home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT_ZIP / spacedig / V15_1 / V15NO160.ZIP / V15NO160
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  45KB
  1. Date: Thu,  3 Sep 92 05:02:42    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V15 #160
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Thu,  3 Sep 92       Volume 15 : Issue 160
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.                     Space FAQ 04/15 - Calculations
  13.                      Space FAQ 05/15 - References
  14.               Space FAQ 06/15 - Constants and Equations
  15.  
  16.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  17.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  18.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  19.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  20.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  21. ----------------------------------------------------------------------
  22.  
  23. Date: 2 Sep 92 18:57:22 GMT
  24. From: Jon Leech <leech@mahler.cs.unc.edu>
  25. Subject: Space FAQ 04/15 - Calculations
  26. Newsgroups: sci.astro,sci.space,news.answers
  27.  
  28. Archive-name: space/math
  29. Last-modified: $Date: 92/09/02 14:48:17 $
  30.  
  31. PERFORMING CALCULATIONS AND INTERPRETING DATA FORMATS
  32.  
  33.     COMPUTING SPACECRAFT ORBITS AND TRAJECTORIES
  34.  
  35.     References that have been frequently recommended on the net are:
  36.  
  37.     "Fundamentals of Astrodynamics" Roger Bate, Donald Mueller, Jerry White
  38.     1971, Dover Press, 455pp $8.95 (US) (paperback). ISBN 0-486-60061-0
  39.  
  40.     NASA Spaceflight handbooks (dating from the 1960s)
  41.     SP-33 Orbital Flight Handbook (3 parts)
  42.     SP-34 Lunar Flight Handbook   (3 parts)
  43.     SP-35 Planetary Flight Handbook (9 parts)
  44.  
  45.     These might be found in university aeronautics libraries or ordered
  46.     through the US Govt. Printing Office (GPO), although more
  47.     information would probably be needed to order them.
  48.  
  49.     M. A. Minovitch, _The Determination and Characteristics of Ballistic
  50.     Interplanetary Trajectories Under the Influence of Multiple Planetary
  51.     Attractions_, Technical Report 32-464, Jet Propulsion Laboratory,
  52.     Pasadena, Calif., Oct, 1963.
  53.  
  54.     The title says all. Starts of with the basics and works its way up.
  55.     Very good. It has a companion article:
  56.  
  57.     M. Minovitch, _Utilizing Large Planetary Perubations for the Design of
  58.     Deep-Space Solar-Probe and Out of Ecliptic Trajectories_, Technical
  59.     Report 32-849, JPL, Pasadena, Calif., 1965.
  60.  
  61.     You need to read the first one first to realy understand this one.
  62.     It does include a _short_ summary if you can only find the second.
  63.  
  64.     Contact JPL for availability of these reports.
  65.  
  66.     "Spacecraft Attitude Dynamics", Peter C. Hughes 1986, John Wiley and
  67.     Sons.
  68.  
  69.     "Celestial Mechanics: a computational guide for the practitioner",
  70.     Lawrence G. Taff, (Wiley-Interscience, New York, 1985).
  71.  
  72.     Starts with the basics (2-body problem, coordinates) and works up to
  73.     orbit determinations, perturbations, and differential corrections.
  74.     Taff also briefly discusses stellar dynamics including a short
  75.     discussion of n-body problems.
  76.  
  77.  
  78.     COMPUTING PLANETARY POSITIONS
  79.  
  80.     More net references:
  81.  
  82.     Van Flandern & Pullinen, _Low-Precision Formulae for Planetary
  83.     Positions_, Astrophysical J. Supp Series, 41:391-411, 1979. Look in an
  84.     astronomy or physics library for this; also said to be available from
  85.     Willmann-Bell.
  86.  
  87.     Gives series to compute positions accurate to 1 arc minute for a
  88.     period + or - 300 years from now. Pluto is included but stated to
  89.  
  90.     have an accuracy of only about 15 arc minutes.
  91.  
  92.     _Interactive Computer Ephemeris_ (from the US Naval Observatory)
  93.     distributed on IBM-PC floppy disks, $35 (Willmann-Bell). Covers dates
  94.     1800-2049.
  95.  
