home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Usenet 1993 July / InfoMagic USENET CD-ROM July 1993.ISO / sources / misc / volume11 / starchart / part24 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1990-03-25  |  35.6 KB  |  948 lines

  1. Newsgroups: comp.sources.misc
  2. subject: v11i052: starchart 3.2 Part 24/32
  3. from: ccount@ATHENA.MIT.EDU
  4. Sender: allbery@uunet.UU.NET (Brandon S. Allbery - comp.sources.misc)
  5.  
  6. Posting-number: Volume 11, Issue 52
  7. Submitted-by: ccount@ATHENA.MIT.EDU
  8. Archive-name: starchart/part24
  9.  
  10. #! /bin/sh
  11. # This is a shell archive.  Remove anything before this line, then unpack
  12. # it by saving it into a file and typing "sh file".  To overwrite existing
  13. # files, type "sh file -c".  You can also feed this as standard input via
  14. # unshar, or by typing "sh <file", e.g..  If this archive is complete, you
  15. # will see the following message at the end:
  16. #        "End of archive 24 (of 32)."
  17. # Contents:  doc/as.ms.aa
  18. PATH=/bin:/usr/bin:/usr/ucb ; export PATH
  19. if test -f 'doc/as.ms.aa' -a "${1}" != "-c" ; then 
  20.   echo shar: Will not clobber existing file \"'doc/as.ms.aa'\"
  21. else
  22. echo shar: Extracting \"'doc/as.ms.aa'\" \(33987 characters\)
  23. sed "s/^X//" >'doc/as.ms.aa' <<'END_OF_FILE'
