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Ephemeridium 3 : nouvelle version de mon générateur précis d’éphémérides

Heclium 3 est sorti il y a deux semaines. Il repose sur un moteur de calcul d’éphémérides, et celui-ci a aussi son propre logiciel : Ephemeridium. La première version date de février 2009. Je publie aujourd’hui la version 3, une réécriture complète démarrée il y a presque un an.

Ephemeridium 3 en action : une éphéméride de position du Soleil
Ephemeridium 3 en action : une éphéméride de position du Soleil

À quoi sert Ephemeridium

Il donne la position d’un astre (Soleil, Lune, planètes de Mercure à Neptune, Pluton) à un instant donné ou à une suite d’instants, dans le système de coordonnées demandé. Beaucoup de conventions entrent en jeu : repère, précession, nutation, échelle de temps, effets apparents. Ephemeridium les rend toutes réglables, pour que l’on puisse vérifier, comparer et comprendre un résultat. Il est fondé sur la bibliothèque de calcul développée pour mes autres logiciels, dont Heclium.

Ce que contient la version 3

  • Une interface moderne : application native C++23 et WinUI 3, résultats affichés dans une page qui s’adapte à la fenêtre via le composant WebView 2. Vos paramètres sont retrouvés au démarrage suivant.
  • Plusieurs systèmes de coordonnées : rectangulaires, sphériques, horaires ou horizontales, géocentriques, héliocentriques ou depuis un lieu d’observation.
  • Des séries d’instants : de la seconde à l’année, dans un seul tableau.
  • Beaucoup de valeurs calculées outres la position : lever, passage au méridien, coucher, aubes et crépuscules, constellation, diamètre apparent, magnitude, élongation, phase.
  • Un installeur et des mises à jour depuis le site, pour un seul utilisateur ou pour tous.

Un travail de fond sur les calculs

Cette version contient aussi une revue systématique des calculs.

  • L’écart ΔT entre les échelles de temps suit le modèle de Stephenson, Morrison et Hohenkerk (2016, corrigé en 2021), avec les secondes intercalaires « exactes » de 1972 à 2035. L’ancien modèle de la NASA reste au choix, mais il surestime l’avenir : 203 s en 2100, contre 87 s.
  • Les coordonnées apparentes vues d’un lieu tiennent compte de l’aberration diurne et du déplacement de la Terre pendant le trajet de la lumière. Pour la Lune, cela change sa distance d’environ 38 km.
  • Plusieurs erreurs ont été corrigées : constellations, jour de la semaine avant -4712, magnitude de Saturne selon l’inclinaison de ses anneaux. Les calculs sont maintenant protégés par des tests exécutés à chaque compilation.
  • Les comparaisons avec la théorie DE430 donnent des écarts pour le 8 octobre 2025 inférieurs au quart de seconde d’arc. Ces écarts sont de l’ordre de ce que l’on attend entre une théorie analytique (VSOP87, ELP2000-82) et une intégration numérique. La comparaison mélange aussi la théorie et le repère (FK5 contre ICRS).
  • Il reste toutefois un petit écart persistant sur l’angle de phase que je cherche toujours à comprendre.

La suite

Les éphémérides DE441 (de -13 200 à +17 191) sont prévues. Puis peut-être les satellites, les astéroïdes et les comètes. Tout est dans la feuille de route.

Télécharger

Ephemeridium 3 est gratuit, sans publicité, pour Windows : ephemeridium.astronomie.science.

Vos remarques, vos signalements d’écart et vos idées sont les bienvenus dans les commentaires.

Tracium 3 : mon traceur de courbes mathématiques entièrement réécrit

Tracium, mon traceur de courbes planes, existe depuis l’été 2000. La version 1 est sortie en juillet 2000, la version 2 en 2005, avec une dernière mise à jour en 2007. Il me manquait un Tracium modernisé. Voici donc la version 3, écrite entièrement de zéro.

Tracium 3 : logiciel de tracé de courbes mathématiques montrant 4 courbes tracées ensemble
Tracium 3 : logiciel de tracé de courbes mathématiques montrant 4 courbes tracées ensemble

Ce qu’il fait

  • Il trace autant de courbes que l’on veut : cartésiennes y = f(x), paramétrées x(t), y(t) et polaires r = f(θ). Chacune a sa couleur et son épaisseur.
  • On le déplace à la souris, on zoome à la molette, et les axes se graduent tout seuls. Le repère reste toujours orthonormé.
  • Il calcule et simplifie les dérivées (menu Outils > Dérivée). On peut les copier ou les tracer d’un clic.
  • Les documents s’enregistrent en .tracium, un fichier texte lisible. Le tracé s’exporte en image PNG, de la taille que l’on veut, y compris en 4K ou davantage.

Ce qui a changé

  • Le moteur est réécrit en C++ 23, et le dessin passe par la carte graphique (Direct2D). Ainsi, une spirale de un million de points reste fluide à dessiner.
  • Le parseur d’expressions est neuf. Il accepte 2x, 3(x+1), les opérateurs logiques, le test c ? a : b, et il signale les erreurs de syntaxe pendant la frappe.
  • L’interface est modernisée grâce à WinUI 3. L’application est en 64 bits, avec un installeur maison et des mises à jour intégrées.
Tracium 3 montrant la précision du tracé d'une courbe polaire
Tracium 3 montrant la précision du tracé d’une courbe polaire

Pour l’essayer

Tracium est gratuit. Le téléchargement, la liste des fonctionnalités et une centaine d’exemples de courbes (avec leurs équations, leurs propriétés et le document à ouvrir) sont disponibles sur les pages consacrées à Tracium.

La suite

La prochaine mise à jour ajoutera les courbes implicites (exemple : x^2 + y^2 = 4) et les inéquations, des curseurs de paramètres animés, une vingtaine de nouvelles fonctions et la gestion de l’écran tactile. Ensuite viendront probablement les suites numériques, le diagramme en toile d’araignée et un menu d’analyse des courbes. Un Tracium 3D est aussi prévu.

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