  96.     "Planetary Programs and Tables from -4000 to +2800", Bretagnon & Simon
  97.     1986, Willmann-Bell.
  98.  
  99.     Floppy disks available separately.
  100.  
  101.     "Fundamentals of Celestial Mechanics" (2nd ed), J.M.A. Danby 1988,
  102.     Willmann-Bell.
  103.  
  104.     A good fundamental text. Includes BASIC programs; a companion set of
  105.     floppy disks is available separately.
  106.  
  107.     "Astronomical Formulae for Calculators" (4th ed.), J. Meeus 1988,
  108.     Willmann-Bell.
  109.  
  110.     "Astronomical Algorithms", J. Meeus 1991, Willmann-Bell.
  111.  
  112.     If you actively use one of the editions of "Astronomical Formulae
  113.     for Calculators", you will want to replace it with "Astronomical
  114.     Algorithms". This new book is more oriented towards computers than
  115.     calculators and contains formulae for planetary motion based on
  116.     modern work by the Jet Propulsion Laboratory, the U.S. Naval
  117.     Observatory, and the Bureau des Longitudes. The previous books were
  118.     all based on formulae mostly developed in the last century.
  119.  
  120.     Algorithms available separately on diskette.
  121.  
  122.     "Practical Astronomy with your Calculator" (3rd ed.), P. Duffett-Smith
  123.     1988, Cambridge University Press.
  124.  
  125.     "Orbits for Amateurs with a Microcomputer", D. Tattersfield 1984,
  126.     Stanley Thornes, Ltd.
  127.  
  128.     Includes example programs in BASIC.
  129.  
  130.     "Orbits for Amateurs II", D. Tattersfield 1987, John Wiley & Sons.
  131.  
  132.     "Astronomy / Scientific Software" - catalog of shareware, public domain,
  133.     and commercial software for IBM and other PCs. Astronomy software
  134.     includes planetarium simulations, ephemeris generators, astronomical
  135.     databases, solar system simulations, satellite tracking programs,
  136.     celestial mechanics simulators, and more.
  137.  
  138.     Andromeda Software, Inc.
  139.     P.O. Box 605
  140.     Amherst, NY 14226-0605
  141.  
  142.  
  143.     COMPUTING CRATER DIAMETERS FROM EARTH-IMPACTING ASTEROIDS
  144.  
  145.     Astrogeologist Gene Shoemaker proposes the following formula, based on
  146.     studies of cratering caused by nuclear tests.
  147.  
  148.              (1/3.4)
  149.     D = S  S  c  K  W        : crater diameter in km
  150.      g  p  f  n
  151.  
  152.            (1/6)
  153.     S = (g /g )            : gravity correction factor for bodies other than
  154.      g      e  t              Earth, where g = 9.8 m/s^2 and g    is the surface
  155.                         e              t
  156.                   gravity of the target body. This scaling is
  157.                   cited for lunar craters and may hold true for
  158.                   other bodies.
  159.  
  160.         (1/3.4)
  161.     S = (p / p )        : correction factor for target density p  ,
  162.      p      a   t                                t
  163.                   p  = 1.8 g/cm^3 for alluvium at the Jangle U
  164.                    a
  165.                   crater site, p = 2.6 g/cm^3 for average
  166.                   rock on the continental shields.
  167.  
  168.     C                : crater collapse factor, 1 for craters <= 3 km
  169.                   in diameter, 1.3 for larger craters (on Earth).
  170.  
  171.                                 (1/3.4)
  172.     K                : .074 km / (kT TNT equivalent)
  173.      n                  empirically determined from the Jangle U
  174.                   nuclear test crater.
  175.  
  176.           3           2               19
  177.     W = pi * d    * delta * V  / (12 * 4.185 * 10  )
  178.                 : projectile kinetic energy in kT TNT equivalent
  179.                   given diameter d, velocity v, and projectile
  180.                   density delta in CGS units. delta of around 3
  181.                   g/cm^3 is fairly good for an asteroid.
  182.  
  183.     An RMS velocity of V = 20 km/sec may be used for Earth-crossing
  184.     asteroids.
  185.  
  186.     Under these assumptions, the body which created the Barringer Meteor
  187.     Crater in Arizona (1.13 km diameter) would have been about 40 meters in
  188.     diameter.