  24. X.ND
  25. X
  26. X.ds St Astronomy\ Tools
  27. X.OH '\\*(St''%'
  28. X.EH '%''\\*(St'
  29. X.PP
  30. X.PP
  31. X.PP
  32. X.PP
  33. X.PP
  34. X.PP
  35. X.PP
  36. X.PP
  37. X.sp 10
  38. X.ce
  39. X.ps +10
  40. X.ce
  41. XAstronomy\ Tools
  42. X.ps -10
  43. X.sp 2
  44. X.ce
  45. XCraig\ Counterman
  46. X.PP
  47. X.bp
  48. XCopyright \(co 1990 Craig Counterman.  All rights reserved.
  49. X.bp
  50. X.PP
  51. X.PP
  52. X.PP
  53. X.PP
  54. X.PP
  55. X.PP
  56. X.bp
  57. X.NH
  58. XIntroduction
  59. X.br
  60. X.PP
  61. XThese programs are intended to assist observational astronomers.
  62. X.PP
  63. XStarchart produces astronomical charts from a variety of databases,
  64. Xproducing output for, in rough order of quality, PostScript, X11,
  65. Xsunview, Atari St, IBM PC, X10, tektronix, unix plot, HP laserjet, and
  66. Xtty displays, on Unix, vms and other systems.  It is straightforward to
  67. Xwrite drivers for other output devices.  Observe is a multifunction
  68. Xprogram for use in planning an observing session.  It calculates the
  69. Xpositions of planets and their satellites, asteroids and comets,
  70. Xcalculates rising and setting times, and much more.
  71. X.PP
  72. X.PP
  73. XThis software may be redistributed freely, not sold.
  74. X.PP
  75. XNo representation is made about the suitability of this
  76. Xsoftware for any purpose.  It is provided "as is" without express or
  77. Ximplied warranty, to the extent permitted by applicable law.
  78. X.PP
  79. X.sp 2
  80. X.SH
  81. XDISCLAIMER\ OF\ WARRANTY
  82. X.br
  83. X.PP
  84. XThe author  disclaims all warranties  with regard to  this software to
  85. Xthe   extent  permitted  by applicable   law,  including all   implied
  86. Xwarranties  of merchantability  and  fitness. In  no event shall   the
  87. Xauthor be liable for any special, indirect or consequential damages or
  88. Xany  damages whatsoever resulting from  loss of use, data or  profits,
  89. Xwhether in an action of contract, negligence or other tortious action,
  90. Xarising  out of  or in connection with the  use or performance of this
  91. Xsoftware.
  92. X.PP
  93. X.PP
  94. X.PP
  95. X.NH 2
  96. XWhat\ the\ Programs\ Do
  97. X.br
  98. X.PP
  99. XSeveral programs are included in this package, all intended to aid
  100. Xobservational astronomers.  The \fBobserve\fR program calculates positions
  101. Xof moving objects and helps in planning an observing session.  There are
  102. Xseveral starchart programs for preparing astronomical charts; there is a
  103. Xseparate program for each output device.  There are also several support
  104. Xprograms which operate on data files for these programs.
  105. X.PP
  106. XStarchart programs are quite general star map drawing programs and
  107. Xhave many potential uses, but their unique utility is in preparing
  108. Xcustom charts for particular observing projects, finding charts, and a
  109. Xpages that can be put in observing notebook and annotated at will.
  110. X.PP
  111. XThe \fBobserve\fR program provides many facilities of use in planning
  112. Xan observing session.  It can generate ephemerides of planets, minor
  113. Xplanets, and comets, and puts the coordinates in files to be used with
  114. Xstarchart programs.  It calculates the approximate altitude and azimuth
  115. Xof obects at sun rise and set and morning and evening twilights.  It can
  116. Xcalculate positions of the major satellites of Jupiter and Saturn.  Of
  117. Ximportance to observers is the generation of the timetable of events for
  118. Xa night.
  119. X.PP
  120. XOther programs are provided to facilitate the use of these programs.
  121. X.PP
  122. X.NH 2
  123. XThe\ Sky
  124. X.br
  125. X.PP
  126. XThere is a sky.  There are things in the sky.  The starchart programs
  127. Xdraw maps of things in the sky.  The \fBobserve\fR program helps you plan
  128. Xto look at things in the sky.
  129. X.PP
  130. XThe things in the sky include stars, planets, nebulae, clusters of
  131. Xstars, and galaxies. For thousands of years, people have grouped the
  132. Xstars in the sky into patterns, and constellations.  More recently, the
  133. Xsky has been divided into areas based on these constellations.  For
  134. Xhundreds of years, astronomers have used a latitude-longitude grid for
  135. Xdefining the locations of celestial objects.  The longitude is usually
  136. Xreferred to as right ascension or RA, the latitude is the declination or
  137. XDEC.  Through the year, the sun follows a path in the sky, called the
  138. XEcliptic, which is the plane of the earth's orbit.  Other planets in the
  139. Xsolar system are roughly in this plane.
  140. X.PP
  141. XThe locations of stars, nebulae, clusters, and galaxies have been
  142. Xtabulated for hundreds of years.  These programs use computerized forms
  143. Xof such databases.
  144. X.PP
  145. X.NH 2
  146. XCoordinates
  147. X.br
  148. X.PP
  149. XYou should be familiar with the method of specifying a location on the
  150. Xsurface of the earth: two coordinates are used: latitude north of the
  151. Xequator and meridian of longitude east of Greenwich.  A similar system
  152. Xis used to specify the locations of points in the sky.  the meridians
  153. Xare called right ascension, and the latitude is called declination.
  154. XRA is measured from the point at which the sun crosses the equator in
  155. XMarch.  It is measured in hours, with 15 degrees = 1 hour.
  156. X.PP
  157. XThere are two other coordinate systems commonly used in addition to
  158. XRA--dec.  These apply only to a particular observation location and
  159. Xtime.  The first of these is Hour angle -- declination.  It is similar
  160. Xto R.A.--declination, but instead of R.A., the angle is measured west
  161. Xfrom the line from north to south passing directly overhead.  The second
