AstroGrav

AstroGrav是一款展现行星轨迹的模拟软件，其独特的3D效果让行星的运动变化栩栩如生，仿佛让用户置身于真实的宇宙之中。对于热爱天文的朋友们，这无疑是一个不可错过的体验，诚邀您下载使用!

软件功能

涵盖质量、位置、速度、加速度、力、动量与能量等基础概念。

深入探讨开普勒行星运动定律与牛顿引力定律。

对轨道与拉格朗日点的详细分析。

揭示引力系统中势能与动能之间的相互转化。

在太阳系模拟中增添数千万颗微弱的背景恒星，丰富了视觉体验。

提供来自太空或任何物体的视角，以及地球上任意位置的天文馆风格视图。

支持多视图同时展示，具有动态计算的轨道与轨迹。

详细的表格数据，每个天体均拥有30多个可编辑字段。

新增“文件/打印...”和“文件/页面设置...”命令，提供完整的打印功能。

当时间单位设置为世界时间或当地时间时，状态栏中新增时区显示。

新增“视图/轨迹大小...”命令，方便调整视图窗口中的轨迹。

“查看/显示/光照时间校正”命令，考虑视图窗口中有限的光速影响，尽管在许多情况下，其效果微乎其微，几乎不可见。

“查看/显示/网格指南”命令，允许在视图窗口上叠加模糊网格，便于确定窗口中心或进行水平、垂直对齐。

软件特色

一款先进的交互式软件解决方案，能够让您观察天文物体随时间变化而产生的移动与相互作用。

界面设计井然有序，直观易用。

在运行该应用程序之前，请确保您的计算机上安装了Java Runtime Environment。主窗口设计旨在最大限度地提供可视空间。

每个打开的菜单都以独立的浮动框形式呈现，用户可根据需求自由排列。上方工具栏集中展示模拟控件、视图选项及其他实用功能。

丰富的仿真样本库。

该应用旨在使您能够创建模拟并观察自定义时间间隔内的过程，而非提供简单的天空图。幸运的是，软件内置了丰富的样本库，您可以加载以便熟悉功能，甚至可作为编辑功能的实验模板。

轻松的导航与多种细节设置。

您的工作空间完全交互，您可以使用鼠标及几种组合键自由移动、旋转和缩放视图。此外，即使使用3D眼镜的视差功能，也能在预览中启用丰富的细节、网格、轴及其他设置。

设计对象并定义轨道。

创建对象并非难事，但需要提供大量详细信息，首先需创建一个族，然后再添加个体对象。创建窗口分为两个部分，方便填写物理与轨道元素，如半径、质量、亮度、偏心率、倾斜度等。

对象的创建方式相似，除了物理和轨道元素外，还需增加其他细节。

配置仿真速度与算法。

当您成功输入所有要求或仅想测试轨道与轨迹时，点击按钮即可启动仿真。系统会提前时间，并根据创建窗口中的详细信息实时反馈。

此外，有多种配置选项可供自定义仿真的运行方式，操作简便，能生成多种情形。您可以选择牛顿算法或基于广义相对论，并指定模拟中的时间步长，范围从几秒到几年不等。

综上所述，AstroGrav不仅是观察宇宙的工具，更是用于各种模拟与场景的游乐场。丰富的模板库助您迅速上手，而在对象创建上投入一些精力便可获得准确的结果。

使用说明

数据元素

AstroGrav模拟中的每个对象都具备以下八个属性。

名称

类型

颜色

亮度

质量

半径

位置

速度

名称、类型、颜色、亮度、质量与半径为不随时间变化的物理属性，称为对象的物理元素。

位置与速度则是随时间变化的属性，采用3D矢量表示，每个量需三个值来描述。描述位置与速度的最简便方法是使用相对于坐标系原点的分量，这六个值称为对象的绝对元素。

另一种描述位置与速度的方法是使用相对于其父对象的分量，这六个值被称为对象的矩形元素。

尽管从概念上讲，描述位置与速度分量相对简单，但在实际应用中常常不够实用。描述对象轨道的大小、形状与方向，以及对象在轨道上的位置的六个值，通常更为合适，称为对象的轨道元素。

这种轨道描述方法并非唯一，某些轨道元素也存在替代描述方式，称为对象的其他元素。

最后，还有一组值用以描述对象与其父对象之间的关系，称为对象的结构元素。

总之，AstroGrav模拟中的每个对象均通过以下数据元素加以描述。

物理元素是固定的物理属性。

绝对元素是相对于坐标系原点的位置与速度分量。

结构元素是对象相对于其父对象的属性。

矩形元素是相对于对象父对象的位置与速度分量。

轨道元素则描述对象轨道的大小、形状与方向，以及对象在轨道上的位置。

其他元素提供了多种值，每个值为轨道元素的替代描述方法。

工具/计算轨道...

选择此命令时，将弹出一个小对话框，您可以从两种不同的方法中选择计算轨道元素的方式。

仅计算相对于父对象的轨道元素。

计算相对于所有下级物体重心的轨道元素。

以太阳系为例，如果仅相对于父对象计算轨道元素，则所有行星的轨道元素均相对于太阳计算；如果计算相对于所有下级物体的重心，则水星的轨道元素相对于太阳计算（如以前一样），金星则相对于太阳和水星的重心计算轨道元素，地球则相对于太阳、水星和金星的重心计算，依此类推。

若您对行星轨道元素的长期演变（例如，1000年为时间步长）感兴趣，建议计算相对于所有下层物体重心的轨道元素。若仅相对于太阳计算，则轨道元素的长期变化将被太阳相对于太阳系重心运动引起的更大振荡所掩盖，尤其是与木星相关的11.86年振荡。相对于所有下层物体重心计算轨道元素将完全消除这些不必要的振荡。

若使用“编辑/导入对象...”命令将彗星或小行星导入太阳系模拟，导入对象的轨道元素仅在相对于卫星计算时与导入表中的轨道元素完全匹配。这是因为导入表的轨道元素直接来自于始终相对于太阳计算的轨道元素的网站，而若相对于所有下层物体重心计算轨道元素，则AstroGrav必须进行适当的转换。

相对于父对象计算轨道元素在没有主要对象的情况下效果较差。因此，AstroGrav始终计算相对于质量低于90%集中在单一对象中的所有下级对象重心的轨道元素。再次以太阳系为例，若仅相对于父对象计算轨道元素，则冥王星的轨道元素相对于太阳计算，而冥王星的卫星则相对于冥王星的重心计算轨道元素。

更新日志

在“编辑/导入对象...”对话框中新增“JPL搜索”和“MPC搜索”选项。

使用“Evolve / Evolve To ...”命令显著提升事件的演化效果。

在“查看/查看自...”对话框中新增“主页”选项，方便从主页位置进行查看。

在视图绘制时对外观与性能进行了若干改进。

将太阳系样本模拟更新至2020年1月1日，并增加20个近期发现的土星卫星及彗星C / 2019 Q4（鲍里索夫）。

大幅提升“编辑/删除对象”命令的速度。

修复了若干小错误并进行改进。