  189.  
  190.     More generally, one can use (after Gehrels, 1985):
  191.  
  192.     Asteroid        Number of objects  Impact probability  Impact energy
  193.     diameter (km)               (impacts/year)       (* 5*10^20 ergs)
  194.  
  195.      10                10             10^-8        10^9
  196.       1             1 000             10^-6        10^6
  197.       0.1           100 000             10^-4        10^3
  198.  
  199.     assuming simple scaling laws. Note that 5*10^20 ergs = 13 000 tons TNT
  200.     equivalent, or the energy released by the Hiroshima A-bomb.
  201.  
  202.     References:
  203.  
  204.     Gehrels, T. 1985 Asteroids and comets. _Physics Today_ 38, 32-41. [an
  205.     excellent general overview of the subject for the layman]
  206.  
  207.     Shoemaker, E.M. 1983 Asteroid and comet bombardment of the earth. _Ann.
  208.     Rev. Earth Planet. Sci._ 11, 461-494. [very long and fairly
  209.     technical but a comprehensive examination of the
  210.      subject]
  211.  
  212.     Shoemaker, E.M., J.G. Williams, E.F. Helin & R.F. Wolfe 1979
  213.     Earth-crossing asteroids: Orbital classes, collision rates with
  214.     Earth, and origin. In _Asteroids_, T. Gehrels, ed., pp. 253-282,
  215.     University of Arizona Press, Tucson.
  216.  
  217.     Cunningham, C.J. 1988 _Introduction to Asteroids: The Next Frontier_
  218.     (Richmond: Willman-Bell, Inc.) [covers all aspects of asteroid
  219.     studies and is an excellent introduction to the subject for people
  220.     of all experience levels. It also has a very extensive reference
  221.     list covering essentially all of the reference material in the
  222.     field.]
  223.  
  224.  
  225.     MAP PROJECTIONS AND SPHERICAL TRIGNOMETRY
  226.  
  227.     Two easy-to-find sources of map projections are the "Encyclopaedia
  228.     Brittanica", (particularly the older volumes) and a tutorial appearing
  229.     in _Graphics Gems_ (Academic Press, 1990). The latter was written with
  230.     simplicity of exposition and suitability of digital computation in mind
  231.     (spherical trig formulae also appear, as do digitally-plotted examples).
  232.  
  233.     More than you ever cared to know about map projections is in John
  234.     Snyder's USGS publication "Map Projections--A Working Manual", USGS
  235.     Professional Paper 1395. This contains detailed descriptions of 32
  236.     projections, with history, features, projection formulas (for both
  237.     spherical earth and ellipsoidal earth), and numerical test cases. It's a
  238.     neat book, all 382 pages worth. This one's $20.
  239.  
  240.     You might also want the companion volume, by Snyder and Philip Voxland,
  241.     "An Album of Map Projections", USGS Professional Paper 1453. This
  242.     contains less detail on about 130 projections and variants. Formulas are
  243.     in the back, example plots in the front. $14, 250 pages.
  244.  
  245.     You can order these 2 ways. The cheap, slow way is direct from USGS:
  246.     Earth Science Information Center, US Geological Survey, 507 National
  247.     Center, Reston, VA 22092. (800)-USA-MAPS. They can quote you a price and
  248.     tell you where to send your money. Expect a 6-8 week turnaround time.
  249.  
  250.     A much faster way (about 1 week) is through Timely Discount Topos,
  251.     (303)-469-5022, 9769 W. 119th Drive, Suite 9, Broomfield, CO 80021. Call
  252.     them and tell them what you want. They'll quote a price, you send a
  253.     check, and then they go to USGS Customer Service Counter and pick it up
  254.     for you. Add about a $3-4 service charge, plus shipping.
  255.  
  256.     A (perhaps more accessible) mapping article is:
  257.  
  258.     R. Miller and F. Reddy, "Mapping the World in Pascal",
  259.     Byte V12 #14, December 1987
  260.  
  261.     Contains Turbo Pascal procedures for five common map projections. A
  262.     demo program, CARTOG.PAS, and a small (6,000 point) coastline data
  263.     is available on CompuServe, GEnie, and many BBSs.
