「天闻的资料科学」如何用Astroquery取得Minor Planet Center提供的彗星观测资料？

「天闻的资料科学」专栏以台北天文馆、台南南瀛天文馆等网站的天文新闻为题材，介绍相关的开放资料及开源软体，并引导读者使用Python程式来取得、前处理、分析及视觉化这些资料。透过上述资料科学步骤，让群众能够藉由动手体验天文知识的发现过程，拉近与星空的距离。此外，本专栏也是「天文的资料科学」教育产品开发计画的一部分，如果你想要体验更多从资料产出天文新知识的旅程，欢迎填写这份调查表单，让我能根据你的需求及建议，制定适合你的教学内容及呈现方式。

一位岛民正在观看台南南瀛天文馆针对C/2022 E3 (ZTF)彗星的观测直播，他注意到直播主使用一款开源的星象模拟软体Stellarium ，来示意彗星目前在夜空中的方位。他很好奇：Stellarium是依据什么来显示并预测彗星的位置？

「这就是客户委托我们『天文数智』公司调查的原因。」PM贰婰舞说道。 「另外，他还提供一个线索：为了让Stellarium能够显示彗星的位置，必须从设定页面汇入Minor Planet Center提供的资料。」

黑蛋看完调查任务说明的录影后，呼唤他的人工智慧协作伙伴。

「嘿，i蟒，请你先解释一下Minor Planet Center是什么，然后，我想知道是否有任何Python套件可以用来取得它所提供的资料。」

「 Minor Planet Center是一个国际天文组织，专门负责收集、维护和发布彗星及小行星等太阳系小天体的运行轨迹相关数据，例如它们的轨道参数、位置和速度。它的官网提供资料搜寻及下载的界面，」i蟒停顿一下接续着说。 「不过，如果你想用Python来取得这些资料， Astroquery最为方便。这个套件提供多个模组，能连接不同的天文资料库服务以取得相关资料，其中的astroquery.mpc这个模组，就是用于取得Minor Planet Center提供的资料。要我为你产生astroquery.mpc的使用范例程式码吗？」

「不，请你先简介astroquery.mpc模组有哪些资料查询功能。」

「好的，首先，你可以透过MPC.query_object()连结到Minor Planet Center Web Service ，以便取得某个彗星或小行星的轨道参数资讯，例如轨道倾角、半长轴、离心率等等。再来， MPC.get_observations()能从Minor Planet Center Observations Database查询出彗星或小行星被某个天文台观测到的时间、在天空上的座标位置及亮度。例如，你可以查询到C/2007 N3这个由台湾鹿林天文台所发现的彗星的观测资料。此外，天文台的编码能藉由MPC.get_observatory_codes()得知，像是鹿林天文台的编码为D35。最后，你若想得知这些天体未来的位置和轨迹，可以用MPC.get_ephemeris() ，它会从Minor Planet Ephemeris Service取得彗星或小行星的星历表(ephemeris)资料。要我为你示范如何……」

「咦？等等，」黑蛋打断i蟒。 「什么是星历表？」

「星历表是一种用于记录天体在什么时候会出现在什么地方的资料表，它可以帮助人们预测天象并找到想观看的天体。」

「恩…..星历表是怎么制作的？为何能预测天体将会出现在哪里？」

「为了制作星历表，需要先观测天体在不同时间的位置、速度及亮度，再根据天体力学及数值模拟计算出天体的轨道参数，进而了解它的运动轨迹并预测天体的位置。另外，由于彗星等小天体可能会受到太阳重力及辐射的影响，造成轨道变化，所以也会以新的观测资料来修正星历表。」

黑蛋嘴角微微上扬，他想起彗星观测直播主曾提到他所研究的彗星，在经过太阳时被弄散的悲剧。

「那么，星历表会受到观测地点影响吗？毕竟不同地区的人看到天体的方位可能会不一样。」

「是的，星历表会因观测地点的经度、纬度和海拔高度不同而有所不同。MPC.get_ephemeris()所回传的星历表预设是以地球中心作为观测点，但可以使用location参数来指定天文台编号或是经纬度海拔数值。」

「喔，我了解了。接下来请你在Colab上新增一个名为comet.ipynb的调查报告，首先整理一下astroquery.mpc模组的功能介绍。然后，在该调查报告中使用这些功能，示范如何取得C/2007 N3和C/2022 E3两个彗星的资料，星历表的观测地点要在鹿林天文台。」

「好的，等待期间，让我为你表演一小段相声。」i蟒在萤幕上播放一段影片。

「Janet：嘿，比Siri知道更多笑话的Sheldon，我最近看到一个专栏，叫『天闻的资料科学』，你有听过吗？

Sheldon：天闻的资料科学？这可是目前网路上很夯的专栏喔！那作者想借此拉近我们与星空的距离。

Janet：对呀对呀，我现在好想当这专栏的铁粉。你知道该怎么做吗？

Sheldon：来自良善之地的Janet，你可问对人了。要当铁粉，你可以收藏这专栏文章的Writing NFT。

Janet：NFT？你是不是少写一横啊，你是指NET吧？

Sheldon：欸，您别挨骂了！ NFT是Non-Fungible Token的缩写，你要做的就是从作者的Writing NFT展示柜中，挑选你喜爱的文章，然后按下收藏按钮，用信用卡或加密货币$LIKE购买收藏。

Janet：唉呀，那我可得赶紧去支持这作者，成为铁粉了。

Sheldon：对啊，别再犹豫，立即收藏『天闻的资料科学』专栏文章的Writing NFT吧！

Janet、Sheldon：ChatGPT们下台一鞠躬。 」

「嘶~~~调查报告已完成，请点击这个连结查看。」i蟒说。

黑蛋确认后说：「很好，我想休息一下看部电影，请播放与彗星有关的电影，作为这个调查任务暂时的句点。」

「我非常推荐『 彗星来的那一夜』这部科幻惊悚电影，你看完后，我会接着播放『 那一夜，我们说相声』来帮你压压惊。」

「。。。。。。」

此篇文是由苏羿豪经ChatGPT协助创作，文章以「 创用CC姓名标示-非商业性-禁止改作4.0(CC BY-NC-ND 4.0)国际版授权条款」释出， 相关程式码以MIT授权条款释出。如果你喜欢这篇创作，欢迎收藏它的Writing NFT 。