  162. Xis altitude -- azimuth (alt--az): altitude in degrees above the horizon
  163. Xand azimuth in degrees east from north.
  164. X.PP
  165. X.NH 2
  166. XEpoch\ and\ Equinox
  167. X.br
  168. X.PP
  169. XThe coordinates of a ``fixed'' object are actually only approximately
  170. Xconstant.  Two factors change the coordinates in R.A. and declination.
  171. X.PP
  172. X.NH 3
  173. XProper\ Motion\ and\ Epoch
  174. X.br
  175. X.PP
  176. XFirst, stars (and other galactic objects) are not fixed in space.  The
  177. Xsun and stars all move.  Only the closer stars move significantly, but
  178. Xcloser stars are also brighter, so this is an important effect.  The
  179. X\&\fIepoch\fR is the time for which the coordinates are valid including
  180. Xthe effects of this \fIproper motion\fR. 
  181. X.PP
  182. X.NH 3
  183. XPrecession\ and\ Equinox
  184. X.br
  185. X.PP
  186. XThe second and more important factor is that the R.A.  and dec. 
  187. Xcoordinate system changes: the north pole and thus the equator change
  188. Xdue to \fIprecession\fR.  R.A.  changes as the equator moves and changes
  189. Xthe point at which the sun crosses the equator.  The \fIequinox\fR date,
  190. Xor \fIequator and equinox\fR is the time at which the coordinate system
  191. Xis valid.  Equinox 2000.0 and 1950.0 are commonly used coordinate
  192. Xsystems.  The equator and equinox of the date is also occasionally
  193. Ximportant. 
  194. X.PP
  195. XThe starchart programs use data in equinox 2000.0 coordinates.
  196. X.PP
  197. X.NH 2
  198. XAdditional\ Corrections\ to\ Positions
  199. X.br
  200. X.PP
  201. XPrecession and epoch were discussed above.  In addition there are
  202. Xsmaller effects which must be considered for precise astrometry.  These
  203. Xinclude effects of motion about the earth-moon barycenter, light travel
  204. Xtime, nutation, and aberration of starlight.
  205. X.PP
  206. X.NH 2
  207. XMagnitudes
  208. X.br
  209. X.PP
  210. XMagnitudes are defined with respect to standards.
  211. X.PP
  212. XObjects emit photons.  The number of photons per second observed from an
  213. Xobject under given conditions and equipment is the intensity of light. 
  214. XA brighter object emits more photons.  The difference in magnitudes
  215. Xbetween two objects is -2.5 times the log (base 10) of the ratio of
  216. Xintensities, i.e.
  217. Xm = m_std - 2.5 log(s/s_std)
  218. X.PP
  219. XMagnitudes are measured in different ways.  The most important are
  220. Xvisual, photographic, and photometric.  Visual and photographic
  221. Xmagnitudes are measured using those methods to estimate relative
  222. Xmagnitudes.  Photometry is the counting of photons received from
  223. Xobjects.  Standard filters are generally used.  The most common set is
  224. XUBVRI, Ultraviolet to Infrared.  The V filter approximates the response
  225. Xof the eye, while the B filter is approximately the response of
  226. Xphotographic film. 
  227. X.PP
  228. XFor a magnitude number to be truely meaningful, the system used must be
  229. Xspecified.  Generally V or visual may be assumed.
  230. X.PP
  231. XFor many objects (V-B), that is the magnitude measured photometrically
  232. Xwith the V filter minus the B magnitude, indicates the color of the object.
  233. X.PP
  234. X.NH 2
  235. XTime\ and\ Date
  236. X.br
  237. X.PP
  238. XTime is a very complex subject.
  239. X.PP
  240. X.NH 3
  241. XTime
  242. X.br
  243. X.PP
  244. XTime systems include UT (= UT1), UT0, TA1, and UTC.  These times may
  245. Xdiffer by a second or so.  They are based on the rotation of the earth. 
  246. XAs the earth slows, and since the day is not \fIexactly\fR 86400 seconds
  247. Xlong, leap seconds are occasionally inserted.  They are all
  248. Xapproximately the time at 0 degrees longitude.  Most astronomical times
  249. Xare quoted in UT (universal time).  The differences are rarely critical
  250. Xfor amateurs. 
  251. X.PP
  252. XAnother significant time system TDT (formerly ET), and TBT.  TDT or
  253. XTerrestrial Dynamical Time is based on the orbits of the planets, as is
  254. XTBT or Terrestrial Barycentric Time (based on the center of motion of
  255. Xthe earth-moon system).  These times currently differ from UT by about a
  256. Xminute.  TDT is the time which should be used for planetary calculations.
  257. X.PP
  258. XTime zones relate local time to the time at 0 longitude.  Be aware that
  259. Xthere are some fractional time zones in the world.  Daylight savings
  260. Xtime (or ``summer'' time) is an additional complication.  You should
  261. Xlearn how your time zone is related to the time at 0 longitude (UT or
  262. XGMT).  EST is 5 hours behind, EDT is 4 hours behind.
  263. X.PP
  264. XThese times are all related to the position of the sun: the sun should
  265. Xbe overhead at about noon local standard time.  A different time is
  266. X\&\fIsidereal\fR time, based on the positions of the stars overhead.  Two
  267. Ximportant sidereal times are GST or Greenwich Sidereal time, and LST or
  268. Xlocal sidereal time.
  269. X.PP
  270. X.NH 3
  271. XDate
  272. X.br
  273. X.PP
  274. XCalendars are confused and confusing.  To avoid confusion between the
  275. Xmany calendars in use historically, JD \fIJulian date\fR is used.  The
  276. XJD 0 is a day more than 4000 years BC (BCE).
  277. X.PP
  278. X.NH 2
  279. XAtmospheric\ Effects
  280. X.br
  281. X.PP
  282. XRefraction affects alt-az  coordinates: light from objects are bent
  283. Xby the atmosphere, making them appear higher in the sky than they would
  284. Xif there were no atmosphere.  The error can reach 34 minutes of arc at the
  285. Xhorizon.  Extinction, absorption and scattering make objects fainter the
  286. Xmore atmosphere the light from them must pass through (that is, the
  287. Xcloser to the horizon they are).  Other effects of the atmosphere are
  288. Xseeing (the effect which produces twinkling of stars), scintillation,
