Heliospice

🚀 xhelio-spice

宇宙機のエフェメリスを簡単にする — 日球物理学ミッション用の自動管理されるSPICEカーネル。

xhelio-spice は SpiceyPy を自動的なカーネルのダウンロード、キャッシュ、ロード機能でラップしています。宇宙機の位置を問い合わせると、xhelio-spiceが残りの処理を担当します。正しいNAIFカーネルをダウンロードし、正しい順序でロードし、結果をPythonの辞書またはpandasのDataFrameとして返します。

🚀 クイックスタート

from xhelio_spice import get_position, get_trajectory

# 現在のパーカー太陽探査機 (Parker Solar Probe) の位置は？
pos = get_position("PSP", observer="SUN", time="2024-01-15", frame="ECLIPJ2000")
print(f"PSPは太陽から {pos['r_au']:.3f} AU の位置にあります")

# 1か月分の軌道データをDataFrameとして取得
df = get_trajectory(
    "PSP", observer="SUN",
    time_start="2024-01-01", time_end="2024-01-31",
    step="1h", frame="ECLIPJ2000",
)
print(df[["r_au"]].describe())

カーネルは初回使用時に NAIF から自動的にダウンロードされ、~/.xhelio_spice/kernels/ にキャッシュされます。

✨ 主な機能

サポートされるミッション

SPICEカーネル付き（自動ダウンロード）

• PSP (パーカー太陽探査機) — 2018 - 2030
• Solar Orbiter (SOLO) — 2020 - 2030
• STEREO - A — 2017 - 2031
• Juno — 2011 - 現在（定期的に更新）
• Voyager 1/2 — 1981 - 2100 / 1989 - 2100
• New Horizons — 2019 - 2030

NAIF IDのみ（まだ自動ダウンロードなし）

• ACE、Wind、DSCOVR、MMS (1 - 4) — 公開されているSPKカーネルが存在しません
• Cassini、MAVEN — 複数セグメントのカーネルロードが必要（計画中）
• Galileo、Pioneer 10/11、Ulysses、MESSENGER、STEREO - B

天体

太陽、地球、月、水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星

📦 インストール

pip install xhelio-spice

MCPサーバーサポート（Claude Desktop、Claude Code、Cursorなど）の場合：

pip install xhelio-spice[mcp]

💻 使用例

基本的な使用法

from xhelio_spice import get_position, get_trajectory, get_state

# 単一の位置
pos = get_position("ACE", observer="EARTH", time="2024-06-01", frame="GSE")

# 完全な状態（位置 + 速度）
state = get_state("PSP", observer="SUN", time="2024-01-15", frame="ECLIPJ2000")

# 軌道の時系列データ（pandas DataFrameを返す）
df = get_trajectory(
    "Cassini", observer="SATURN",
    time_start="2010-01-01", time_end="2010-12-31",
    step="6h", frame="ECLIPJ2000",
    include_velocity=True,
)

高度な使用法

from xhelio_spice import transform_vector, list_available_frames

# J2000から黄道座標系への変換
v_ecl = transform_vector([1.0, 0.0, 0.0], "2024-01-15", "J2000", "ECLIPJ2000")

# RTN変換（宇宙機が必要）
v_rtn = transform_vector(
    [5.0, -3.0, 1.0], "2024-01-15",
    from_frame="ECLIPJ2000", to_frame="RTN",
    spacecraft="PSP",
)

# すべての座標系をリスト表示
print(list_available_frames())

from xhelio_spice import resolve_mission, list_supported_missions

# 名称のエイリアスを解決
naif_id, key = resolve_mission("Parker Solar Probe")  # -> (-96, "PSP")

# すべての宇宙機をリスト表示
missions = list_supported_missions()

from xhelio_spice import get_kernel_manager

km = get_kernel_manager()
km.ensure_mission_kernels("PSP")  # ダウンロード + ロード
print(km.get_cache_info())        # キャッシュの統計情報
km.unload_all()                    # メモリを解放

📚 ドキュメント

APIリファレンス

位置と軌道

from xhelio_spice import get_position, get_trajectory, get_state

# 単一の位置
pos = get_position("ACE", observer="EARTH", time="2024-06-01", frame="GSE")

# 完全な状態（位置 + 速度）
state = get_state("PSP", observer="SUN", time="2024-01-15", frame="ECLIPJ2000")

# 軌道の時系列データ（pandas DataFrameを返す）
df = get_trajectory(
    "Cassini", observer="SATURN",
    time_start="2010-01-01", time_end="2010-12-31",
    step="6h", frame="ECLIPJ2000",
    include_velocity=True,
)

座標変換

from xhelio_spice import transform_vector, list_available_frames

# J2000から黄道座標系への変換
v_ecl = transform_vector([1.0, 0.0, 0.0], "2024-01-15", "J2000", "ECLIPJ2000")

# RTN変換（宇宙機が必要）
v_rtn = transform_vector(
    [5.0, -3.0, 1.0], "2024-01-15",
    from_frame="ECLIPJ2000", to_frame="RTN",
    spacecraft="PSP",
)

# すべての座標系をリスト表示
print(list_available_frames())

ミッション登録

from xhelio_spice import resolve_mission, list_supported_missions

# 名称のエイリアスを解決
naif_id, key = resolve_mission("Parker Solar Probe")  # -> (-96, "PSP")

# すべての宇宙機をリスト表示
missions = list_supported_missions()

カーネル管理

from xhelio_spice import get_kernel_manager

km = get_kernel_manager()
km.ensure_mission_kernels("PSP")  # ダウンロード + ロード
print(km.get_cache_info())        # キャッシュの統計情報
km.unload_all()                    # メモリを解放

設定

MCPサーバー

xhelio-spiceにはLLMツールで使用するための MCP サーバーが含まれています。

# 直接実行
xhelio-spice-mcp

# またはPython経由
python -m xhelio_spice.server

Claude Desktopの設定

claude_desktop_config.json に追加：

{
  "mcpServers": {
    "xhelio-spice": {
      "command": "xhelio-spice-mcp"
    }
  }
}

利用可能なMCPツール

📄 ライセンス

MIT