Solar System Simulator

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Browser-basierter N-Körper-Gravitationssimulator. Eine einzige HTML-Datei, kein Build, kein Backend — einfach im Browser öffnen oder über jeden statischen Webserver ausliefern.

Features

• 16 vordefinierte Szenarien: Sonnensystem, Sonnensystem mit Asteroidengürteln (Asteroiden- und Kuipergürtel, Anzahl per Slider konfigurierbar), TRAPPIST-1, Alpha Centauri, Kepler-16, Kepler-47 (Doppelstern + 3 Planeten), Trisolaris (3 Sonnen), Lagrange- Konstellationen (stabil/instabil), Trojaner (L4), Figur-8-Choreografie, Butterfly I, Moth I, Goggles, Yarn, „Leeres System" zum freien Bauen
• Störmassen interaktiv injizieren — Position, Masse (10⁻³ bis 10⁶ Erdmassen, inkl. Sternen ab ~80 M⊕), Geschwindigkeit und Richtung
• Asteroiden-Wolken injizieren — ganze Schwärme aus Kleinkörpern mit Anzahl, Gesamtmasse, Dichte und Streuung per Slider; Shift+Klick auf den Inject-Button (bzw. langer Druck auf Mobile) spawnt statt einer Rogue eine Wolke
• Elastische Asteroiden-Kollisionen (optional per Toggle) — Asteroiden prallen wie Kugeln unterschiedlicher Masse voneinander ab, mit massen- abhängigem Slingshot (der leichtere wird vom schwereren weggeschleudert). Sie verschmelzen nicht, zerbersten nicht und ziehen sich untereinander nicht gravitativ an — beim Stoß wird der schwerere blau, der leichtere rot markiert und fliegt sichtbar weg. Erst beim Treffer auf einen Planeten oder Stern wird ein Asteroid absorbiert bzw. löst Verschmelzung/Zerbersten aus
• Echtzeit-N-Body-Integration mit konfigurierbarem Zeitschritt und Verlangsamungsfaktor; Pause, Reset und Einzelschritt
• Log-Zoom-Modus für gleichzeitige Sicht auf Sonne und äußere Planeten
• Bahnspuren (variable Länge), Kraftvektoren, Schwerpunkt- Zentrierung und Gitternetz ein-/ausblendbar
• Konfigurationen lokal speichern, exportieren und importieren
• Live-Statistik: kinetische / potenzielle / Gesamtenergie, Drehimpuls, Schwerpunkt-Drift, Fluchtkurs-Erkennung
• Mobile vollständig unterstützt — Long-Press, Pinch-Zoom, 2-Finger-Pan, dedizierte mobile Toolbar und Bottom-Sheet
• Mehrsprachig Deutsch / Englisch — Toggle oben links im Seitenmenü, Sprachwahl bleibt im localStorage erhalten
• Optionale GPU-Beschleunigung — Physik kann wahlweise im WebWorker oder via WebGPU Compute Shader laufen, jeweils per Toggle umschaltbar

Bedienung

Desktop

Eingabe	Aktion
Linksklick + ziehen	Position + Geschwindigkeitsvektor setzen
Rechts-/Mittelklick + ziehen	Ansicht verschieben (Pan)
Mausrad	Zoom
P	Pause / Weiter
R	Szenario zurücksetzen
Leertaste	Einzelschritt (im Pause-Modus)

Mobile

Geste	Aktion
1 Finger lang halten	Position armieren (Long-Press)
Lang halten + ziehen	Geschwindigkeit setzen
2 Finger pinch	Zoom
2 Finger ziehen	Ansicht verschieben
Toolbar-Knöpfe	Pause, Zoom ±, Injizieren, Reset

Die Sonnensystem-Koordinate einer geplanten Injektion bleibt während Zoom, Pan und Pinch stabil — der Marker zeigt sie vor jedem „Injizieren"- Klick an, und ein erneuter Klick spawnt eine weitere Masse exakt an derselben Stelle.

Lokal starten

Es reicht jeder statische Webserver, z. B.:

python3 -m http.server 8080
# Browser: http://localhost:8080/

Alternativ einfach index.html direkt im Browser öffnen (file:// — die Simulation selbst läuft komplett offline; nur die optionalen Footer-Elemente (GoatCounter-Pageview-Zähler, GitHub-Stars-Badge) sind dann inaktiv).

Browser-Performance

Mit großen Asteroidengürteln (~1400 Körper) gibt es deutliche Unterschiede zwischen den Browsern:

Desktop (Reihenfolge schnell → langsam):

Browser	Empfehlung	Bemerkung
Edge	WebGPU an	Aktuelles Dawn-Backend + DirectX-12-Pfad — flüssigste Performance unter Windows
Chrome	WebGPU an	Ähnlich zu Edge, je nach Treiber etwas langsamer; Worker als Fallback
Firefox	WebGPU aus (Worker an)	wgpu-Backend noch unreif; Canvas-2D-Path-Operationen sind in Firefox 2–5× teurer pro Call — der WebGPU-Roundtrip kommt erschwerend dazu

Android (Reihenfolge schnell → langsam):

Browser	Empfehlung	Bemerkung
Chrome	WebGPU an	Deutlich performanter als Firefox auf Android
Firefox	WebGPU aus (Worker an)	Auch mobil das schwächere wgpu-Backend

Bei wenigen Bodies (Standard-Szenarien ohne Gürtel) macht der Unterschied keine Rolle; alle Browser laufen flüssig auf 60 fps.

Technik

• Reines HTML / CSS / Canvas-2D / Vanilla-JS in einer einzigen Datei
• N-Body-Integration mit symplektischem Verlet-Schritt (Yoshida-4. Ordnung); asteroidenreiche Szenarien überspringen die Asteroid-Asteroid- Gravitation für O(N)-Aufwand statt O(N²)
• Kontinuierliche Kollisionserkennung (CCD) über parametrischen Bahnschnitt — schnelle Begegnungen (Wolke gegen Gürtel im Gegenlauf) werden erkannt und korrekt zum Kontaktzeitpunkt aufgelöst, ohne dass Körper durcheinander hindurchtunneln
• Keine Build-Pipeline, kein npm, keine Bibliotheken — die Sim-Engine selbst lädt nichts nach. Nur der Footer holt optional GoatCounter (privacy-friendly Pageview-Zähler) und den aktuellen GitHub-Stars-Wert vom GitHub-API; ohne Netz fehlt nur das Stars-Badge
• localStorage für gespeicherte Konfigurationen und UI-Settings

Stargazers über die Zeit

Lizenz

MIT