  289. Xairglow, and of course light pollution.
  290. X.PP
  291. X.NH 2
  292. XElements\ of\ an\ Observing\ Session
  293. X.br
  294. X.PP
  295. XTo avoid frustration and ensure meeting goals you should plan your
  296. Xobserving session in advance.  More serious the goal the more carefully
  297. Xyou should plan.  At least, having a plan may help you avoid wondering
  298. Xwhat to do next on a clear night. 
  299. X.PP
  300. XA timeline of events ensures that an object will be observable, and
  301. Xhelps schedule a night to observe all objects when they are well placed. 
  302. XThe events are sun and moon rise and set, astronomical twilight, and the
  303. Xrising, setting and transit times of objects.  In addition, objects
  304. Xshould be observed when possible when they are above 30 degrees above
  305. Xthe horizon, or at least above 20 degrees.  These times should also be
  306. Xnoted in the time line.
  307. X.PP
  308. XCharts are used in identifying planets, asteroids, and comets, and
  309. Xfinding objects.  For very faint objects, a photographic atlas of the
  310. Xarea should be xeroxed.
  311. X.PP
  312. XA notebook is an important part of observing.  It can be of scientific
  313. Xnotebook quality, or a simple note of what objects you observed and how
  314. Xthey looked.  Starchart programs may be used to produce finder charts
  315. Xwhich you can annotate and keep in a notebook.
  316. X.PP
  317. X.NH 2
  318. XHints
  319. X.br
  320. X.PP
  321. XUse grep, awk and shell scripts.  Unix tools can be very helpful in many
  322. Xsituations.
  323. X.PP
  324. X.PP
  325. X.PP
  326. X.bp
  327. X.NH
  328. XObserving
  329. X.br
  330. X.NH 2
  331. XThe\ \fBobserve\fR\ Program
  332. X.br
  333. X.PP
  334. XThis program is used to prepare for astronomical observations and for
  335. Xephemeris calculation.  It can calculate the position of the major
  336. Xplanets, the satellites of Jupiter and Saturn, and minor planets and
  337. Xcomets given either orbital elements or a tabulated ephemeris.
  338. XCoordinates of stationary objects may also be input.  It calculates
  339. X(approximate) rise and set times, and transit times, of all objects to
  340. Xbe observed.  It calculates the (approximate) altitude and azimuth of
  341. Xobjects at sun rise and set, and morning and evening twilight.
  342. X.PP
  343. XThe information (coordinates, rise and set times) may be prepared for
  344. Xeither a single time or a sequence of times.
  345. X.PP
  346. XOutput includes a file containing the timetable of events for the
  347. Xevening or evenings.  The coordinates of the sun and moon, plus any
  348. Xplanets, minor planets, and comets are placed in a readable text file,
  349. Xwith other calculated values for solar system objects (e.g. distance to
  350. Xearth).  The coordinates of all objects to be observed are placed in
  351. Xfiles in formats to be read by the other programs in this family, namely
  352. X\&\fBdataconv\fR and the starchart charting programs.  A file listing the
  353. X(approximate) altitude and azimuth of objects at sun rise and set, and
  354. Xmorning and evening twilight is output.  If satellite positions are to
  355. Xbe computed, these coordinates are placed in one file, and a separate
  356. XPostScript file graphically showing their positions relative to the
  357. Xprimary is also produced.
  358. X.PP
  359. XThese output files are optional: any subset of the possible output files
  360. Xmay be produced.
  361. X.PP
  362. XParameters set the location of the observer, control what objects are to
  363. Xbe observed, and designate the time or times of interest.
  364. X.PP
  365. XCurrently, there are some limitations to the program:
  366. X.IP
  367. X.IP \(bu\ 
  368. XMinor corrections such as parallax and nutation are not made.
  369. X.IP
  370. X.IP \(bu\ 
  371. XPositions are accurate enough for most applications other than
  372. Xoccultations.
  373. X.IP
  374. X.IP \(bu\ 
  375. XRise and set times may be off by several minutes.
  376. X.IP
  377. X.IP \(bu\ 
  378. XPositions of Saturn's satellites are approximate, good enough for
  379. Xidentification of satellites.
  380. X.PP
  381. X.PP
  382. X.PP
  383. X.NH 2
  384. XControls\ and\ Input\ for\ the\ \fBobserve\fR\ program
  385. X.br
  386. X.PP
  387. XCommand line options set the location of the observer, control what
  388. Xobjects are to be observed, control the output files produced, and
  389. Xdesignate the time or times of interest.  The default location of the
  390. Xobserver is set when the program is compiled.
  391. X.PP
  392. X.IP \f(CW\`-m\'\fR\ 
  393. XMeridian of longitude, measured East of Greenwich.  The USA is West of
  394. XGreenwich, and the longitude is negative for all USA locations.  One to
  395. Xthree numbers can be used: degrees, degrees and minutes, or degrees
  396. Xminutes and seconds. 
  397. X.IP
  398. X.IP \f(CW\`-l\'\fR\ 
  399. XLatitude.  One to three numbers can be used: degrees, degrees and
  400. Xminutes, or degrees minutes and seconds. 
  401. X.IP
  402. X.IP \f(CW\`-a\'\fR\ 
  403. XAltitude in meters. 
  404. X.IP
  405. X.IP \f(CW\`-z\'\fR\ 
  406. XTime zone in hours East of Greenwich, again, this number is negative
  407. Xfor USA locations.  This does not include any effects of daylight
  408. Xsavings. 
  409. X.IP
  410. X.IP \f(CW\`-d\'\fR\ 
  411. XThe date or dates of observation in UT are specified with this flag.
  412. XThe dates for the \f(CW\`-d\'\fR option are each specified as a string
  413. Xconsisting of month, day, and optional year (use if different from the
  414. Xcurrent year).  The month may be encoded as above, e.g. \f(CW\`Aug\'\fR for
  415. Xaugust.  Using the first three letters of the English name for the month
  416. Xalways works, as does the Roman numeral form.  Some other common
