google earth pro不显示地球_【天问一号×计算物理】为什么火星到地球的距离极小值不是固定的？...

import numpy as np
import pylab as pl
import matplotlib.pyplot as plt
 
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']   #显示中文
plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False       #显示负号
 
 
PI = 3.141592653589793
year = np.linspace(0, 20, 10000) #时间，单位为年
 
omega1 = 2*PI #地球公转的角速度
omega2 = omega1 / np.sqrt(1.52**3) #火星公转的角速度
 
#地球和火星坐标，单位为亿千米
x1 = 1.496*np.sin(omega1*year)
y1 = 1.496*np.cos(omega1*year)
x2 = 2.279*np.sin(omega2*year)
y2 = 2.279*np.cos(omega2*year)
 
d = np.sqrt((x1 - x2)**2 + (y1 - y2)**2)
 
plt.figure(figsize=(6,6))
plt.plot(0, 0, marker='.', color='black', label='太阳')
plt.plot(x1, y1, color='red', label='地球')
plt.plot(x2, y2, color='blue', label='火星')
plt.legend(loc='upper left')
plt.xlim(-3, 3)
plt.ylim(-3, 3)
plt.title("地球和火星轨道（圆轨道）")
plt.savefig("地球和火星轨道（圆轨道）.png", dpi=150)
plt.show()
 
pl.plot(year,d,'r-')
pl.xlim(0,20)
pl.ylim(0,5)
pl.xlabel('时间/年')
pl.ylabel('距离/亿千米')
pl.title('地球到火星的距离')
pl.savefig('地火距离（圆轨道）.png', dpi=150)
pl.show()

import numpy as np
import pylab as pl
import matplotlib.pyplot as plt
 
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']   #显示中文
plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False       #显示负号
 
PI = 3.1415926535897932
t = 0  #单位为年
dt = 1e-4
 
a1 = 1.521  #地球轨道半长轴，单位为亿千米
c1 = 0.025  #地球轨道半焦距，单位为亿千米
GM = 4 * PI ** 2 * a1**3  #在前面所用单位下万有引力常数和太阳质量的乘积
#地球起始点为远地点
x1 = a1 + c1
y1 = 0
#地球位于远地点时的速度分量
vx1 = 0
vy1 = np.sqrt(GM * (a1 - c1) / (a1*(a1 + c1)))
 
a2 = 2.279  #火星轨道半长轴，单位为亿千米
c2 = 0.213  #火星轨道半焦距，单位为亿千米
#起始点为远地点
x2 = a2 + c2
y2 = 0
#在两椭圆长轴夹角为theta时的起始速度
vx2 = 0
vy2 = np.sqrt(GM * (a2 - c2) / (a2*(a2 + c2)))
 
ts = []
x1s = []
y1s = []
x2s = []
y2s = []
ds = []
 
while t < 30:
    #计算地球位置
    r1 = np.sqrt(x1**2 + y1**2)
    a1 = GM / r1**2
    ax1 = -a1 * x1 / r1
    ay1 = -a1 * y1 / r1
    vx1 += ax1 * dt
    vy1 += ay1 * dt
    x1 += vx1 * dt
    y1 += vy1 * dt
    #计算火星位置
    r2 = np.sqrt(x2**2 + y2**2)
    a2 = GM / r2**2
    ax2 = -a2 * x2 / r2
    ay2 = -a2 * y2 / r2
    vx2 += ax2 * dt
    vy2 += ay2 * dt
    x2 += vx2 * dt
    y2 += vy2 * dt
    
    t += dt
    d = np.sqrt((x1 - x2)**2 + (y1 - y2)**2)
    #保存计算结果
    ts.append(t)
    x1s.append(x1)
    y1s.append(y1)
    x2s.append(x2)
    y2s.append(y2)
    ds.append(d)
 
#绘制地球和火星轨道
plt.figure(figsize=(6,6))
plt.xlim(-3, 3)
plt.ylim(-3, 3)
plt.plot(0, 0, marker='.', color='black', label='太阳')
plt.plot(x1s, y1s, color='red', label='地球')
plt.plot(x2s, y2s, color='blue', label='火星')
plt.legend(loc='upper left')
plt.title("地球和火星的轨道（椭圆轨道）")
plt.savefig('地球和火星轨道（椭圆轨道）',dpi=150)
plt.show()
 
#绘制地球和火星的距离与时间的关系
pl.plot(ts, ds, 'r-')
pl.xlim(0, 30)
pl.ylim(0, 4.5)
pl.title("地球到火星的距离")
pl.savefig("地火距离（椭圆轨道）.png",dpi=150)
pl.show()

#火星轨道长轴与地球轨道长轴的夹角，可根据需要调节
theta = PI
#起始点为远地点，在两椭圆长轴夹角为theta时的起始位置
x2 = (a2 + c2) * np.cos(theta)
y2 = (a2 + c2) * np.sin(theta)
#在两椭圆长轴夹角为theta时的起始速度
v2 = np.sqrt(GM * (a2 - c2) / (a2*(a2 + c2)))
vx2 = - v2 * np.sin(theta)
vy2 = v2 * np.cos(theta)