Tempo siderale

[Bruno Cocciaro]

Qualcuno sa dirmi per favore se in rete si trova una qualche risorsa per
determinare il tempo siderale locale (con una precisione possibilmente sotto
il decimo di secondo)?
Ho fatto un giro con Google, ho trovato "SolarClock" che dovrebbe fare
quanto vorrei, pero', non so perche', non mi si installa.

O la cosa migliore e' prendersi il tempo siderale di Greenwich alla
mezzanotte (quello immagino si trovi senza troppa difficolta' per ogni data)
correggendolo tenendo conto di longitudine e ora solare ?

Questo SolarClock, a quanto leggo qua
http://opensourcefreeware.com/projects/solarclock.html
dovrebbe fare anche le correzioni sul "tempo siderale apparente", che non so
cosa sia, per questo pensavo di far fare tutto a un programmino che pensasse
a tutto lui.

E, gia' che ci sono, a parte questo tempo siderale "apparente", io farei
cosi':
poniamo di volere il tempo siderale locale alla
longitune H gradi, M minuti, S secondi
all'istante solare h : m : s del giorno 5 Aprile 2008.
Tanto S che s immagino di conoscerli con la precisione voluta.

Cerco il tempo siderale di Greenwich alle ore 0:0:0 del 5 Aprile 2008,
poniamo che sia
hg0 : mg0 : sg0 (anche sg0 immagino si riesca a trovare con precisione sotto
il decimo di secondo).
Determino il tempo siderale attuale di Greenwich, cioe' il tempo siderale
alle ore
h-2 : m : s (tengo conto dell'ora legale). Tenendo conto del fatto che in un
giorno la Terra ruota, rispetto alla volta celeste, di 361.00273790925
gradi, posto R=361.00273790925/360 ottengo:
hg0+R*h : mg0+R*m : sg0+R*s.
Ora devo sommare la correzione dovuta alla longitune del luogo. In totale
otterrei:
hg0+R*(h+H) : mg0+R*(m+M) : sg0+R*(s+S).
E' corretto ?

Grazie in anticipo.

[Bruno Cocciaro]

Post by Bruno Cocciaro
Determino il tempo siderale attuale di Greenwich, cioe' il tempo siderale
alle ore
h-2 : m : s (tengo conto dell'ora legale). Tenendo conto del fatto che in un
giorno la Terra ruota, rispetto alla volta celeste, di 361.00273790925
hg0+R*h : mg0+R*m : sg0+R*s.

ops, qui mi sono scordato il -2, volevo dire:
hg0+R*(h-2) : mg0+R*m : sg0+R*s

Post by Bruno Cocciaro
Ora devo sommare la correzione dovuta alla longitune del luogo. In totale
hg0+R*(h+H) : mg0+R*(m+M) : sg0+R*(s+S).

e il risultati finale diventa
hg0+R*(h-2+H) : mg0+R*(m+M) : sg0+R*(s+S)

Post by Bruno Cocciaro
E' corretto ?

[Pangloss]

Post by Bruno Cocciaro
O la cosa migliore e' prendersi il tempo siderale di Greenwich alla
mezzanotte (quello immagino si trovi senza troppa difficolta' per ogni data)
correggendolo tenendo conto di longitudine e ora solare ?

Le tabelle del GMST of 0h UT (Greenwich Mean Sidereal Time alle ore 0h
Universal Time) si trovano su tutte le effemeridi astronomiche.
Comunque non e' difficile costruire un programma per calcolare in proprio
tale dato con la precisione di 0.001s (ti interessa l'algoritmo?).
Basta poi interpolare per l'ora civile voluta ed aggiungere la longitudine
locale per avere l'ora siderale locale media.

Post by Bruno Cocciaro
dovrebbe fare anche le correzioni sul "tempo siderale apparente", che non so
cosa sia, per questo pensavo di far fare tutto a un programmino che pensasse
a tutto lui.

Come sai, l'ora siderale e' l'angolo equatoriale formato dal meridiano
locale con il punto equinoziale (o punto d'Ariete). Questo punto non e'
fisso rispetto alle stelle, a causa dei moti di precessione e di nutazione
dell'asse terrestre.
Se ci si riferisce al punto equinoziale istantaneo vero si definisce
l'ora siderale apparente (osservabile con i transiti stellari).
Se invece ci si riferisce al punto equinoziale medio (liberato dalle
nutazioni ed affetto solo dal lento moto retrogrado di precessione) si
definisce l'ora siderale media (direttamente correlata all'UT).