  417. Xabbreviations also work.  The year may also be specified, the default is
  418. Xthe current year.  The day may be fractional, e.g. 1.25 is 6 am UT on
  419. Xthe first.  An optional third parameter is the increment of time to be
  420. Xused in stepping between the two dates. 
  421. X.IP
  422. X.IP \f(CW\`-o\'\fR\ 
  423. XThis sets names used for the output files and controls which output
  424. Xfiles are produced.  The output file names all have the form
  425. X\&\f(CW\`\fIoutfile_root\fR.XXX\'\fR, where \fIoutfile_root\fR is set at
  426. Xcompile time (usually to \f(CW\`planet\'\fR), or is set to the argument for
  427. Xthis option. The \f(CW\`-o\'\fR may be followed with a letter or letters from
  428. Xthe set "aeios" to select the altaz, eph, sif, obs, and star files,
  429. Xrespectively.  e.g. \f(CW\`-oae austin\'\fR would produce only the output files
  430. X"austin.altaz" and "austin.eph".
  431. X.IP
  432. X.IP \f(CW\`-p\'\fR\ 
  433. XThe positions of any or all of the major planets at the time(s) may be
  434. Xcalculated.  This is specified either as \f(CW\`-p\'\fR which causes the
  435. Xpositions of all planets to be calculated, or individual planets may be
  436. Xspecified by following the \f(CW\`-p\'\fR with a letter or letters from the
  437. Xsequence "MVmJsUN".  The positions of the sun and moon are always
  438. Xcalculated, since they always have some effect on observing conditions.
  439. X.IP
  440. X.IP \f(CW\`-s\'\fR\ 
  441. XThe -s option causes the \f(CW\`.sat\'\fR and \f(CW\`.sat_PS\'\fR files to be
  442. Xproduced for the satellites of Jupiter and Saturn.  \f(CW\`-s\'\fR implies
  443. X\&\f(CW\`-p\'\fR.  With the \f(CW\`-si\'\fR option the drawings in the PS file are
  444. Xflipped north to south (if for one time) or east to west (if for
  445. Xmultiple times) to produce an inverted view. 
  446. X.IP
  447. X.IP \f(CW\`-f\'\fR\ 
  448. XInput object data is contained in files in several formats.  The
  449. X\&\f(CW\`-f \fIfilename\fR \fIformat\fR\'\fR option sets this input file.
  450. X.IP
  451. X.IP \f(CW\`-n\'\fR\ 
  452. XFor some input file formats, the name of the object must be specified
  453. Xusing the \f(CW\`-n\'\fR option. 
  454. X.IP
  455. X.PP
  456. XSample data files should be used for the file formats used for input
  457. Xfiles.  The format names are \f(CW\`obj\'\fR for fixed objects, \f(CW\`ell_e\'\fR
  458. Xand \f(CW\`par_e\'\fR for parabolic orbital elements, and \f(CW\`emp\'\fR,
  459. X\&\f(CW\`empb\'\fR, \f(CW\`aa\'\fR, \f(CW\`st\'\fR, and \f(CW\`iau\'\fR for tabulated
  460. Xephemerides.  The fixed object format contains the coordinates, name,
  461. Xmagnitude, type and size of objects to be observed.  The other file
  462. Xformats are used for comets and minor planets, and are discussed below.
  463. X.PP
  464. X.PP
  465. XThe output files are named \f(CW\`\fIoutfile_root\fR.XXX\'\fR where XXX is:
  466. X.IP \f(CW\`altaz\'\fR\ 
  467. Xaltitude and azimuth of objects at sun rise and set, and morning and
  468. Xevening twilight. 
  469. X.IP
  470. X.IP \f(CW\`eph\'\fR\ 
  471. Xephemeris of sun, moon and objects specified. 
  472. X.IP
  473. X.IP \f(CW\`obs\'\fR\ 
  474. Xobservability of objects: rise and set times of objects, twilight times,
  475. Xetc. 
  476. X.IP
  477. X.IP \f(CW\`star\'\fR\ 
  478. X\&\f(CW\`lineread\'\fR format file containing coordinates (equinox 2000) of the
  479. Xobject(s), sun, moon. 
  480. X.IP
  481. X.IP \f(CW\`sif\'\fR\ 
  482. X\&\f(CW\`sif\'\fR format file containing the same information as the .star file.
  483. XThe separation character is \f(CW\`;\'\fR. 
  484. X.IP
  485. X.IP \f(CW\`sat\'\fR\ 
  486. XLocations of the major satellites of Jupiter and Saturn with respect to
  487. Xthe primary. 
  488. X.IP
  489. X.IP \f(CW\`sat_PS\'\fR\ 
  490. XPostScript file drawing either: one page showing appearance of Jupiter
  491. Xand Saturn with satellites, and relative sizes and orientations of
  492. XMercury, Venus, Mars, Jupiter, and Saturn, and the Moon; or several
  493. Xpages showing Jupiter and Saturn with moons on a sequence of times if a
  494. Xrange of dates was specified. 
  495. X.IP
  496. X.PP
  497. X.NH 2
  498. XPlanetary\ Positions
  499. X.br
  500. X.PP
  501. XPlanetary positions are calculated with moderate precision.  Formulae
  502. Xare largely from \fIAstronomical Formulae for Calculators\fR by Jean
  503. XMeesus.  Minor corrections are currently ignored.
  504. X.PP
  505. X.NH 2
  506. XComets\ and\ Minor\ Planets
  507. X.br
  508. X.PP
  509. XComets and minor planet positions may be calculated either directly from
  510. Xthe orbital elements or by interpolating a tabulated ephemeris.  The
  511. Xcalculation from orbital elements is most convenient, but the tabulated
  512. Xephemeris is likely to be slightly more accurate.
  513. X.PP
  514. X.PP
  515. X.NH 3
  516. XOrbits
  517. X.br
  518. X.PP
  519. XThe coordinates of objects in elliptical or parabolic orbits may be
  520. Xcalculated from orbital elements given in files of format \f(CW\`ell_e\'\fR
  521. Xand \f(CW\`par_e\'\fR respectively.
  522. X.PP
  523. XOrbital elements are:
  524. X.IP \f(CW\`a\'\fR\ 
  525. Xsemimajor axis, A.U.
  526. X.IP
  527. X.IP \f(CW\`q\'\fR\ 
  528. Xperihelion distance, A.U.
  529. X.IP
  530. X.IP \f(CW\`e\'\fR\ 
  531. Xeccentricity
  532. X.IP
  533. X.IP \f(CW\`i\'\fR\ 
  534. Xinclination (degrees)
  535. X.IP
  536. X.IP \f(CW\`omega\'\fR\ 
  537. Xargument of perihelion
  538. X.IP
  539. X.IP \f(CW\`Omega\'\fR\ 
  540. Xlongitude of ascending node
  541. X.IP
  542. X.IP \f(CW\`n\'\fR\ 
  543. Xmean motion (degrees/day)
  544. X.IP
  545. X.IP \f(CW\`M\'\fR\ 
  546. XMean anomaly at epoch
  547. X.IP
  548. X.IP \f(CW\`T\'\fR\ 
  549. XTime of perihelion.
  550. X.IP
  551. X.PP
  552. XFor elliptical orbits, \f(CW\`q\'\fR and \f(CW\`T\'\fR are not needed; for
  553. Xparabolic orbits, only \f(CW\`q\'\fR, \f(CW\`i\'\fR, \f(CW\`omega\'\fR and \f(CW\`Omega\'\fR
