Création d’un moteur spatial en étoile

Création d’un moteur spatial en étoile

Ce manuel décrit comment ajouter une étoile à SpaceEngine. Avant de continuer, il est recommandé de lire ce manuel: Introduction.

La majorité des étoiles de l’installation SpaceEngine par défaut sont stockées dans le fichier csv data/catalogues/Catalogs0980.pak / étoiles / HIPPARCOS.csv. Il s’agit du catalogue d’étoiles HIPPARCOS avec environ 110 000 étoiles. D’autres étoiles, y compris les systèmes binaires, sont stockées dans plusieurs fichiers sc dans le même fichier pak système. Ces fichiers par défaut ne doivent en aucun cas être modifiés ou modifiés. Si vous souhaitez mettre à jour une étoile, la supprimer ou en ajouter une nouvelle, créez votre propre fichier sc ou csv dans le dossier addons/catalogues/stars/. SpaceEngine a des options de script pour modifier et supprimer des étoiles ou d’autres objets des catalogues par défaut, ou pour en ajouter de nouveaux.

Le format csv pour les catalogues est conçu pour créer de grands catalogues d’objets avec des données similaires. Il est plus compact et se charge plus rapidement que sc, mais a des limites aux types de données qui peuvent y être spécifiées. C’est juste une table avec des valeurs séparées par des virgules. Le format sc est conçu pour spécifier toutes les données possibles que SE peut utiliser pour décrire un objet. Il s’agit d’un texte de type script avec des « balises » utilisées pour décrire un objet (étoile ou système stellaire dans ce tutoriel) et ses différents paramètres. Nous allons d’abord décrire le format de fichier sc.

Le catalogue d’étoiles

Considérons que vous souhaitez créer une nouvelle étoile solitaire appelée « Mono », un trou noir avec disque d’accrétion appelé « Trou », et un système d’étoiles binaires appelé « Bin », qui contient deux étoiles « Bin A » et « Bin B ». Considérons que les étoiles « Bin A » et « Bin B » sont déjà décrites dans certains catalogues comme des étoiles solitaires, et vous souhaitez les supprimer pour créer un système d’étoiles binaires approprié avec des orbites pour chaque composant. Allez dans le répertoire addons/catalogues/stars/ (créez-le s’il n’existe pas) et créez-y un nouveau document texte. Renommez-le en mystars.sc (le nom du fichier n’a pas d’importance, mais assurez-vous qu’il ne correspond pas à un fichier existant, sinon votre fichier le remplacera). Ouvrez-le dans le bloc-notes et tapez ce code:

Pour ajouter une nouvelle étoile ou modifier une étoile déjà décrite dans les catalogues, il suffit de définir un nouvel objet (Star ou StarBarycenter) portant le même nom dans le script star. SpaceEngine mettra à jour l’ancienne étoile avec les nouvelles données (il est également possible de changer son type – de Star à StarBarycenter et inversement).

Pour supprimer une étoile des catalogues, utilisez le paramètre Remove avec le nom de cette étoile. Ceci est utile pour mettre à niveau les étoiles binaires du catalogue qui sont représentées dans SE comme deux étoiles séparées, en un système d’étoiles binaires complet avec chaque étoile sur une orbite correcte. Remarque: le paramètre Remove semble affecter tous les fichiers de catalogue, quelle que soit leur date de modification. C’est un bug dans la version actuelle (0.9.8.0).

Notez que le catalogue d’étoiles ne décrit pas les composants des systèmes d’étoiles binaires ou multiples. Ils doivent être décrits dans le catalogue des planètes et se référer au barycentre avec le paramètre ParentBody (voir ci-dessous). Donc, à proprement parler, les catalogues d’étoiles en SE sont des catalogues de systèmes stellaires, pas d’étoiles elles-mêmes (bien qu’ils permettent de décrire des étoiles solitaires sans créer de catalogues de planètes pour elles). Les paramètres visuels tels que la luminosité globale du système seront calculés automatiquement par SpaceEngine, sur la base des données des composants du système, décrites dans le catalogue des planètes. Ils peuvent cependant être forcés en définissant des paramètres de luminosité, d’AppMagn, etc. dans la balise StarBarycenter.

Détails du script star

Les paramètres suivants peuvent être utilisés à l’intérieur des balises Star et StarBarycenter:

RA – ascension droite en heures, au format décimal ou au format HH MM SS.SSS
Dec – déclinaison en degrés, au format décimal ou au format JJ MM SS.SSS
Distance du soleil en parsecs.