  264.  
  265.     Some references for spherical trignometry are:
  266.  
  267.     _Spherical Astronomy_, W.M. Smart, Cambridge U. Press, 1931.
  268.  
  269.     _A Compendium of Spherical Astronomy_, S. Newcomb, Dover, 1960.
  270.  
  271.     _Spherical Astronomy_, R.M. Green, Cambridge U. Press., 1985 (update
  272.     of Smart).
  273.  
  274.     _Spherical Astronomy_, E Woolard and G.Clemence, Academic
  275.     Press, 1966.
  276.  
  277.  
  278.     PERFORMING N-BODY SIMULATIONS EFFICIENTLY
  279.  
  280.     "Computer Simulation Using Particles"
  281.     R. W. Hockney and J. W. Eastwood
  282.     (Adam Hilger; Bristol and Philadelphia; 1988)
  283.  
  284.     "The rapid evaluation of potential fields in particle systems",
  285.     L. Greengard
  286.     MIT Press, 1988.
  287.  
  288.         A breakthrough O(N) simulation method. Has been parallelized.
  289.  
  290.     L. Greengard and V. Rokhlin, "A fast algorithm for particle
  291.     simulations," Journal of Computational Physics, 73:325-348, 1987.
  292.  
  293.     "An O(N) Algorithm for Three-dimensional N-body Simulations", MSEE
  294.     thesis, Feng Zhao, MIT AILab Technical Report 995, 1987
  295.  
  296.     "Galactic Dynamics"
  297.     J. Binney & S. Tremaine
  298.     (Princeton U. Press; Princeton; 1987)
  299.  
  300.         Includes an O(N^2) FORTRAN code written by Aarseth, a pioneer in
  301.         the field.
  302.  
  303.     Hierarchical (N log N) tree methods are described in these papers:
  304.  
  305.     A. W. Appel, "An Efficient Program for Many-body Simulation", SIAM
  306.     Journal of Scientific and Statistical Computing, Vol. 6, p. 85,
  307.     1985.
  308.  
  309.     Barnes & Hut, "A Hierarchical O(N log N) Force-Calculation
  310.     Algorithm", Nature, V324 # 6096, 4-10 Dec 1986.
  311.  
  312.     L. Hernquist, "Hierarchical N-body Methods", Computer Physics
  313.     Communications, Vol. 48, p. 107, 1988.
  314.  
  315.  
  316.     INTERPRETING THE FITS IMAGE FORMAT
  317.  
  318.     If you just need to examine FITS images, use the ppm package (see the
  319.     comp.graphics FAQ) to convert them to your preferred format. Failing
  320.     that, the basic reference for FITS may be found in the following 3
  321.     papers:
  322.  
  323.     Wells, D. C., Greisen, E. W., and Harten, R. H., "FITS: a
  324.     flexible image transport system," Astronomy and Astrophysics
  325.     Supplement Series, 44, 363-370, 1981.
  326.  
  327.     Grosbol, P., Harten, R. H., Greisen, E. W., and Wells, D. C.,
  328.     "Generalized extensions and blocking factors for FITS,"
  329.     Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 73, 359-364, 1988
  330.  
  331.     Harten, R. H., Grosbol. P., Greisen, E. W., and Wells, D. C.,
  332.     "The FITS tables extension, Astronomy and Astrophysics
  333.     Supplement Series, 73, 365-372, 1988.
  334.  
  335.     A DRAFT document describing FITS and the Floating Point Agreement
  336.     defining FP storage formats is available by anonymous FTP from
  337.     nssdca.gsfc.nasa.gov (128.183.36.23). Get ANON_DIR:[FITS]README.;1 to
  338.     begin with. There are known to be errors and ambiguities in this
  339.     document, so it should not be used as a fundamental reference. Questions
  340.     should be sent by email to the FITS support office
  341.     (bschlesinger@nssdca.gsfc.nasa.gov) or telephone at (301)-513-1634
  342.  
  343.     A FORTRAN library for reading and writing FITS files is available by
  344.     anonymous FTP from tetra.gsfc.nasa.gov (128.183.8.77) in directory
  345.     pub/fitsio3. Contact the author, William Pence
  346.     (pence@tetra.gsfc.nasa.gov) for more details.