  554. Xare needed. 
  555. X.PP
  556. X.PP
  557. XOrbital elements are referred to a certain equinox, and apply on a
  558. Xcertain epoch date.
  559. X.PP
  560. XIf \f(CW\`a\'\fR is not given, it may be calculated from \f(CW\`a\'\fR =
  561. X\&\f(CW\`q\'\fR/(1-\f(CW\`e\'\fR). 
  562. X.PP
  563. XIf \f(CW\`n\'\fR is not given, it may be calculated from \f(CW\`n\'\fR =
  564. X0.985609/(\f(CW\`a\'\fR*sqrt(\f(CW\`a\'\fR)). 
  565. X.PP
  566. XIf \f(CW\`M\'\fR is not given, use \f(CW\`M\'\fR = (\f(CW\`Epoch_date\'\fR - \f(CW\`T\'\fR)
  567. X* \f(CW\`n\'\fR. 
  568. X.PP
  569. XThe magnitude of an asteroid may be calculated from two parameters:
  570. X\&\f(CW\`G\'\fR and \f(CW\`H\'\fR.  The magnitude of a comet may be calculated from
  571. Xthe parameters \f(CW\`g\'\fR and \f(CW\`kappa\'\fR. 
  572. X.PP
  573. X.NH 3
  574. XInterpolation\ of\ Ephemerides
  575. X.br
  576. X.PP
  577. XAll ephemeris formats have date, RA, DEC, then other info.  Date is the
  578. Xmonth in characters, then the day of the month.  How the month is
  579. Xencoded is format dependent, examples include \f(CW\`IX\'\fR \f(CW\`Sept.\'\fR
  580. X\&\f(CW\`Sep\'\fR \f(CW\`Sep.\'\fR \f(CW\`September\'\fR.  Year is current year unless
  581. Xspecified in command line, and is the year of the first date.  Dates
  582. Xmust be in increasing order: 3 followed by 4, December followed by
  583. XJanuary.
  584. X.PP
  585. XThe formats are:
  586. X.IP \f(CW\`emp\'\fR\ 
  587. XFormat used in the Russian \fIEphemerides of minor planets\fR.
  588. X.IP
  589. X.IP \f(CW\`empb\'\fR\ 
  590. XFormat used in the Russian \fIEphemerides of minor planets\fR for
  591. Xbright and unusual asteroids.
  592. X.IP
  593. X.IP \f(CW\`aa\'\fR\ 
  594. XFormat used by the \fIAstronomical Almanac\fR.
  595. X.IP
  596. X.IP \f(CW\`st\'\fR\ 
  597. XFormat commonly used by \fISky and Telescope\fR magazine.
  598. X.IP
  599. X.IP \f(CW\`iau\'\fR\ 
  600. XFormat commonly used by IAU Circulars.
  601. X.PP
  602. X.NH 2
  603. XTime\ Line\ of\ Events
  604. X.br
  605. X.PP
  606. XThe \f(CW\`.obs\'\fR file contains a timeline of events for the night or nights
  607. Xof observation.  Events include sun and moon rise and set, morning and
  608. Xevening twilight, and for each object to be observed: the rise and set
  609. Xtimes,  the times when they are 20 degrees and 30 degrees above the
  610. Xhorizon, and the time of their transit (when they cross the line from
  611. Xnorth to south passing directly overhead, and are at their maximum
  612. Xaltitude above the horizon).
  613. X.PP
  614. XThe times, especially sun and moon rise and set are approximate.
  615. X.PP
  616. XThe timeline should help you plan your evening, so you know when to
  617. Xbegin and end (twilight), and when the moon will interfere.  It helps
  618. Xyou plan to observe the objects when they are well placed, and ensure
  619. Xthat you can observe an object before it has fallen too low in the sky.
  620. X.PP
  621. X.NH 2
  622. XSatellites\ of\ Jupiter\ and\ Saturn
  623. X.br
  624. X.PP
  625. XThe positions of the major satellites of Jupiter and Saturn are
  626. Xcalculated for the time or times of interest.  The Saturn satellite
  627. Xpositions in particular are approximate, but are certainly good enough
  628. Xfor identification purposes.
  629. X.PP
  630. XThe positions are output in the \f(CW\`.sat\'\fR file, and also illustrated in
  631. XPostScript in the \f(CW\`.sat_PS\'\fR file.
  632. X.PP
  633. XIf more than one time is specified, the PostScript program draws many
  634. XJupiters and Saturns with their moons on a page (with separate pages for
  635. XJupiter and Saturn).  If one time is specified, a single page is
  636. Xproduced containing large drawings of Jupiter and Saturn with their
  637. Xmoons.  As a bonus, this single page also illustrates the phases and
  638. Xorientations of Mercury, Venus, Mars, Jupiter and Saturn (with rings),
  639. Xand the moon.
  640. X.PP
  641. X.bp
  642. X.NH
  643. XCharts
  644. X.br
  645. X.NH 2
  646. XThe\ Starchart\ Programs\ 
  647. X.br
  648. X.PP
  649. XThe starchart programs are variations of a single program, producing
  650. Xoutput for different output devices.  All the programs produce
  651. Xastronomical star charts from available databases.
  652. X.PP
  653. X.PP
  654. X.PP
  655. X.NH 2
  656. XPurpose\ of\ Starchart
  657. X.br
  658. X.PP
  659. XThe starchart programs have many potential uses: in education, preparing
  660. Xillustrations, becoming familiar with the constellations and the sky;
  661. Xbut it is primarily useful for preparing for observing.  It can prepare
  662. Xlarge scale maps, finder charts, variable star charts, and illustrations
  663. Xfor inclusion in an observing notebook.
  664. X.PP
  665. XA variety of map projections are available for various needs.
  666. X.PP
  667. X.NH 2
  668. XFeatures
  669. X.br
  670. X.PP
  671. XThere are many many features of potential use.  The programs can:
  672. X.IP
  673. X.IP \(bu\ 
  674. XAllow for the creation of star charts of medium quality, comparable to
  675. Xpublished works in data content.
  676. X.IP
  677. X.IP \(bu\ 
  678. XAllow for the creation of custom star charts for use as finder maps for
  679. Xspecific objects, including the labeling of stars with their magnitudes.
  680. XInverted maps may also be produced.
  681. X.IP
  682. X.IP \(bu\ 
  683. XAllow for the creation of figures of the sky overhead at any location
  684. Xand time, as in the Sky and Telescope centerfold, or planispheres.
  685. X.IP
  686. X.IP \(bu\ 
  687. XOptionally include in the above: planets (including the sun, moon,
  688. Xasteroids, comets), fixed stars, nebulae, clusters, etc., lines for
  689. Xconstellation shapes, constellation boundaries, paths of planets, the
  690. Xecliptic, galactic equator, milky way isophots, etc.
  691. X.IP
  692. X.IP \(bu\ 