CenterOf – utilisé pour remplacer le système procédural de trous noirs supermassifs au centre d’une galaxie ou d’un amas globulaire. La valeur du paramètre est le nom de la galaxie ou de l’amas, par exemple le centre de « Voie lactée ». Un seul système de trous noirs supermassifs peut exister dans une galaxie ou un amas. S’il est déjà défini dans un catalogue, il sera remplacé / mis à jour par celui-ci. Si ce paramètre est défini, le système de trous noirs supermassifs procéduraux dans l’objet correspondant sera désactivé, mais celui-ci sera rendu comme un système stellaire habituel. Les paramètres RA, Dec et Dist sont donc toujours requis. Un système typique doit contenir le trou noir, un disque d’accrétion facultatif et de nombreuses étoiles en orbite autour de lui. Tout cela doit être décrit dans le catalogue des planètes; le catalogue d’étoiles ne traite que des coordonnées du système et de sa classe (Classe « X » ou Classe « BLACKHOLE »).

Noplanètes – désactive la génération de planètes procédurales, si elles sont spécifiées comme Noplanètes true.

Lum, Luminosité, AppMagn, AbsMagn – permet l’une de ces options, ou une combinaison d’entre elles (voir « solveur d’étoiles » ci–dessous pour plus de détails) :
Lum, Luminosité – luminosité de l’étoile en unités de luminosité du Soleil, ou
Magnitude apparente (optique) de l’étoile AppMagn, ou
magnitude absolue (optique) de l’étoile AbsMagn.
Avancé: – La magnitude apparente de l’étoile dans les bandes spectroscopiques correspondantes. Utilisez-les uniquement pour les naines brunes, si leur magnitude apparente dans la bande optique est inconnue. SpaceEngine effectue un calcul simple de la magnitude apparente optique, en supposant que l’étoile est une naine brune ou une naine M tardive. N’utilisez pas ces paramètres pour d’autres types d’étoiles.

Chaîne de classe a avec la classe spectrale de l’étoile:
Classes d’étoiles normales: O, B, A, F, G, K, M
Classes de sous-guerre: sdO, sdB, sdA, sdF, sdG, sdK, sdM (ou De a, B, A, F, G, K, M avec classe de luminosité VI)
Classes de naines brunes: L, T, des
classes de naines blanches: DA, DB, DO, DQ, DZ, DC, DX, DAB, DAO, DAZ, DBZ ou WD (classe générale de naines blanches)
classes Wolf-Rayet: WN, WN/C, WC , WO
Classes de zirconium et de carbone: MS, S, SC, C-R, C-N, C-J, C-H, C-Hd, C, R, N
Classes spéciales: Q, NEUTRON – étoile à neutrons, X, trou NOIR – trou noir, Z, TROU DE VER – trou de ver, P–planemo (planète voyou)
Toutes les classes énumérées ci–dessus peuvent avoir le numéro d’indice de sous-classe 0 à 9 au format décimal (0 à 11 pour les étoiles Wolf-Rayet). SpaceEngine n’utilise qu’une seule décimale, c’est-à-dire que 3,25 sera arrondi à 3,2.
Toutes les classes à l’exception des naines blanches peuvent avoir l’indice de classe de luminosité : 0, Ia0, Ia+, Ia, Iab, Ib, II, III, IV, V, VI
Exemples: Classe « G2V », Classe « M5.2III », Classe « DB3.1 », Classe « sdB5 » (égale à la Classe « B5VI »).
Un espace est également autorisé : Classe « G2 V », Classe « M5.2 III », classe « DB 3.1 ».
Si la sous-classe ou l’indice de luminosité n’a pas pu être fourni : Classe « G2 », Classe « M III », Classe « K ». Dans ce cas, SpaceEngine essaiera de les calculer en fonction des données disponibles (luminosité ou magnitude visuelle et distance, etc., voir solveur d’étoiles), ou d’attribuer une classe de luminosité par défaut « V » (l’étoile de la séquence principale).

Masse – masse d’étoiles en unités de masses terrestres, ou
Masse – masse d’étoiles en unités de masses solaires. Utilisé uniquement pour les étoiles solitaires (tag Star). Si elle est définie dans la balise StarBarycenter, elle peut être utilisée dans le solveur star (voir ci-dessous).

Rayon – rayon des étoiles en kilomètres, ou
RadSol, RadiusSol – rayon des étoiles en unités de rayons solaires. Utilisé uniquement pour les étoiles solitaires (tag Star). Si elle est définie dans la balise StarBarycenter, elle peut être utilisée dans le solveur star (voir ci-dessous).

Teff, Température – température de la photosphère de l’étoile (« surface ») en Kelvin. Utilisé uniquement pour les étoiles solitaires (tag Star). Si elle est définie dans la balise StarBarycenter, elle peut être utilisée dans le solveur star (voir ci-dessous).

