Ez a program egy csillag körüli törmelékhalmaz perturbáló objektumok hatására kialakuló mozgását modellezi. Megírásához az alábbi linken elérhető cikk adta az ötletet, amely a Kuiper-öv bizonyos objektumai elnyúlt ellipszispályáinak magyarázatára kidolgozott számítógépes modell eredményeit ismerteti:

https://phys.org/news/2024-09-solution-cosmic-mystery-eccentricorbits.html

Az égitestek adatai a programban megjelenő 3 táblázat egy-egy sorának kitöltésével adhatók meg. Fontos, hogy a beírt adatokat és a beállított paramétereket a 'Kezdőadatok' gombra kattintva rögzíteni kell! A következő égitestek adhatók meg:

• A 'Descartes kezdőkoordináták' elnevezésű táblázatban legfeljebb három, 2E28 – 2E32 kg tömegű csillag. Egyetlen csillag megadása esetén a kezdőhely és kezdősebesség koordinátákat célszerű nullának választani. Amennyiben ez a táblázat üresen maradna, a program automatikusan felveszi az első sorba a Napot 1.99E30 kg tömeggel, a kezdőkoordinátákat pedig 0 értékkel.
• Az 'Elliptikus bolygópálya adatok' elnevezésű táblázatban a 'Descartes kezdőkoordináták' elnevezésű táblázat első sorában megadott csillag körül ellipszis pályán keringő bolygók. Tömegük legfeljebb 2E28 kg lehet.
• Ha a 'Descartes kezdőkoordináták' elnevezésű táblázatban csak egy csillagot vettünk fel, akkor a 'Parabolikus pálya adatok' elnevezésű táblázat egyetlen sorában egy felé parabolikus pályán érkező csillag. Tömege 2E28 – 2E32 kg lehet. (Amennyiben a 'Descartes kezdőkoordináták' elnevezésű táblázatban több csillagot vettünk fel, ez a parabola pálya a többi csillag gravitációs hatása miatt módosulni fog.)
• Legfeljebb két, csillag körüli törmelékhalmaz, mindkettőt 10000 objektum alkotja (a két törmelékhalmaz tartozhat ugyanahhoz a csillaghoz). Az 1. törmelékhalmazzal rendelkező csillagot a következőképp válaszhatjuk ki: duplán kattintunk az '1. törmelékhalmaz' feliratra a bal oldali panelen, majd (a 'Descartes kezdőkoordináták' elnevezésű táblázatban, vagy a 'Parabolikus pálya adatok' elnevezésű táblázatban) a kiválasztandó csillag kezdőadatait tartalmazó sor első cellájára kattintunk duplán (ahol a tömegét adtuk meg). Ekkor az adott panelen lévő sárga négyzetben megjelenik a szóban forgó csillag sorszáma. Hasonlóképp választható ki a 2. törmelékhalmazzal rendelkező csillag. Ezután a baloldali megfelelő paneleken még ki kell választani, hogy korong, vagy gömbhéj alakú legyen a törmelékhalmaz, továbbá be kell állítani a belső sugarat, a korong/gömbhéj szélességét, valamint a törmelékek eloszlásfüggvényében szereplő kitevőt.

Egynél több csillag esetén arra is lehetőség van, hogy egy törmelékhalmaz középpontjaként a rendszer tömegközéppontját jelöljük meg. Ezt úgy érhetjük el, hogy duplán kattintunk a megfelelő panelen lévő sárga négyzetre. (Ennek igazából csak akkor van értelme, ha a törmelékhalmaz belső sugara lényegesen nagyobb a csillagok távolságánál.)

A törmelékhalmaz objektumok kezdő körpálya adatait a program automatikusan generálja, gravitációs hatásukat pedig elhanyagolja. A törmelékhalmazokat a program 10 rétegre bontja, amelyek a baloldali paneleken található 'Réteg' csúszkákkal választhatók ki, amikor a program éppen nem fut.

A táblázatokban megadott égitestek és a törmelékhalmaz objektumok mozgásának leírása ötöd rendű Cash-Karp módszerrel történik. A baloldali paneleken meghatározhatjuk a szimuláció időlépését, a nagyítás mértékét és a képfrissítési periódust (hány iterációs lépés után frissítse a program a megjelenített képet). Ezek szimuláció közben is változtathatók. Választhatjuk az automatikus időlépés meghatározást is, amely a legnagyobb gyorsulástól függően minden lépésben korrigálja az aktuális időlépést (az 'Időlépés' csúszka alatt, az 'Auto' felirat mellett lévő 'Bekapcsolva/Kikapcsolva' gombra kattintva).

Az adattáblák valamelyikén megjelölhetjük, hogy melyik égitesthez legyen rögzítve a vonatkoztatási rendszerünk (melyikhez viszonyítva jelenítse meg a program a többi égitest mozgását). Ehhez az egyik adattáblán, a baloldali oszlopban, a kiválasztandó égitest sorszámára kell kattintanunk. Ekkor a megfelelő sor feketére vált és a baloldalon alul található sárga panelen, az 'Origóban:' szöveg után megjelenik a kijelölt égitest sorszáma. Amennyiben tömegközépponti rendszerben szeretnénk megjeleníteni az égitestek mozgását (ez az alapértelmezett vonatkoztatási rendszer), akkor az egyik adattábla bal felső sarkában lévő szürke üres cellára kell kattintani (ekkor a teljes adattábla feketére vált, a baloldali panelen pedig megjelenik az 'Origóban: TKP' felirat).

Az 'Ábrázolás' menüpont beállítási lehetőségei:

- A 'Pálya' almenüpontra kattintva beállíthatjuk, hogy ábrázolja-e a program az égitestek pályáját. A baloldali panelen a pályák hossza 10-1000 lépésszám tartományban változtatható.

- A 'Tömegközéppont' almenüpont bejelölésekor a rendszer tömegközéppontját apró zöld négyzetként jeleníti meg a program.

- Az 'XY sík' almenüpont bejelölésekor a térbeliség érzet fokozása érdekében az XY síkban fekvő, a koordinátatengelyekkel párhuzamos oldalú négyzet perspektivikus képét jeleníti meg a program.

A program futása során a baloldali sárga panelen a következő adatok jelennek meg:

- ND, NP, NE: égitestek száma (egymással való ütközés esetén az egyik értéke csökken).

- NK, NG: a törmelékkorongot illetve gömbhéjat alkotó objektumok száma (égitestekkel történő ütközésük esetén értékük csökken).

- dt: szimuláció időlépése (túl nagy időlépés nagyon pontatlan szimulációt eredményezhet, előfordulhat például, hogy egy ütközést „nem vesz észre”).

- t: eltelt idő.

- Vonatkoztatási pont: melyik égitesthez (vagy a tömegközépponthoz) viszonyítunk a megjelenítéskor.

A 'File' legördülő menüben a kezdeti adatok és beállítások szöveges fájlba írhatók, a mentett adatok beolvashatók, a megjelenített kép pedig bmp formátumban menthető.

A programot, leírást és mintapéldákat tartalmazó tömörített file az alábbi linkről tölthető le:

https://www.dropbox.com/scl/fi/yp6w9fzcw1sq4lb4g7hnn/Kuiper.zip?rlkey=qljky1e595omo9wgrllf0odbe&dl=0