  693. XUse color for objects, and stars by spectral type, when available for
  694. Xthe given device.
  695. X.IP
  696. X.IP \(bu\ 
  697. XLabel stars with their name, number or letter, and/or magnitude.
  698. X.IP
  699. X.IP \(bu\ 
  700. XLabel other objects by name.
  701. X.IP
  702. X.IP \(bu\ 
  703. XAllow custom star databases to be used to produce maps of the sky in,
  704. Xfor example, 10,000 B.C.
  705. X.IP
  706. X.IP \(bu\ 
  707. XInteract on the display to allow for interactive sky exploration, if the
  708. Xdevice supports such interaction.
  709. X.PP
  710. XStarchart is intended to produce useful displays on any available
  711. Xdevice, and to produce best results on high quality graphics printers,
  712. Xespecially those using PostScript.  Output may be captured in files to
  713. Xbe edited for especially customized maps.  Comments are included in the
  714. Xoutput whenever possible to facilitate this editing.  Given a good
  715. Xobject-oriented editor, professional quality maps may be easily
  716. Xproduced.
  717. X.PP
  718. XThe program has a set of core routines for user interface and data
  719. Xinput, while a set of specialized driver routines is provided for each
  720. Xoutput device.
  721. X.PP
  722. X.NH 2
  723. XNon-\ and\ Mis-\ Features
  724. X.br
  725. X.PP
  726. XThere are some limitations remaining.
  727. X.PP
  728. XThe output is limited by the capabilities of the device.  However, even
  729. Xthe best of the drivers has the following problems: it cannot detect and
  730. Xavoid overlapping labels and stars, and it cannot allow the user to
  731. Xinteract with the display and move the labels.  These limitations are
  732. Xwhat distinguish the output from these programs from a professionally
  733. Xprepared map.
  734. X.PP
  735. XThe current programs do not have user configurable Legend areas.
  736. X.PP
  737. X.NH 2
  738. XObjects\ Drawn
  739. X.br
  740. X.PP
  741. XThe objects drawn currently include:
  742. X.PP
  743. X.IP \f(CW\`Stars\'\fR\ 
  744. XSize represents the magnitude.  For most devices, this is done by
  745. Xrounding to the nearest integer magnitude, and drawing the star based on
  746. Xthis; however, some versions, e.g. \fBstarpost\fR for PostScript, allow
  747. Xfor continuous scaling of the size.  Color is determined from the star's
  748. Xspectral class. 
  749. X.IP
  750. X.IP \f(CW\`Planets\'\fR\ 
  751. XOn some devices, separate symbols are drawn for each planet, on others
  752. Xthey are all represented by the same symbol.  Major planets should be
  753. Xdistinguished from comets and asteroids.  Color may be assigned in the
  754. Xdatabase file. 
  755. X.IP
  756. X.IP \f(CW\`Nebulae\'\fR\ 
  757. XDiffuse, planetary and unspecified nebulae may be
  758. Xdistinguished.  If the device can support it, size may represent the
  759. Xdiameter of the nebulae (if provided in the database).  Color may be
  760. Xassigned in the database file. 
  761. X.IP
  762. X.IP \f(CW\`Galaxies\'\fR\ 
  763. XSpiral, elliptical and unspecified galaxies may be
  764. Xdistinguished.  If the device can support it, size may represent the
  765. Xdiameter of the galaxy (if provided in the database).  Color may be
  766. Xassigned in the database file. 
  767. X.IP
  768. X.IP \f(CW\`Clusters\'\fR\ 
  769. XOpen, globular and unspecified clusters may be
  770. Xdistinguished.  If the device can support it, size may represent the
  771. Xdiameter of the cluster (if provided in the database).  Color may be
  772. Xassigned in the database file. 
  773. X.IP
  774. X.IP \f(CW\`Other\'\fR\ 
  775. XOther identified objects.  If the device can support it,
  776. Xsize may represent the diameter of the object (if provided in the
  777. Xdatabase).  Color may be assigned in the database file. 
  778. X.IP
  779. X.IP \f(CW\`Unknown\'\fR\ 
  780. XFor objects which haven't been identified.  If the
  781. Xdevice can support it, size may represent the diameter of the object
  782. X(if provided in the database).  Color may be assigned in the database
  783. Xfile. 
  784. X.IP
  785. X.IP \f(CW\`Vectors\'\fR\ 
  786. XSolid, dashed, or dotted lines may be drawn using commands in a
  787. Xdatabase.  Lines are drawn as projected segments of great circles, or by
  788. Xlinear interpolation in latitude and longitude between endpoints.  Not
  789. Xall line styles may be supported on some devices.  Color may be assigned
  790. Xin the database file. 
  791. X.IP
  792. X.IP \f(CW\`Text\'\fR\ 
  793. XInvisible objects in a database are used to place text
  794. Xlabels in the chart. 
  795. X.IP
  796. X.IP \f(CW\`Comments\'\fR\ 
  797. XLines for comments are allowed in database files.  They have no effect
  798. Xon displayed output. 
  799. X.IP
  800. X.IP \f(CW\`Filled\ areas\'\fR\ 
  801. XImplemented as filled areas when possible for the device, otherwise as
  802. Xoutlines.  Area boundaries may be segments of great circles or defined
  803. Xby linear interpolation in latitude and longitude between endpoints.
  804. X.PP
  805. X.NH 2
  806. XProjection\ Modes
  807. X.br
  808. X.PP
  809. XThere are currently five projection modes available for a map.  The
  810. Xdefault is Sanson's sinusoidal projection, which is area-preserving, but
  811. Xfails near the poles.  This projection preserves both area and linearity
  812. Xin Declination (y axis).  It gives good conformality (angle correctness)
  813. Xnear the equator, so it is useful along the Ecliptic.  Lines of RA
  814. Xconverge at the poles (unlike cylindrical projections), though
  815. XCassiopeia and the Dipper reproduce well.
  816. X.PP
  817. XStereographic projection keeps circles circles, and can be used near the
  818. Xpoles.
  819. X.PP
  820. XOrthographic projection is simple but very distorting; it is as if the
  821. Xsphere of the sky were finite in size and viewed from infinity.
  822. X.PP