  347.  
  348.  
  349.     SKY (UNIX EPHEMERIS PROGRAM)
  350.  
  351.     The 6th Edition of the Unix operating system came with several software
  352.     systems not distributed because of older media capacity limitations.
  353.     Included were an ephmeris, a satellite track, and speech synthesis
  354.     software. The ephmeris, sky(6), is available within AT&T and to sites
  355.     possessing a Unix source code license. The program is regarded as Unix
  356.     source code. Sky is <0.5MB. Send proof of source code license to
  357.  
  358.     E. Miya
  359.     MS 258-5
  360.     NASA Ames Research Center
  361.     Moffett Field, CA 94035-1000
  362.     eugene@orville.nas.nasa.gov
  363.  
  364.  
  365.     THREE-DIMENSIONAL STAR/GALAXY COORDINATES
  366.  
  367.     To generate 3D coordinates of astronomical objects, first obtain an
  368.     astronomical database which specifies right ascension, declination, and
  369.     parallax for the objects. Convert parallax into distance using the
  370.     formula in part 6 of the FAQ, convert RA and declination to coordinates
  371.     on a unit sphere (see some of the references on planetary positions and
  372.     spherical trignometry earlier in this section for details on this), and
  373.     scale this by the distance.
  374.  
  375.     Two databases useful for this purpose are the Yale Bright Star catalog
  376.     (sources listed in FAQ section 3) or "The Catalogue of Stars within 25
  377.     parsecs of the Sun" (in pub/SPACE/FAQ/stars.data and stars.doc on
  378.     ames.arc.nasa.gov).
  379.  
  380.  
  381. NEXT: FAQ #5/15 - References on specific areas
  382.  
  383. ------------------------------
  384.  
  385. Date: 2 Sep 92 18:57:37 GMT
  386. From: Jon Leech <leech@mahler.cs.unc.edu>
  387. Subject: Space FAQ 05/15 - References
  388. Newsgroups: sci.astro,sci.space,news.answers
  389.  
  390. Archive-name: space/references
  391. Last-modified: $Date: 92/09/02 14:48:28 $
  392.  
  393. REFERENCES ON SPECIFIC AREAS
  394.  
  395.     PUBLISHERS OF SPACE/ASTRONOMY MATERIAL
  396.  
  397.     Crawford-Peters Aeronautica
  398.     P.O. Box 152528
  399.     San Diego, CA 92115
  400.     (619) 287-3933
  401.  
  402.     An excellent source of all kinds of space publications. They publish
  403.     a number of catalogs, including:
  404.         Aviation and Space, 1945-1962
  405.         Aviation and Space, 1962-1990
  406.         Space and Related Titles
  407.  
  408.     Willmann-Bell
  409.     P.O. Box 35025
  410.     Richmond, Virginia 23235 USA
  411.     (804)-320-7016 9-5 EST M-F
  412.  
  413.     Sky Publishing Corporation
  414.     PO Box 9111
  415.     Belmont, MA  02178-9111
  416.  
  417.     Offers "Sky Catalogue 2000.0" on PC floppy with information
  418.     (including parallax) for 45000 stars.
  419.  
  420.     Cambridge University Press
  421.     32 East 57th Street
  422.     New York, NY 10022
  423.  
  424.     John Wiley & Sons
  425.     605 Third Avenue
  426.     New York, NY 10158-0012
  427.  
  428.     Superintendent of Documents
  429.     US Government Printing Office
  430.     Washington, DC 20402
  431.  
  432.     US Naval Observatory
  433.     202-653-1079 (USNO Bulletin Board via modem)
  434.     202-653-1507 General
  435.     202-653-1545 Nautical Almanac Office (info on the Interactive
  436.         Computer Ephemeris)
  437.  
  438.     Univelt, Inc.
  439.     P. O. Box 28130
  440.     San Diego, Ca. 92128
  441.  
  442.     Publishers for the American Astronomical Society.
  443.  
  444.     Finley Holiday Film Corporation
  445.     12607 East Philadelphia Street
  446.     Whittier, California 90601
  447.     (213)945-3325
  448.     (800)FILMS-07
  449.  