La differenza tra l'ora siderale apparente e quella media (equazione
degli equinozi alias nutazione a.r.) e' anch'essa tabulata sulle migliori
effemeridi; per calcolarla con precisione 0.001s occorre usare un gran
numero di termini nutazionali. L'ordine di grandezza di tale differenza
(variabile in modo irregolare) e' di 1s.

Concludendo, se la precisione di 1s non ti e' sufficiente, devi proprio
trovare il software in rete, altrimenti puoi fare da te.
Sicuramente su it.scienza.astronomia sapranno consigliarti meglio.

[Bruno Cocciaro]

Post by Pangloss
Se ci si riferisce al punto equinoziale istantaneo vero si definisce
l'ora siderale apparente (osservabile con i transiti stellari).
Se invece ci si riferisce al punto equinoziale medio (liberato dalle
nutazioni ed affetto solo dal lento moto retrogrado di precessione) si
definisce l'ora siderale media (direttamente correlata all'UT).

Perfetto, allora quello che interessa me, se ho ben capito, e' proprio
questo tempo siderale apparente.
Spiego brevemente la questione cosi' si puo' capire meglio cosa e' che
sarebbe per me realmente importante.
Io devo fare misure la cui durata e' dell'ordine di un secondo, e ne faccio
in successione per tutto un giorno. Poniamo di fare 86400 misure di un
secondo (in realta' un po' di meno perche' il "giorno" che mi interessa e'
quello siderale).
Nei giorni successivi dovrei ripetere le misure per poi mediare i risultati.
Per mediare dovrei sincronizzare per bene l'istante in cui eseguo la prima
misura che andrebbe fatta sempre allo stesso "istante siderale" (non so se
si chiama cosi'), cioe', poniamo, sempre quando il meridiano locale forma
angolo nullo con una certa stella fissa, o anche quando il meridiano di
Greenwich forma angolo nullo con una certa stella fissa.
A tale scopo, mi pare, potrebbe anche essermi sufficiente conoscere, per
ogni data, l'ora civile per la quale il tempo siderale apparente di
Greenwich e' una certa ora fissata.

Avrei trovato questo sito
http://www.celnav.de/longterm.htm
che per fissata data e istante (UT1) darebbe il GAST (Greenwich Apparent
Sideral Time).

Rimarrebbe solo da capire cosa sarebbe questo UT1 e anche il Delta T di cui
si parla li'. Rimandano ad un altro sito (http://maia.usno.navy.mil/) ma
anche li' con il mare di sigle che trovo mi ci perdo.

Io mi connetterei con il Galileo Ferraris di Torino che mi da' l'ora civile
esatta. Poi dovrei capire, posto l'istante che mi da' il G. Ferraris, quale
UT1 e Delta T dovrei utilizzare per ottenere il Greenwich Apparent Sideral
Time.
Poi mi farei la tabellina che mi dice ogni giorno a che ora esatta civile
dovrei partire per avere sempre lo stesso GAST alla partenza.

Cosi' mi pare che possa andare.
Ma questi UT1 e Delta T per caso sapresti dirmi cosa sono?

Post by Pangloss
Elio Proietti

Ciao, grazie.

[Franco]

Post by Bruno Cocciaro
Nei giorni successivi dovrei ripetere le misure per poi mediare i risultati.
Per mediare dovrei sincronizzare per bene l'istante in cui eseguo la prima
misura che andrebbe fatta sempre allo stesso "istante siderale" (non so se
si chiama cosi'),

Se ti interessa solo ripetere le misure alla stessa ora siderale, usare
un oscillatore stabile e preciso (quarzo) e un contatore che conta un
giorno siderale?

Se le misure sono fatte in giorni consecutivi per periodi brevi e non ti
interessa l'ora assoluta con elevata precisione, gli effetti di
nutazione non dovrebbero essere un problema.

[Aleph]

Post by Franco

Post by Bruno Cocciaro
Nei giorni successivi dovrei ripetere le misure per poi mediare i risultati.
Per mediare dovrei sincronizzare per bene l'istante in cui eseguo la prima
misura che andrebbe fatta sempre allo stesso "istante siderale" (non so se
si chiama cosi'),

Per misurare il tempo siderale con la precisione del decimo di secondo
devi poter misurare la longitudine del luogo con una precisione
dell'ordine del secondo d'arco; dovresti quindi disporre anche di un GPS.

