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AstroWidget: Un software GPL de c�lculo de efem�rides astron�micas

AstroWidget es un conjunto de peque�as aplicaciones agrupadas en un paquete y que sirven para calcular efem�rides astron�micas. La licencia de uso es GPL. Est� totalmente programado en Tcl/Tk y el OAN lo ofrece como un servicio de anuario astron�mico interactivo a toda la comunidad a trav�s de la pagina web del Observatorio Astron�mico Nacional. La primera versi�n sali� en enero de 1998. Los algoritmos de c�lculo est�n tomados en su mayor parte del libro:

Astronomical Algorithms
Jean Meeus
Willmann-Bell Inc., 1991

�Se utiliza AstroWidget en el OAN como herramienta habitual?:

Fundamentalmente se utiliza para:

1.

hacer c�lculos r�pidos que permitan responder a algunas de las preguntas que nos hace el p�blico sobre horas de puesta y salida del sol, posici�n de alg�n planeta y relacionado.

2.

precesar las coordenadas de objetos celestes. Es decir para cambiar de sistema de coordenadas.

3.

programar futuras observaciones de astronom�a, y decidir qu� objetos se pueden observar durante ciertos intervalos de tiempo en el lugar donde se van a realizar las observaciones.

�C�mo se utiliza AstroWidget?:

• mediante un navegador (Netscape) con el plugin correspondiente de Tcl/Tk y conectandose a la p�gina del OAN donde est�n las aplicaciones. En este caso el navegador carga el ``Tclet'' y lo ejecuta dentro del navegador.
• descargando el paquete desde la p�gina donde reside y ejecutando un programa de instalaci�n. El paquete queda instalado en la m�quina del usuario y lo ejecuta sin necesidad de conectarse a Internet. El paquete necesita que el usuario haya instalado previamente en su ordenador Tcl 8.0 o superior y Tk 8.0 o superior.

Figura 2: Pantalla mostrando Netscape con el tclet orto/ocaso cargado

Figura 3: Pantalla de inicio del paquete AstroWidget

Figura: Pantalla mostrando la aplicaci�n elts, lanzada desde AstroWidget

Figura: Pantalla mostrando la aplicaci�n planets, lanzada desde AstroWidget

�Por qu� Tcl/Tk?:

1.

Porque es libre. Esta es la raz�n principal.

2.

Porque cuando comenc� el desarrollo (en 1997) me pareci� ideal por ser multiplataforma, y por disponer de un plugin para Netscape y para MSIE.

3.

Porque permite el uso de un entorno gr�fico. Algunas de las aplicaciones requieren la presentaci�n gr�fica de datos. Adem�s el entorno gr�fico resulta m�s atractivo para la mayor parte de los usuarios.

4.

Porque la curva de aprendizaje fue muy suave. El lenguaje es muy f�cil de usar y es bastante potente.

5.

Porque no s� programar en lenguajes orientados a objetos.

AstroWidget no es:

1.

un programa para dibujar el aspecto del cielo nocturno para una cierta �poca en un cierto lugar sobre la superficie terrestre.

2.

un programa para calcular con la m�xima precisi�n posible las efem�rides astron�micas.

AstroWidget no dibuja el aspecto del cielo nocturno ni implementa la m�xima precisi�n posible porque originalmente era un conjunto de programas pensados para ejecutarlos desde un navegador y el c�digo deb�a ocupar poco y no deb�a incluir ning�n catalogo de datos. La precisi�n de los c�lculos es suficiente para muchas aplicaciones y el aspecto del cielo nocturno es el objetivo de muchos programas libres y de muy buena calidad que se pueden encontrar en Internet. En particular xephem es, desde mi punto de vista, uno de los mejores programas de efem�rides astron�micas que existen.

�Qu� hace AstroWidget?

