Solarsystem: 행성 위치 및 태양-달 이벤트 계산을 위한 검증된 경량 Python 패키지

본 논문은 행성 위치 및 태양-달 이벤트 (solar-lunar event) 계산을 위한 검증된 경량 및 의존성 없는 (dependency-free) Python 패키지인 solarsystem을 소개합니다. 이 패키지는 주요 행성, 선정된 왜소 행성 (dwarf planets), 카이론 (Chiron) 및 달에 대한 태양 중심 (heliocentric) 및 지구 중심 (geocentric) 위치를 제공하며, 일출, 일몰, 월출, 월몰 및 달의 조도 (lunar illumination) 계산 기능을 함께 제공합니다. 추가적인 기능으로는 흔히 사용되는 천문 참조 시스템 (astronomical reference systems) 간의 좌표 변환 (coordinate transformations)이 포함됩니다. 구현된 알고리즘은 외부 에페메리스 (ephemeris) 데이터셋에 의존하지 않는 해석적 모델 (analytical models)을 채택하여, 광범위한 천문학적 응용 분야에 적합한 휴대 가능하고 계산 효율적인 솔루션을 제공합니다. 선택적인 세차 보정 (precession correction) 모델이 포함되어 있어, 사용자의 요구 사항에 따라 세차 보정이 적용된 참조 프레임 또는 고정된 에포크 (fixed epoch) 프레임에서 계산을 수행할 수 있습니다. solarsystem의 수치적 성능은 Skyfield 프레임워크를 참조로 사용하여 JPL DE440 행성 에페메리스 (planetary ephemerides)와 비교 평가되었습니다. 여러 천체와 확장된 시간 간격에 걸친 검증 실험 결과, 참조 에페메리스와 양호한 일치를 보였으며, 평균 행성 경도 및 위도 편차는 각각 약 0.44 및 0.16 arcminutes였습니다. 태양 및 달 이벤트 계산에 대한 추가 검증 결과, 참조 솔루션 대비 시간 차이는 불과 몇 분에 불과했으며, 달의 조도 추정치는 약 0.2%의 차이를 보였습니다. 이 패키지는 PyPI를 통해 직접 설치할 수 있으며, 소스 코드, 문서, 검증 노트북 및 예제 워크플로우는 https://github.com/IoannisNasios/solarsystem 프로젝트 저장소를 통해 공개적으로 사용할 수 있습니다.