Post by Franco
Se le misure sono fatte in giorni consecutivi per periodi brevi e non ti
interessa l'ora assoluta con elevata precisione, gli effetti di
nutazione non dovrebbero essere un problema.

La nutazione su tempi scala dell'ordine del giorno non credo possa
introdurre grossi errori.

Come mai Bruno ha bisogno di misurare proprio il tempo siderale (l'unica è
perché probabilmente gli interessa evidenziare effetti fisici in rlazione
alla stessa posizione della terra rispetto alle stelle fisse)?

Un suggerimento "scorciatoia" (ma non so se sia praticabile non conoscendo
la natura e la trasportabilità degli apparati di misura) che mi viene in
mente è quello di contattare un osservatorio astronomico vicino ed
eseguire là, previo accordo con il personale, le misure.
Sicuramente colà vi sarebbero gli strumenti necessari a determinare il
tempo siderale preciso del passaggio al meridiano di una stella luminosa
(e questo darebbe l'istante di sincronizzaione della partenza delle
sessioni di misura), dopodichè basterebbe eseguirle sempre nello stesso
numero e separate dai medesimi intervalli di tempo UT decisi in precedenza.

Saluti,
Aleph

[Bruno Cocciaro]

Post by Aleph
Come mai Bruno ha bisogno di misurare proprio il tempo siderale (l'unica è
perché probabilmente gli interessa evidenziare effetti fisici in rlazione
alla stessa posizione della terra rispetto alle stelle fisse)?

Esattamente. Questa almeno sarebbe la speranza. Si tratta dell'esperimento
di cui ho parlato in passato un po' di volte qua (ripetizione
dell'esperimento di Aspect sperando di osservare la scomparsa delle
correlazioni su brevi intervalli di tempo).
Un po' di dati avrei anche iniziato a vederli ... e il fatto che stia
pensando a medie su diversi giorni sta a significare che si sta mettendo
male :-(((

Post by Aleph
Un suggerimento "scorciatoia" (ma non so se sia praticabile non conoscendo
la natura e la trasportabilità degli apparati di misura) che mi viene in
mente è quello di contattare un osservatorio astronomico vicino ed
eseguire là, previo accordo con il personale, le misure.

Beh, l'apparato sperimentale sul quale sto lavorando in via teorica si
potrebbe anche spostare, ma ho molti dubbi sul fatto che un qualsiasi
osservatorio astronomico possa prendermi sul serio. Anche senza spostare
l'apparato, direi che potrebbe bastare che un osservatorio mi mandi un
segnale ogni volta che vede passare una stella (con canale di trasmissione
sempre lo stesso si potrebbe assumere costante il ritardo fra osservazione
della stella e ricezione del segnale). Ma, almeno per il momento, tutto
questo e' purtroppo "nei sogni". Se non vedo uno straccio di effetto fra un
po' non mi rimane altro che chiudere bottega.

Post by Aleph
Saluti,
Aleph

Ciao.

[Bruno Cocciaro]

Post by Franco
Se le misure sono fatte in giorni consecutivi per periodi brevi e non ti
interessa l'ora assoluta con elevata precisione, gli effetti di
nutazione non dovrebbero essere un problema.

Infatti, l'ora assoluta non mi interessa particolarmente. E, ora che mi sto
facendo un po' un'idea della situazione, mi pare proprio che, allo stato
attuale del mio apparato sperimentale, questa nutazione non dovrebbe dare
grandi problemi.

Post by Franco
Franco

Grazie.

[Pangloss]

Post by Bruno Cocciaro
Avrei trovato questo sito
http://www.celnav.de/longterm.htm
che per fissata data e istante (UT1) darebbe il GAST (Greenwich Apparent
Sideral Time).
Rimarrebbe solo da capire cosa sarebbe questo UT1 e anche il Delta T di cui
si parla li'. Rimandano ad un altro sito (http://maia.usno.navy.mil/) ma
anche li' con il mare di sigle che trovo mi ci perdo.

Le scale temporali usate in astronomia costituiscono un argomento assai
complesso. Su en.wikipedia.org trovi ampie notizie in merito.
Mi limito a dire che:
- se non si cerca il pelo nell'uovo UT, UT1 e GMT sono sinonimi;
- Delta T e' la differenza tra l'ET (Ephemeris Time) e l'UT; ET e' usato
dalle effemeridi del Sole, della Luna e dei pianeti; se le tue misure
non riguardano questi oggetti Delta t non ti serve.

