在天空中确定月食

Question

我得到了 UTC 日期列表，所有时间都转换为 00:00。

我想确定在给定的一天（即过去 24 小时）是否发生了（月食）

考虑 python 片段

from sykfield.api import load
eph = load('de421.bsp')
def eclipticangle(t):

    moon, earth = eph['moon'], eph['earth']
    e = earth.at(t)
    x, y, _ = e.observe(moon).apparent().ecliptic_latlon()

    return x.degrees

我假设一个人能够通过

确定日食是否在某个时间 t 的 24 小时内发生

检查第一个角度是否足够接近 180（简单）
检查二度是否足够接近 0（不是很简单？）

现在，就评论中的答案而言，仅通过测试角度是否接近 0 来解决第二个问题并不是那么简单。

因此，我的问题是

Can someone provide a function to determine if a lunar eclipse occurred on a given day t?

编辑。编辑此问题以反映 Brandon Rhodes 在下方评论中留下的反馈。

Answer 1

我刚刚阅读了 天文年历的解释性补充 的第 11.2.3 节，并尝试将其转换为 Skyfield Python 代码。这是我想出的：

import numpy as np

from skyfield.api import load
from skyfield.constants import ERAD
from skyfield.functions import angle_between, length_of
from skyfield.searchlib import find_maxima

eph = load('de421.bsp')
earth = eph['earth']
moon = eph['moon']
sun = eph['sun']

def f(t):
    e = earth.at(t).position.au
    s = sun.at(t).position.au
    m = moon.at(t).position.au
    return angle_between(s - e, m - e)

f.step_days = 5.0

ts = load.timescale()
start_time = ts.utc(2019, 1, 1)
end_time = ts.utc(2020, 1, 1)

t, y = find_maxima(start_time, end_time, f)

e = earth.at(t).position.m
m = moon.at(t).position.m
s = sun.at(t).position.m

solar_radius_m = 696340e3
moon_radius_m = 1.7371e6

pi_m = np.arcsin(ERAD / length_of(m - e))
pi_s = np.arcsin(ERAD / length_of(s - e))
s_s = np.arcsin(solar_radius_m / length_of(s - e))

pi_1 = 0.998340 * pi_m

sigma = angle_between(s - e, e - m)
s_m = np.arcsin(moon_radius_m / length_of(e - m))

penumbral = sigma < 1.02 * (pi_1 + pi_s + s_s) + s_m
partial = sigma < 1.02 * (pi_1 + pi_s - s_s) + s_m
total = sigma < 1.02 * (pi_1 + pi_s - s_s) - s_m

mask = penumbral | partial | total

t = t[mask]
penumbral = penumbral[mask]
partial = partial[mask]
total = total[mask]

print(t.utc_strftime())
print(0 + penumbral + partial + total)

它生成月食发生时间的向量，然后对月食的总程度进行评级：

['2019-01-21 05:12:51 UTC', '2019-07-16 21:31:27 UTC']
[3 2]

它的日食时间与 NASA 巨大的 table 月球历书给出的时间相差 3 秒以内：

https://eclipse.gsfc.nasa.gov/5MCLE/5MKLEcatalog.txt

在天空中确定月食

Determining lunar eclipse in skyfield

python

astronomy

skyfield