Métallicité des étoiles FeH. Non utilisé pour l’instant, mais le sera à l’avenir, il vaut donc la peine de l’ajouter au catalogue si des informations sont disponibles.

Vous pouvez utiliser la journalisation du solveur étoile pour détecter les erreurs dans le catalogue stars (pour plus de détails, voir Solveur étoile et Vérification des erreurs dans l’Introduction aux scripts SE).

Le catalogue des planètes

Permet de continuer à créer notre exemple d’addon. L’étoile « Mono » n’a besoin de rien de plus pour être placée dans le catalogue des planètes, toutes les informations nécessaires ont été fournies dans le catalogue des étoiles. Il doit avoir le trou noir « Trou » et les composants binaires du système « Bin »: « Bin A » et « Bin B ». Allez dans le répertoire addons /catalogues/planets/ (créez-le s’il n’existe pas) et créez-y un nouveau document texte. Renommez-le en myplans.sc (comme cela a été noté dans la section « the star catalog », le nom du fichier n’a pas d’importance, mais assurez-vous qu’il ne correspond pas à un fichier existant, sinon votre fichier le remplacera). Ouvrez-le dans le bloc-notes et tapez ce code:

Regardons de plus près ce script. Il est appelé « catalogue des planètes » car il est principalement conçu pour la fabrication de planètes et de lunes. Mais le « corps stellaire » lui-même, en particulier dans les systèmes binaires, devrait également être décrit ici. C’est une règle courante: tout objet qui a une orbite doit être décrit dans le catalogue des planètes. Les composants d’une étoile binaire ont des orbites, c’est pourquoi ils devraient être dans le catalogue des planètes. Il vous permet également de décrire beaucoup plus de paramètres que le catalogue des étoiles (orientation de l’axe de rotation et période de rotation, couronne d’étoiles, disque d’accrétion, textures de surface et orbite), c’est pourquoi même des étoiles solitaires telles que le Soleil peuvent également être décrites dans le catalogue des planètes. Pour en savoir plus sur les paramètres utilisés dans le catalogue des planètes et sur la création d’une planète, lisez le guide Création d’une planète.

Dans l’exemple de code ci-dessus, nous avons d’abord décrit le « Trou » de l’étoile solitaire avec des paramètres supplémentaires qui ne peuvent pas être décrits dans le catalogue d’étoiles (paramètres de rotation et disque d’accrétion). Pour les spécifier, il est nécessaire de décrire l’étoile du catalogue des étoiles comme un centre StarBarycenter, malgré le fait que l’étoile soit solitaire, et d’en faire une deuxième description dans le catalogue des planètes avec le tag Star. Le paramètre ParentBody de cette balise Star doit être défini sur le nom du centre StarBarycenter que vous avez décrit dans le catalogue stars. Note importante: la balise Star dans le catalogue des planètes et la balise StarBarycenter dans le catalogue des étoiles doivent avoir des noms différents. C’est-à-dire que si l’étoile porte le nom de « Trou », le barycentre doit être nommé « Système de trous » ou « Barre de trous » ou quelque chose comme ça. Lors de la création d’un addon avec une vraie étoile, qui a plusieurs désignations dans les catalogues astronomiques, c’est une bonne pratique d’en donner une au StarBarycenter et le reste à l’Étoile.

Le catalogue des planètes vous permet également de spécifier la luminosité de l’étoile, sa magnitude absolue ou apparente, sa classe spectrale, sa masse, son rayon et sa température – les mêmes paramètres que dans le catalogue des étoiles. C’est à vous de spécifier ces paramètres: dans le catalogue des étoiles ou dans le catalogue des planètes, la duplication dans les deux n’est pas nécessaire.

La balise d’orbite doit être ignorée pour les étoiles solitaires, SpaceEngine générera une position statique au centre du système pour cette étoile. Vous pouvez utiliser Orbit {Type « Static »} ou StaticPosXYZ(0 0 0) avec le même effet, mais ce n’est pas nécessaire.

Le barycentre peut également être utilisé pour créer des étoiles binaires et multiples. Dans le catalogue des planètes, nous avons décrit deux étoiles « Bin A » et « Bin B » avec leurs orbites autour du barycentre principal du système « Bin » (voir la description de l’étiquette d’orbite dans le guide de création d’une planète pour plus de détails). Pour créer un système hiérarchique d’étoiles multiples, créez un barycentre secondaire (à l’aide de la balise Barycenter dans le script planet catalog), qui orbite autour du barycentre principal du système, puis ajoutez deux étoiles qui orbitent autour de ce barycentre secondaire. Vous pouvez répéter ce schéma plusieurs fois pour créer des systèmes plus complexes. SpaceEngine permet une hiérarchie illimitée des objets, mais en réalité, les systèmes stellaires n’ont pas plus de 3 à 4 niveaux de hiérarchie.