Post by Bruno Cocciaro
Io mi connetterei con il Galileo Ferraris di Torino che mi da' l'ora civile
esatta.

Dal 1972 i segnali orari radiotrasmessi sono basati sugli orologi atomici,
cioe' sul TAI (International Atomic Time), che e' piu' uniforme dell'UT1
avente per orologio il moto di rotazione terrestre.
Precisamente viene trasmesso l'UTC, che pur essendo sincrono con il TAI e
quindi altamente uniforme, e' mantenuto prossimo all'ora solare media UT1
alias GMT (Greenwich Mean Time) per ovvie esigenze civili.
L'alchimia consiste nel tagliare 1s esatto all'UTC (leap second) quando
la differenza osservata tra UTC ed UT1 lo richiede.

Post by Bruno Cocciaro
Cosi' mi pare che possa andare.

Con l'UTC vengano anche trasmesse informazioni sulla differenza UTC - UT1.
Se riesci a riceverle ed hai trovato un programma che ti calcola GAST in
funzione di UTC1 (tenendo conto anche delle nutazioni) il gioco e' fatto.

Ho pero' l'impressione che stiamo complicando gli affari semplici.
Non so che razza di misurazioni vuoi eseguire, ma se ho ben capito devi
mediare misure ottenute in giorni successivi con la garanzia che esse si
riferiscano alla stessa direzione siderale a meno di 0.1s in a.r.

Se tali misure ripetute sono eseguite entro pochi giorni (al massimo entro
un mese) si puo' tranquillamente considerare costante (entro 0.1s) sia la
differenza tra UTC e UT1 che la differenza tra GMST e GAST.
Basta quindi fare corrispondere misure effettuate ad intervalli UTC di
1 giorno siderale = 23h 56m 04.09s e tutto si accomoda banalmente.

[Bruno Cocciaro]

Post by Pangloss
Se tali misure ripetute sono eseguite entro pochi giorni (al massimo entro
un mese) si puo' tranquillamente considerare costante (entro 0.1s) sia la
differenza tra UTC e UT1 che la differenza tra GMST e GAST.
Basta quindi fare corrispondere misure effettuate ad intervalli UTC di
1 giorno siderale = 23h 56m 04.09s e tutto si accomoda banalmente.

Eh si', temo anche io che sia cosi'. In via teorica, riuscendo a stressare
l'apparato sperimentale al punto da rendere possibili misure di 0.1 s (o
0.01 s) potrebbero diventare importanti le differenze di cui parli, pero',
almeno per il momento, non riesco a fare misure sensate su tempi minori di
un secondo. E anche sulle medie ... non ho stimato seriamente la stabilita'
dell'apparato sperimentale, ma dubito che si mantenga stabile su tempi
dell'ordine di mesi.

Post by Pangloss
Elio Proietti
Valgioie (TO)

Ciao, e grazie ancora.

[Elio Fabri]

Post by Bruno Cocciaro
Perfetto, allora quello che interessa me, se ho ben capito, e' proprio
questo tempo siderale apparente.

Io non ne sarei tanto sicuro...

Post by Bruno Cocciaro
...
Per mediare dovrei sincronizzare per bene l'istante in cui eseguo la
prima misura che andrebbe fatta sempre allo stesso "istante siderale"
(non so se si chiama cosi'), cioe', poniamo, sempre quando il
meridiano locale forma angolo nullo con una certa stella fissa, o
anche quando il meridiano di Greenwich forma angolo nullo con una
certa stella fissa.

Insomma tu vuoi sapere quando la Terra ha fatto un giro esatto
*rispetto alle stelle fisse*.
Quindi il punto gammna non ti serve.
Probabilmente quello di cui hai bisogno si chiama "angolo di
rotazione".
Come succede sempre con queste cose (forse l'ho gia' detto) la
definizione e' assai complicata se la si vuol dare con tutta la
precisione necessaira per le osservazioni piu' raffinate, ma potrebbe
darsi che a te basti un definizione del tutto elementare...

Temo pero' che comtinuare a parlarsi via NG non sia il modo piu'
efficiente.
Perche' non mi vieni a cercare in Dip.? Prob. in mezz'ora chiariamo
molto di piu'.
Inoltre potrei metterti in contatto con Penco che queste cose le sa
meglio di me, perche' le insegna pure...