  450.     Wide selection of Apollo, Shuttle, Viking, and Voyager slides at ~50
  451.     cents/slide. Call for a catalog.
  452.  
  453.     Astronomical Society of the Pacific
  454.     1290 24th Avenue
  455.     San Francisco, CA 94122
  456.  
  457.     More expensive but better organized slide sets.
  458.  
  459.     Hansen Planetarium (Utah)
  460.  
  461.     Said to hold sales on old slide sets. Look in Sky & Telescope
  462.     for contact info.
  463.  
  464.     Lunar and Planetary Institute
  465.     3303 NASA Road One
  466.     Houston, TX 77058-4399
  467.  
  468.     Technical, geology-oriented slide sets, with supporting
  469.     booklets.
  470.  
  471.     Roger Wheate
  472.     Geography Dept.
  473.     University of Calgary, Alberta
  474.     Canada T2N 1N4
  475.     (403)-220-4892
  476.     (403)-282-7298 (FAX)
  477.     wheate@uncamult.bitnet
  478.  
  479.     Offers a 40-slide set called "Mapping the Planets" illustrating
  480.     recent work in planetary cartography, comes with a booklet and
  481.     information on getting your own copies of the maps. $50 Canadian,
  482.     shipping included.
  483.  
  484.  
  485.     CAREERS IN THE SPACE INDUSTRY
  486.  
  487.     In 1990 the Princeton Planetary Society published the first edition of
  488.     "Space Jobs: The Guide to Careers in Space-Related Fields." The
  489.     publication was enormously successful: we distributed 2000 copies to
  490.     space enthusiasts across the country and even sent a few to people in
  491.     Great Britain, Australia, and Ecuador. Due to the tremendous response to
  492.     the first edition, PPS has published an expanded, up-to-date second
  493.     edition of the guide.
  494.  
  495.     The 40-page publication boasts 69 listings for summer and full-time job
  496.     opportunities as well as graduate school programs. The second edition of
  497.     "Space Jobs" features strategies for entering the space field and
  498.     describes positions at consulting and engineering firms, NASA, and
  499.     non-profit organizations. The expanded special section on graduate
  500.     schools highlights a myriad of programs ranging from space manufacturing
  501.     to space policy. Additional sections include tips on becoming an
  502.     astronaut and listings of NASA Space Grant Fellowships and Consortia, as
  503.     well as NASA Centers for the Commercial Development of Space.
  504.  
  505.     To order send check or money order made payable to Princeton Planetary
  506.     Society for $4 per copy, plus $1 per copy for shipping and handling
  507.     (non-US customers send an International Money Order payable in US
  508.     dollars) to:
  509.  
  510.     Princeton Planetary Society
  511.     315 West College
  512.     Princeton University
  513.     Princeton, NJ  08544
  514.  
  515.  
  516.     DC-X SINGLE-STAGE TO ORBIT (SSTO) PROGRAM
  517.  
  518.     SDI's SSRT (Single Stage Rocket Technology) project has funded a
  519.     suborbital technology demonstrator called DC-X that should fly in
  520.     mid-1993. Further development towards an operational single-stage to
  521.     orbit vehicle is uncertain at present; for considerably more detail on
  522.     the SSRT program, get the document
  523.  
  524.     ames.arc.nasa.gov:pub/SPACE/FAQ/DeltaClipper
  525.  
  526.     by anonymous FTP or through the email server.
  527.  
  528.  
  529.     LLNL "GREAT EXPLORATION"
  530.  
  531.     The LLNL "Great Exploration", a plan for an on-the-cheap space station,
  532.     Lunar base, and Mars mission using inflatable space structures, excited
  533.     a lot of interest on the net and still comes up from time to time. Some
  534.     references cited during net discussion were:
  535.  
  536.     Avation Week Jan 22, 1990 for an article on the overall Great
  537.     Exploration
  538.  
  539.     NASA Assessment of the LLNL Space Exploration Proposal and LLNL
  540.     Responses by Dr. Lowell Wood LLNL Doc. No. SS 90-9. Their address
  541.     is: PO Box 808 Livermore, CA 94550 (the NASA authors are unknown).
  542.  
  543.     Briefing slides of a presentation to the NRC last December may be
  544.     available. Write LLNL and ask.