Les planètes de chaque étoile ou barycentre local pourraient également être spécifiées dans le catalogue des planètes. Le paramètre ParentBody pour chaque planète/barycentre /étoile doit être défini sur le nom de l’objet parent sur lequel il est en orbite. Si l’étoile est solitaire et que le catalogue des planètes n’a pas d’objets enfants (planètes) pour cette étoile décrite, SpaceEngine générera un système planétaire procédural. Vous pouvez désactiver cela en spécifiant NoPlanets true dans le script stars.

Les paramètres d’une étoile/barycentre dans le catalogue d’étoiles déterminent l’apparence de l’étoile en la regardant depuis l’espace interstellaire, c’est-à-dire lorsqu’elle est rendue en tant que point. Pour les systèmes à plusieurs étoiles, SpaceEngine a besoin d’une classe spectrale « moyenne » pour rendre le système de loin. Pour les systèmes procéduraux, SpaceEngine choisit la classe spectrale de l’étoile la plus brillante du système (voir « solveur d’étoiles » pour plus de détails). Cela fonctionne très bien dans la plupart des cas, car les luminosités des étoiles diffèrent de plusieurs ordres de grandeur. Ainsi, lors de la création d’un système d’étoiles multiples, vous pouvez spécifier la classe spectrale du centre stellaire (dans le catalogue d’étoiles) comme étant la même que la classe de l’étoile la plus brillante de ce système. Sinon, SpaceEngine le fera automatiquement. La luminosité du StarBarycenter doit être égale à la luminosité somme de toutes les étoiles du système (y compris la luminosité des disques d’accrétion), ou ignorée pour forcer star solver à la calculer automatiquement.

Pour résumer, veuillez faire attention à ce qui suit, sinon le code ne fonctionnera pas ou ne fonctionnera pas correctement:

1) Dans le catalogue d’étoiles, décrivez une étoile avec le StarBarycenter, si vous souhaitez spécifier les paramètres de rotation personnalisés, le disque d’accrétion, etc., ou si vous créez un système d’étoiles multiples. Dans ce cas, vous devez également créer un catalogue de planètes et y décrire l’étoile ou plusieurs composants stellaires. Si vous n’avez besoin que de la masse, du rayon et de la température pour votre étoile, ou si vous êtes d’accord avec ces valeurs générées / calculées par SpaceEngine, décrivez-les avec la balise Star et ne créez pas de catalogue de planètes.
2) Le nom d’une étoile dans le catalogue des planètes ne doit pas être le même que le nom de StarBarycenter. Le nom de StarBarycenter doit être spécifié comme parent de l’étoile dans son paramètre ParentBody.
3) Si l’étoile est solitaire, soit n’utilisez pas la balise Orbit pour elle, soit rendez son orbite statique (Orbit {Type « Static »} ou StaticPosXYZ(0 0 0)), elle coïncide donc avec le barycentre.
4) Si l’étoile est binaire, décrivez les deux étoiles avec le nom du StarBarycenter dans leur paramètre de corps parent, et faites les orbites appropriées autour du barycenter pour elles.

Vous pouvez utiliser la journalisation du solveur d’étoiles pour détecter les erreurs dans le catalogue des planètes, ainsi que pour le catalogue des étoiles (pour plus de détails, voir Solveur d’étoiles et Vérification des erreurs dans l’Introduction aux scripts SE)

Le solveur d’étoiles

Le solveur d’étoiles est un ensemble de code qui tente de calculer ou de générer des données manquantes pour une étoile sur la base des données fournies. C’est souvent la situation en astronomie que certaines données sont fournies dans des catalogues, mais certaines sont manquantes. SpaceEngine nécessite ces paramètres pour rendre correctement une étoile (système stellaire):

– Coordonnées 3D complètes d’une étoile (RA, Dec, Dist). Si le catalogue d’étoiles ne fournit pas de distance, le solveur d’étoiles peut essayer de la calculer en fonction de la magnitude apparente et absolue (ou de la luminosité) de l’étoile. Si RA et Dec ne sont pas fournis, star solver générera des valeurs aléatoires pour eux, car il n’y a aucun moyen de les calculer. Une valeur aléatoire pour la distance est également générée si le solveur étoile n’a pas réussi à la calculer (voir la journalisation des erreurs ci-dessous pour plus de détails).