  823. XGnomonic projection projects great circles as straight lines, and is
  824. Xtherefore very useful for charts to be used to plot meteor paths.  See
  825. Xfor example the October 1988 \fISky and Telescope\fR.
  826. X.PP
  827. XRectangular projection is the simplest: latitude and longitude are
  828. Xtranslated directly to x and y of the map.  Note that this is neither
  829. Xcylindrical nor Mercator projection.
  830. X.PP
  831. XOnly the main map projection mode may be changed through the command
  832. Xline and \f(CW\`.starrc\'\fR format control files; \f(CW\`mapwin\'\fR control may change
  833. Xthe projection mode of the thumbnail map.
  834. X.PP
  835. X.NH 2
  836. XThe\ Chart
  837. X.br
  838. X.PP
  839. XA \fIchart\fR is a single page or display region.  Within that region are
  840. Xone or more \fImap windows\fR, each of which may have an associated
  841. X\&\fIlegend\fR region.  Each map window is independent of others.  Its
  842. Xattributes are defined in a structure which contains its location and
  843. Xsize, and parameters and flags used in determining what is placed in the
  844. Xwindow.  The detailed appearance of each graphic element to be displayed
  845. Xin the window is up to the driver.  The starchart main routines only
  846. Xdefine the location of the element, and report which routine is calling
  847. Xthe display function.  For each line in every star, planet, vector, or
  848. Xother file, the main routines determine only \fIwhat\fR is to be
  849. Xdrawn, and \fIwhere\fR on the entire device page it appears.  The
  850. Xdevice specific drivers determine exactly how it appears on the
  851. Xdevice. 
  852. X.PP
  853. XThe page may have a title region, which is drawn once per page.  This
  854. Xregion is entirely left to the driver.
  855. X.PP
  856. XThe initial values of map window structures are set in the device
  857. Xdriver.  User input from the \f(CW\`.starrc\'\fR file and the command line may
  858. Xchange these values, and then the driver has an opportunity to override
  859. Xall settings, possibly through additional user input.  The structure may
  860. Xbe read and written to \f(CW\`mapwin\'\fR files, which may be used for input to
  861. Xdifferent drivers and (carefully) editted by the user.
  862. X.PP
  863. X.NH 3
  864. XLayers
  865. X.br
  866. X.PP
  867. XA map window consists of several \fIlayers\fR.  All layers are optional.
  868. XThe order of layers is determined independently for each map window.
  869. X.PP
  870. XA map window has an \f(CW\`outline\'\fR, which is determined by the projection
  871. Xmode.  For the Sanson's projection, RA and DEC tick axes are drawn.
  872. X.PP
  873. XA grid of arbitrary origin and spacing in RA and DEC may be drawn.
  874. XThe RA and DEC lines are in two separate layers, called \f(CW\`ra_grid\'\fR
  875. Xand \f(CW\`dec_grid\'\fR.
  876. X.PP
  877. XThe \f(CW\`ecliptic\'\fR is a separate layer.
  878. X.PP
  879. XA file defining constellation \f(CW\`boundaries\'\fR is provided, in
  880. X\&\f(CW\`lineread\'\fR format.  The file contains vectors which are drawn in a
  881. Xseparate layer.  Similarly, a \f(CW\`patterns\'\fR file contains figures
  882. Xfor the constellations.  A third file and layer provides names for the
  883. Xconstellations (\f(CW\`constlnames\'\fR).
  884. X.PP
  885. XFinally the set of files defined by the user is plotted.  These
  886. Xcurrently include by default and in order a star file \f(CW\`yale.star\'\fR,
  887. Xa file which is an index to files separated by region of sky called
  888. X\&\f(CW\`index.indx\'\fR, a nebula database \f(CW\`neb.star\'\fR, and a planet
  889. Xlocation file \f(CW\`planet.star\'\fR.  Additional files may be furnished by
  890. Xthe user.
  891. X.PP
  892. XThe default is to treat these as one layer, \f(CW\`allfiles\'\fR, and draw
  893. Xthe objects in each file in order.  Alternatively, for each map window,
  894. Xthe order may be changed to draw all the symbols in all the files
  895. Xfollowed by all the names in all the files, etc.  The supported elements
  896. Xwhich are controlled by the data files are: glyph (symbol of object),
  897. Xname (text to the right of object), magnitude label (text below and to
  898. Xthe right of object), vectors, and filled areas.  These are layers
  899. X\&\f(CW\`allfiles\'\fR, \f(CW\`allglyphs\'\fR, \f(CW\`allnames\'\fR, \f(CW\`allmaglbls\'\fR,
  900. X\&\f(CW\`allvectors\'\fR, and \f(CW\`allareas\'\fR.
  901. X.PP
  902. XEach file has its own cutoff magnitudes for visibility of objects symbol
  903. X(\fImaglim\fR) name label (\fIlbllim\fR) and Bayer/Flamsteed label
  904. X(\fIgklim\fR).
  905. X.PP
  906. XFinally, a \f(CW\`legends\'\fR layer displays the legends area, if any, for a
  907. Xwindow.
  908. X.PP
  909. XTo stress: any layer in any window may be skipped, and they may be drawn
  910. Xin any order, independently.
  911. X.PP
  912. X.NH 2
  913. XUser\ Controls
  914. X.br
  915. X.PP
  916. XAs many chart controls as feasible may be set by various methods of
  917. Xuser interaction.
  918. X.PP
  919. X.PP
  920. X.NH 3
  921. XCommand\ Line\ Controls
  922. X.br
  923. X.PP
  924. END_OF_FILE
  925. if test 33987 -ne `wc -c <'doc/as.ms.aa'`; then
  926.     echo shar: \"'doc/as.ms.aa'\" unpacked with wrong size!
  927. fi
  928. # end of 'doc/as.ms.aa'
  929. fi
  930. echo shar: End of archive 24 \(of 32\).
  931. cp /dev/null ark24isdone
  932. MISSING=""
  933. for I in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 ; do
  934.     if test ! -f ark${I}isdone ; then
  935.     MISSING="${MISSING} ${I}"
  936.     fi
  937. done
  938. if test "${MISSING}" = "" ; then
  939.     echo You have unpacked all 32 archives.
  940.     rm -f ark[1-9]isdone ark[1-9][0-9]isdone
  941. else
  942.     echo You still need to unpack the following archives:
  943.     echo "        " ${MISSING}
  944. fi
  945. ##  End of shell archive.
  946. exit 0
  947.  
  948.