Post by Bruno Cocciaro
Rimarrebbe solo da capire cosa sarebbe questo UT1 e anche il Delta T
di cui si parla li'. Rimandano ad un altro sito
(http://maia.usno.navy.mil/) ma anche li' con il mare di sigle che
trovo mi ci perdo.

Ecco, appunto... Ma puo' darsi che non ci sia nessun bisogno di
preoccuparsene.

[Bruno Cocciaro]

Post by Elio Fabri

Post by Bruno Cocciaro
Perfetto, allora quello che interessa me, se ho ben capito, e' proprio
questo tempo siderale apparente.

Io non ne sarei tanto sicuro...

Eh ... ti pareva :-)

Post by Elio Fabri
Insomma tu vuoi sapere quando la Terra ha fatto un giro esatto
*rispetto alle stelle fisse*.

Esattamente.

Post by Elio Fabri
Quindi il punto gammna non ti serve.

Eccolo ... infatti c'era questo punto gamma che non capivo se era come una
specie di stella fittizia o meno. Mi sa che non e' come una stella fittizia.

Post by Elio Fabri
Temo pero' che comtinuare a parlarsi via NG non sia il modo piu'
efficiente.
Perche' non mi vieni a cercare in Dip.? Prob. in mezz'ora chiariamo
molto di piu'.

Ah Elio, questa direi che per me sarebbe di gran lunga la soluzione
migliore. Come detto in precedenti post, e come lasci intendere anche tu,
allo stato attuale del mio apparato, con ogni probabilita' non c'e' da
preoccuparsi di troppa roba. Pero' per me sarebbe decisamente opportuno
farmi un' idea sufficientemente chiara della situazione, se non altro per
capire a quale livello di miglioramenti sperimentali dovrei arrivare per
iniziare a tenere conto di correzioni successive.

Ti contatto in privato per sapere quando posso trovarti in Dipartimento.

Post by Elio Fabri
Elio Fabri

Ciao, e grazie tanto.

[Elio Fabri]

Post by Bruno Cocciaro
Qualcuno sa dirmi per favore se in rete si trova una qualche risorsa
per determinare il tempo siderale locale (con una precisione
possibilmente sotto il decimo di secondo)?

La risposta diretta e' no: non lo so, perche' sono argomenti di cui non
mi occupo piu' da tempo.

Post by Bruno Cocciaro
O la cosa migliore e' prendersi il tempo siderale di Greenwich alla
mezzanotte (quello immagino si trovi senza troppa difficolta' per ogni
data) correggendolo tenendo conto di longitudine e ora solare ?

In realta' per il TS a Greenwich alle ore 0 TU esiste una formula, che
e' la definizione del TS.
C'e' anche sugli appunti di astronomia di Fabri e Penco.

Pero' bisogna stare attenti a qualche possibile trabocchetto, se si
vuole una grande precisione. Siccome tu parli del decimo di secondo
non dovrebbero esserci difficolta'.
Non escludo che la formula sia stata modificata: quella dei nostri
appunti risale mi pare al 1984.
Ritengo pero' che per la precisione che chiedi la differenza (se c'e')
non sia singificativa.

Post by Bruno Cocciaro
...
dovrebbe fare anche le correzioni sul "tempo siderale apparente", che
non so cosa sia, per questo pensavo di far fare tutto a un programmino
che pensasse a tutto lui.

Il TS (locale) e' definito come l'angolo orario del punto gamma.
Esso e' quindi soggetto a tutti gli effetti che causano spostamenti
del punto gamma medesimo.
Si parla quindi di TS apparente o di TS medio a seconda che si tenga o
no conto degli effetti periodici (nutazione).
La nutazione in longitudine arriva (mi pare) a circa 20" d'arco,
quindi a un po' piu' di 1s in tempo.
Sembrerebbe dunque rilevante per il tuo scopo, ma non e' detto:
bisogna vedere bene che uso devi farne...

Post by Bruno Cocciaro
...
Cerco il tempo siderale di Greenwich alle ore 0:0:0 del 5 Aprile 2008,
...
E' corretto ?

Non ho verificato i numeri.
Il concetto e' giusto, a parte due correzioni:
a) il fattore che chiami R in realta' non e' costante nel tempo
b) c'e' da tener conto della nutazione (v. sopra).

La correzione a) pero' la puoi trascurare perche' ammonta a decimi
di secondo _per secolo_.