– Classe spectrale de l’étoile. Sans cela, SpaceEngine n’aura aucune idée de ce qu’est cette étoile et ne pourra pas la rendre. Le solveur d’étoiles peut essayer de déterminer la classe spectrale en regardant le rayon, la masse et la température, s’ils sont fournis. Pour les systèmes à plusieurs étoiles, le solveur d’étoiles prend la classe spectrale de la composante la plus brillante (calculée ou extraite du catalogue des planètes) et l’attribue comme « classe » de l’ensemble du système (si elle n’a pas été spécifiée directement dans la balise StarBarycenter).

– Luminosité de l’étoile. Il peut être calculé à partir de la luminosité, de la magnitude absolue ou de la magnitude apparente et de la distance. Si aucune n’est fournie, la classe spectrale peut être utilisée pour déterminer grossièrement la luminosité. Si même la classe spectrale n’est pas fournie, le solveur d’étoiles peut essayer d’utiliser le rayon et la température pour calculer la luminosité en utilisant l’équation de Stefan–Boltzmann. Pour les systèmes à plusieurs étoiles, le solveur d’étoiles résume la luminosité de chaque composant et l’attribue à la luminosité de l’ensemble du système (si elle n’a pas été spécifiée directement dans l’étiquette StarBarycenter).

– Propriétés physiques de l’étoile : masse, rayon et température. S’il n’est pas fourni, le solveur d’étoiles les calculera en fonction de la classe spectrale (généralement). La température peut être dérivée directement de la classe spectrale, puis le rayon est calculé en fonction de la température et de la luminosité en utilisant l’équation de Stefan–Boltzmann. Donc, si vous rencontrez une taille incorrecte ou irréaliste d’une étoile, essayez de trouver ses données de rayon réel et spécifiez-les dans le catalogue.

Comme cela a été noté, le catalogue d’étoiles ne peut pas être utilisé pour définir les paramètres de rotation d’une étoile (i.e. période de rotation, inclinaison axiale et oblat), ainsi que l’aspect de surface (taille des cellules de granulation, etc.), couronne, disque d’accrétion et orbite: le catalogue des planètes est utilisé pour cela. Certains paramètres peuvent être générés de manière procédurale s’ils sont manquants dans le catalogue des planètes. Les planètes peuvent également être décrites dans le catalogue des planètes ou être générées de manière procédurale (si le catalogue des planètes n’a pas d’objets enfants pour l’étoile décrite et que le script des étoiles n’a pas de true spécifié).

Le solveur star peut imprimer des notifications sur les calculs effectués, les avertissements et les erreurs dans le système de fichiers journaux/se.connectez-vous au démarrage de SpaceEngine. Voir Introduction aux scripts SE pour plus de détails sur la vérification des erreurs dans les scripts.

Le format csv pour le catalogue d’étoiles

SpaceEngine prend en charge le format csv (« Valeurs séparées par des virgules ») pour les catalogues d’étoiles et de galaxies massives. C’est un format de texte brut avec une étoile décrite par ligne, avec des valeurs séparées par des virgules. L’installation par défaut de SpaceEngine a un catalogue d’étoiles csv – data/catalogues/Catalogs0980.pak / étoiles / HIPPARCOS.csv, qui a 112 523 étoiles, et a une taille (déballée) de seulement 7,5 Mo. Le format csv est plus compact que sc, mais a quelques limites:
1) Seules les étoiles solitaires peuvent être décrites, l’analogue de la balise StarBarycenter est impossible.
2) Seuls ces paramètres sont autorisés : Name, RA, Dec, Dist, AppMagn, SpecClass, MassSol, RadSol, Temperature.

Le format du fichier est simple: la première ligne est un en-tête décrivant les noms des paramètres (séparés par des virgules), toutes les autres lignes sont des valeurs étoiles des paramètres correspondants (également séparées par des virgules). Voici l’exemple des 4 premières lignes de l’HIPPARCOS.fichier csv:

Notez que le nom de l’étoile et sa classe spectrale ne sont pas entre guillemets, et les paramètres manquants (MassSol, RadSol et Température) sont simplement vides, mais des virgules les séparant sont toujours nécessaires.

Les catalogues csv ont une priorité sur les catalogues sc, c’est-à-dire qu’ils sont chargés en premier. Mais alors star solver prend la date de modification du fichier / pak pour effectuer la fusion ou la mise à jour des données star. Le paramètre de fichier de configuration CsvLogLevel dans la configuration/l’utilisateur principal.le fichier cfg contrôle le niveau de journalisation du solveur étoile pour tous les fichiers csv.