Gnuplotで、はやぶさ2の軌道アニメーションを作ってみた

はじめに

　JAXAのサイトで小惑星探査機はやぶさ2の空間座標が公開されていたので、gnuplotでGIFを描いてみた。

完成例

　t=0 [day]（打上げ、2014年12月3日）から、t=1832 [day]（リュウグウ滞在の最後の頃、2019年12月9日）まである。

データファイルの出典

　まずは、以下のサイトから"Trajectory_20180226.txt"を拾ってくる。

• 「はやぶさ２」の小惑星遷移軌道（改訂版）を公開します| こちら「はやぶさ２」運用室 | JAXA はやぶさ２プロジェクト
  http://www.hayabusa2.jaxa.jp/topics/20180228/

プログラムの作成

　上記サイトからダウンロードした"Trajectory_20180226.txt"と、以下に作成する"haya2.plt"と"haya2plot.plt"を同じディレクトリに用意する。

"haya2.plt"

haya2.plt

set terminal aqua font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 8' 
#　aquaじゃなければx11でも良いと思います。試してないですが。
set zeroaxis
set ticslevel 0 # z軸を底面にくっつける
set xlabel "x [au]" font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 8'
set ylabel "y [au]" font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 8'
set zlabel "z [au]" font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 8'
set xrange [-1.5:1.5];set yrange [-1.5:1.5];set zrange [-0.15:0.15]
set view 45, 300, 1, 1 # 視点を調整

set terminal gif animate delay 5 optimize size 640, 480
# delay 5 ぐらいがちょうど良い再生速度になる。
set output "haya2.gif"

load "haya2plot.plt"
i = 0

"haya2plot.plt"

haya2plot.plt

if (exist("i")==0 || i<0) i=0 #変数の初期化
title(i) = sprintf("t = %d [day]",i)  #タイトル名
unset label 
set label title(i) font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 12' at 1.2,-1.2,0
set label sprintf("提供：JAXA") font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 8' at 1.5,-1.5,-0.4
set label sprintf("「はやぶさ２」、地球、リュウグウの位置 \n ※z軸は10倍にしてある。") font 'ヒラギノ丸ゴ ProN W4, 12' at -1.9,1.9,0.4

splot "Trajectory_20180226.txt" every ::57::57+i using 3:4:5 lc rgb "yellow" notitle with lines\
    ,"Trajectory_20180226.txt" every ::57::57+i using 6:7:8 lc rgb "blue" notitle with lines\
    ,"Trajectory_20180226.txt" every ::57::57+i using 9:10:11 lc rgb "grey" notitle with lines\
    ,"Trajectory_20180226.txt" every ::57+i::57+i using 3:4:5 pt 5 lc rgb "yellow" title "Hayabusa2" with points\
    ,"Trajectory_20180226.txt" every ::57+i::57+i using 6:7:8 pt 7 lc rgb "blue" title "Earth" with points\
    ,"Trajectory_20180226.txt" every ::57+i::57+i using 9:10:11 pt 13 lc rgb "grey" title "Ryugu (1999 JU3)" with points

if (i<1832)  i=i+1; reread

　ターミナルを開く。"Trajectory_20180226.txt"などがあるディレクトリへ移動する。以下のようにコマンドを打てば、"haya2.gif"が同じディレクトリに出力される。

$ gnuplot
gnuplot> load "haya2.plt"

補足

　他にもこのデータファイルを使って色々プロットしたので良かったらどうぞ。
　https://github.com/m-kunugi/gnuplot/tree/master/haya2

参考サイト

　GIFにする際、以下のサイトを参考にさせていただきました。

• gnuplotでアニメーション直接 gif アニメーションを出力する
  http://www.natural-science.or.jp/article/20101203183935.php