# 太阳系模拟 - 任意日期行星位置、冲日合日查询、太阳系比例模型

> 太阳系行星位置模拟：按 JPL 开普勒根数计算 1800–2050 年任意日期的八大行星位置，给出地距、距角、冲日合日日期，附行星数据表和太阳系比例模型。

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- 最后更新: 2026-10-29
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选择任意日期（1800–2050 年），工具按 NASA JPL 发布的行星近似开普勒根数解开普勒方程，画出俯视黄道面的八大行星位置与轨道，可以播放动画快进时间，并切换线性或对数距离视图。点选行星即可看到它到太阳和地球的距离、光行时间、距角（早晨还是黄昏可见）、被照亮比例和轨道速度，并自动查找接下来 3 年的冲、合、大距日期（例如火星冲 2027-02-19）。另附行星物理数据表，以及“把太阳缩成 30 cm 的球”这样的比例模型计算。

## 使用步骤

1. 选择日期或点「今天」，用 ±1 天、±30 天按钮微调，或点播放并选择速度快进
2. 切换视图：类地行星、到木星、全部（线性）或对数距离
3. 点按行星或从下拉框选择，查看距离、距角、相位和接下来的冲合日期；点日期可跳转
4. 在「行星数据」查看半径、质量、重力、自转、公转、卫星数和温度
5. 在「比例模型」输入太阳模型的直径，得到各行星的模型大小和距离

## 功能特点

- JPL Standish 近似开普勒根数（含世纪变化率），牛顿迭代解开普勒方程
- 1800–2050 年任意日期的日心与地心位置，动画速度可调
- 线性 / 对数距离视图，显示地球到所选行星的视线
- 自动查找冲、合、上合、下合、东大距和西大距日期
- 八大行星物理数据与轨道参数一览，含阳光到达时间
- 太阳系比例模型：行星模型直径、距离与比邻星的缩放距离

## 常见问题

### 行星位置是怎么算出来的？准确吗？

工具使用 JPL 的 E. M. Standish 发布的《Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets》表 1：每颗行星给出半长径、偏心率、倾角、平黄经、近日点黄经和升交点黄经及其每世纪变化率。对给定日期先求平近点角，再用牛顿迭代解开普勒方程得到轨道上的位置，最后旋转到 J2000 黄道坐标。在 1800–2050 年内，内行星和火星的误差约为角分量级，冲日日期一般在 1 天以内，足够用于科普和规划观测，但不能代替精确星历。

### 什么是冲、合和大距？

从地球看，外行星与太阳方向相差 180° 时叫“冲”：行星整夜可见、离地球最近也最亮，火星约每 26 个月冲一次。行星与太阳同方向叫“合”，此时被阳光淹没看不见。水星、金星永远不会冲，它们有“下合”（在日地之间）和“上合”（在太阳背后），以及离太阳角距离最大的“东大距”（黄昏西方天空）和“西大距”（黎明东方天空），这是观测它们的最佳时机。

### 距角和被照亮比例是什么意思？

距角是从地球看行星与太阳之间的夹角，0° 附近看不见，越大越容易观测；工具还会标出是东距角（黄昏可见）还是西距角（黎明可见）。被照亮比例由太阳–行星–地球的相位角得到，金星在下合附近只剩细细的月牙，外行星则几乎总是接近“满月”状态（火星最小约 85%）。

### 为什么画面里的太阳系看起来很挤，或者行星很小？

太阳系尺度跨度极大：海王星到太阳的距离是水星的 78 倍，而行星本身与轨道相比小得看不见。所以画面中行星的大小只是符号，距离可以切换线性或对数刻度。想直观感受真实比例，可以打开「比例模型」：如果太阳是 30 cm 的球，地球只有约 2.7 mm，放在 32 米外；海王星在近 1 千米外，而最近的恒星比邻星远在约 8600 千米之外。

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