раз,  при расчёте этого всего.  Пользователю  же можно дать программу, уже с готовой базой данных, 
т.е. рассчитанной,  и потому ресурсы программа жрать не будет.  Программа открыла  свою БД - и видит, какие параметры, в запрошенное пользователем  время.
 
3) ну и интересно, смоделирость какой нибудь  свой полёт корабля - типа придал такое ускорение вблизи Земли, потом Юпитера например, и смотрим параметры полета. 
У НАСА  же наверняка есть подобная программа, если  для New Horizons,  было рассчитано за 9 лет (!), когда он максимально сблизится с Плутоном , 14 июля 2015 года,
с точностью  до минуты.   Значит, программу можно создать и для пользователей,  а что  там - всё считаем по закону Всемирного тяготения + ОТО.
 
Ну и хороший  UI  (юзер интерфейс),  чтобы пользователь мог вращать, приближать-удалять Солнечную систему,  как Землю в программе  Google Earth.
Насчёт сложности расчетов, кажется что  создание такой программы - ничуть не сложнее чем  создание Стеллариума,  однако же его создали.

Полёты АМС и сейчас можно посчитать - берёте учебник по астродинамике и внимательно его изучаете.

[dr_magneto]

Пока не разобрался со всем,   но нужного функционала пока не нашёл..  Хотя программа интересная конечно.

Она позволяет это делать

А я хочу увидеть, с любых позиций (ближе, дальше, под любым углом, типа как если мгновенно по Солнечной системе переместился) - на то, как летают планеты, и их расположение,
в каждом будущем или прошлом году.

[дерево]

Она позволяет это делать

А я хочу увидеть, с любых позиций (ближе, дальше, под любым углом, типа как если мгновенно по Солнечной системе переместился) - на то, как летают планеты, и их расположение,
в каждом будущем или прошлом году.

Не позволяет, это обычный планетарий, у которого планеты по статичным орбитам летают.

[Павел Васильев]

Скачал, поставил. Пока не разобрался со всем,   но нужного функционала пока не нашёл..  Хотя программа интересная конечно.

Там не про Солнечную систему, а про экзопланеты. Для объёмной модели см. Celestia. По планетам, лунам и астероидам в ней данные разбросаны в разных местах, но для моделирования движений и 3д визуализации было бы проще использовать один файл planetmoonasteroids.cvs на JD2000 с основными параметрами всех тел системы, а не по отдельности, как в https://github.com/hlotze/solar_system?ysclid=lz2scj2avs604841253 . Похоже никто пока не собрал в кучу (планеты+луны+планетоиды+крупные астероиды, а мелкие астероиды <50 км отдельно). Хотя, на сайте НАСА есть исходные данные по планетам и лунам https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/  и здесь https://ssd.jpl.nasa.gov/sats/phys_par/. Эти данные были использованы в программе Атлас Астероидов, написанной Э.Лютц на Питоне, исходники можно посмотреть на гитхабе https://github.com/eleanorlutz/asteroids_atlas_of_space