• c�lculo de tiempos
  • calcula el d�a Juliano y d�a Juliano modificado. Son dos escalas de tiempo absolutos empleadas como calendario por los astr�nomos.
  • calcula el d�a de la semana para cualquier d�a del calendario. Esta es una aplicaci�n trivial y l�dica que se deduce del c�lculo anterior.
  • transforma el tiempo universal en tiempo sidereo, y viceversa. Ambas escalas de tiempo son fundamentales en las observaciones de astronom�a. M�s informaci�n sobre que significan estos tiempos aqu�
  • calcula el orto, ocaso y culminaci�n del sol. Esta aplicaci�n es la m�s utlizada por el p�blico, que desea saber cuando y por donde sale y se pone el sol en un cierto lugar. Una de las �ltimas aplicaciones de las que he sabido es su uso para planificar las salidas al campo para el estudio de aves.

• c�lculo de coordenadas astron�micas. Estas aplicaciones son m�s t�cnicas y no suelen ser utilizadas con frecuencia. Consisten en transformaciones entre sistemas de coordenadas utlizados para describir la posici�n de un astro en el cielo.
  • precesi�n de coordenadas
  • transformaci�n de coordenadas gal�cticas a/de ecuatoriales
  • transformaci�n de coordenadas ecl�pticas helioc�ntricas a/de ecuatoriales geoc�ntricas
  • elevaci�n frente a tiempo sidereo y universal. Se muestra gr�ficamente la elevaci�n (la altura de un astro respecto del horizonte) en funci�n del tiempo universal y del sidereo. Es una herramienta �til para planificar observaciones de varios astros.
  • coordenadas aparentes
  • coordenadas topoc�ntricas
  • siguiendo un astro. Este es un ejemplo, tan s�lo num�rico, de como cambian las coordenadas de un astro con el tiempo. El tiempo se hace variar artificialmente.
  • transformaci�n de velocidad helioc�ntrica a/de velocidad LSR

• c�lculo de coordenadas en el Sistema Solar. Estas aplicaciones suelen ser un poco m�s popularres porque permiten conocer las coordenadas de los planetas y del sol.
  • coordenadas de los planetas
  • coordenadas del sol

• c�lculo de coordenadas geod�sicas. Estas dos aplicaciones sirven para gente que quiere hacer transformaciones de sistemas de coordenadas en la superficie terrestre. Se aproxima la Tierra por un elipsoide de caracterizado por varios par�metros. Se pueden elegir varios tipos de elipsoide.
  • polares a/de cartesianas
  • geogr�ficas a/de UTM. Esta aplicaci�n puede ser �til para quien utilice constantemente mapas topogr�ficos y receptores GPS. Me consta que el Ejercito de Tierra ha utilizado esta aplicaci�n.

�C�mo est� estructurado AstroWidget?

• Consta de una librer�a de unas 2000 l�neas y 66 procedimientos para el c�lculo de algoritmos y representaci�n de los datos. La libreria forma un espacio de nombres denominado astro::.

• Existen 16 aplicaciones a las que se accede desde una aplicaci�n general que actua de ``pegamento''.

• La entrada de datos se hace o bien rellenando las entradas interactivamente o bien introduciendo los datos en ficheros y activando el modo ``archivo'' que permite el c�lculo de diferentes condiciones de entrada de una vez. El resultado se vuelca en un fichero de salida y el �ltimo resultado se muestra en la pantalla. Este modo no es utilizable cuando se carga el tclet desde el navegador.

• El programa muestra los botones, menus y ayuda en ingl�s y en castellano.

• Los men�s de ayuda son muy escuetos porque me aburre escribir documentaci�n. Estan escritos en html y utilizan un paquete Tcl de Mark Harrison y Michael McLennan sin licencia pero que me permitieron usar sin restricci�n cuando les escrib� explicando que lo quer�a utilizar en un programa licenciado bajo GPL.

• Quedan algunas cosas por mejorar y otras por hacer pero mi tiempo es cada vez m�s limitado y cada vez dedico menos tiempo a AstroWidget. En particular ser�a deseable crear una librer�a de gr�ficos escrita puramente en Tcl. Tambi�n se pueden a�adir otros algoritmos para el c�lculo de efem�rides.