[このノートブックは以下のcommunity postをLLMツールにより日本語に翻訳したものです:
​Artemis II trajectory: crewed lunar flyby to launch on April 1, 2026​
by Jeffrey Bryant​
Wolfram Community, STAFF PICKS, March 31, 2026
​https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/3672762]

Artemis II軌道:2026年4月1日打上げ予定の月の有人フライバイ

by Jeffrey Bryant
​​
2026年4月1日,この投稿の時点において,2026年4月1日にNASAはアポロ時代以来初となる有人月周回宇宙ミッションを打上げる予定である.Artemis IIとして知られるこのミッションは,月面への着陸も月の軌道周回も行わず,乗員を月の周囲で旋回させ,非対称の8の字経路を描いて戻る自由帰還軌道を飛行するものである.
In[]:=
Dataset
Artemis II
MANNED SPACE MISSION
["PrimaryCrew"]
Out[]=
Gregory Reid Wiseman
spacecraft commander
Victor J. Glover
pilot
Christina Koch
mission specialist 1
Jeremy Hansen
mission specialist 2
JPL Horizons は,「HorizonsEphemerisData」と呼ばれる Wolfram Function Repository の関数を介してアクセス可能な軌道データを公開している.このツールを用いることで,宇宙船の状態(位置および速度)を調べることができる.このデータは,4月1日の打上げを想定しているが,この日付は明らかに,技術的問題により打上げを遅延させる理由が見付からないことが前提である.JPL Horizons は,この宇宙船を数値識別子「-1024」を用いて参照している.将来的には,そのようなデータをネイティブにサポートするために使用可能な SPICE kernel を NASA が公開することが期待される.
In[]:=
horizonsEarth=
[◼]
HorizonsEphemerisData
"State","@-1024",<|"Frame"->"EclipticJ2000","Center"->
Earth
PLANET
,"Dates"->{DateObject[{2026,4,2,1,49,0},TimeZone->0],DateObject[{2026,4,10,23,50},TimeZone->0],Quantity[10,"Minutes"]}|>,All,"Dataset";
データセットは,最適な表示のために表形式オブジェクトへ変換できる.
In[]:=
Tabular[horizonsEarth]
Out[]=
宇宙船の日付および3D位置は,次により抽出できる.
In[]:=
datesEarth=Keys[Normal[horizonsEarth]];
In[]:=
xyzArtemisEarth=QuantityMagnitude[Values/@Values@Normal[horizonsEarth[[All,{"X","Y","Z"}]]],"AstronomicalUnit"];
その事象を可視化するには,いくつかのデータが必要となる.
In[]:=
earthRad=QuantityMagnitude
Earth
PLANET
["EquatorialRadius"],"AstronomicalUnit"
Out[]=
0.00004263521
In[]:=
moonRad=QuantityMagnitude
Moon
PLANETARY MOON
["EquatorialRadius"],"AstronomicalUnit"
Out[]=
0.000011618
In[]:=
flybyDate=DateObject[{2026,4,6,22,0},TimeZone->0];
In[]:=
moonFlybyPos=AstroPosition
Moon
PLANETARY MOON
,"MeanEcliptic",flybyDate,
Earth
PLANET
,"Cartesian"["Data"]
Out[]=
{-0.000870163,-0.00255084,-0.000243179}
In[]:=
moonPath=LineAstroPosition
Moon
PLANETARY MOON
,"MeanEcliptic",#,
Earth
PLANET
,"Cartesian"["Data"]&/@datesEarth;
In[]:=
artemisEarthTimeSeries=TimeSeries[Transpose[{datesEarth,xyzArtemisEarth}]]
Out[]=
TimeSeries
Time:
02 Apr 2026
to
11 Apr 2026
Data points: 1285

Manipulateを使うと,この事象をインタラクティブなアニメーションにできる.時間の関数として地球の正しい回転を取得するために,文書化されていないコードが一部使用されている.
In[]:=
artemisDataFromEarth[d_]:={StandardRed,AbsolutePointSize[10],Point[artemisEarthTimeSeries[d]],Opacity[.85],AbsoluteThickness[2],Line[xyzArtemisEarth]}
ここでは,将来のバージョンで公開文書化されることが期待される機能を少し用いて,日付に基づいてテクスチャ付きの地球を回転させている.
In[]:=
rotatingEarth[d_]:=ScaleGeometricTransformation
Earth
PLANET
["TexturedSurface"][[1]],Astronomy`AstroOrientationMatrix[{"ITRS",d},{"MeanEcliptic",d}],earthRad,{0,0,0}
In[]:=
moonDataFromEarth[d_]:=White,SphereAstroPosition
Moon
PLANETARY MOON
,"MeanEcliptic",d,
Earth
PLANET
,"Cartesian"["Data"],moonRad,Opacity[.5],AbsoluteThickness[2],moonPath
In[]:=
optionsFromEarth=
;
In[]:=
formatDate[d_]:=Style[DateString[d,{"DayShort"," ","MonthNameShort"," ","Year"," ","Hour24",":","Minute",":","Second"," ","GMT"}],GrayLevel[.75],Bold,17]
In[]:=
Manipulate[​​Graphics3D[{​​artemisDataFromEarth[d],​​rotatingEarth[d],​​moonDataFromEarth[d]​​},​​optionsFromEarth,PlotLabel->formatDate[d]​​],{d,datesEarth[[1]],datesEarth[[-1]],Quantity[1,"Minutes"]},SaveDefinitions->True]
Out[]=
​
d
Downloading ephemeris data
Elapsed time:
0s
| Remaining time: …
以下を用いることで,フレームのリストを生成し,それらを動画として書き出すことも可能である.
In[]:=
frames=Table[Graphics3D[{​​artemisDataFromEarth[d],​​rotatingEarth[d],​​moonDataFromEarth[d]​​},​​ImageSize->{600,720},optionsFromEarth,PlotLabel->formatDate[d]​​],{d,datesEarth[[1]],datesEarth[[-1]],Quantity[20,"Minutes"]}];
宇宙船が地球から最も遠い点に到達しつつあるちょうどそのとき,月(白で示される)が場面を横切って進むことに注目する.

月中心視点

この月のフライバイを月の視点から見ることも可能である.次のバリエーションは上記のものとほぼ同一であるが,原点を月になるよう変更している.
宇宙船の日付および3D位置は,次を介して抽出できる.
この基準座標系では,回って,月を原点とする軌道弧を形成するように見える.その結果,月を原点とする軌道弧を形成する.

このノートブックを引用

Artemis II trajectory: crewed lunar flyby to launch on April 1, 2026​
by Jeffrey Bryant​
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​https://community.wolfram.com/groups/-/m/t/3672762