  545.  
  546.     Conceptual Design Study for Modular Inflatable Space Structures, a
  547.     final report for purchase order B098747 by ILC Dover INC. I don't
  548.     know how to get this except from LLNL or ILC Dover. I don't have an
  549.     address for ILC.
  550.  
  551.  
  552.     LUNAR SCIENCE AND ACTIVITIES
  553.  
  554.     Grant H Heiken, David T Vaniman, and Bevan M French (editors),
  555.     "Lunar Sourcebook, A User's Guide to the Moon", Cambridge University
  556.     Press 1991, ISBN 0-521-33444-6; hardcover; expensive. A one-volume
  557.     encyclopedia of essentially everything known about the Moon,
  558.     reviewing current knowledge in considerable depth, with copious
  559.     references. Heavy emphasis on geology, but a lot more besides,
  560.     including considerable discussion of past lunar missions and
  561.     practical issues relevant to future mission design. *The* reference
  562.     book for the Moon; all others are obsolete.
  563.  
  564.     Wendell Mendell (ed), "Lunar Bases and Space Activities of the 21st
  565.     Century", $15. "Every serious student of lunar bases *must* have
  566.     this book" - Bill Higgins. Available from:
  567.  
  568.         Lunar and Planetary Institute
  569.         3303 NASA Road One
  570.         Houston, TX 77058-4399
  571.         If you want to order books, call (713)486-2172.
  572.  
  573.     Thomas A. Mutch, "Geology of the Moon: A Stratigraphic View",
  574.     Princeton University Press, 1970. Information about the Lunar
  575.     Orbiter missions, including maps of the coverage of the lunar
  576.     nearside and farside by various Orbiters.
  577.  
  578.     SPACECRAFT MODELS
  579.  
  580.     "Space in Miniature #2: Gemini" by
  581.     Michael J. Mackowski
  582.     1621 Waterwood Lane, St. Louis, MO 63146
  583.     $7.50
  584.  
  585.     Only 34pp but enough pictures & diagrams to interest more than just the
  586.     modelling community, I feel.
  587.  
  588.     Marco's Miniatures of Dracut, Mass. have produced a 1/144 Skylab in an
  589.     edition of 500 & a 1/48 Lunar Rover (same scale as Monogram and Revell
  590.     Lunar Modules) in a similar edition. Prices are $45 for Skylab, $24 for
  591.     LRV. Check with them for postage etc. I have no connection with them,
  592.     but have found their service to be good and their stock of rare/old kits
  593.     *is* impressive. Prices range from reasonable ($35 for Monogram 1/32
  594.     scale Apollo CSM with cutaway details) to spectacular ($145 for Airfix
  595.     Vostok).
  596.  
  597.      Four Star Collectibles
  598.      P.O. Box 658
  599.      Dracut Mass 01826, USA.
  600.      (508)-957-0695.
  601.  
  602.     Voyager, HST, Viking, Lunar Rover etc. kits from:
  603.  
  604.     Lunar Models
  605.     5120 Grisham
  606.     Rowlett, Texas 75088
  607.     (214)-475-4230
  608.  
  609.     As reviewed by Bob Kaplow:
  610.  
  611.     Peter Alway's book "Scale Model Rocketry" is now available. Mine
  612.     arrived in the mail earlier this week. To get your own copy, send
  613.     $19.95 + $2.50 s/h ($22.45 total) to:
  614.  
  615.             Peter Alway
  616.             2830 Pittsfield
  617.             Ann Arbor, MI 48104
  618.  
  619.     The book includes information on collecting scale data, construction
  620.     of scale models, and several handy tables. Appendicies include plans
  621.     for 3 sport scale models, a 1:9.22 D Region Tomahawk (BT50), a 1/40
  622.     V-2 (BT60), and a 1/9.16 Aerobee 150A (BT55/60).
  623.  
  624.     I've only begun to study the book, but it certainly will be a
  625.     valuable data source for many modellers. Most vehicles include
  626.     several paragraphs of text describing the missions flown by the
  627.     rocket, various specs including "NAR" engine classification, along
  628.     with a dimensioned drawing, color layouts & paint pattern, and a
  629.     black & white photograph.
  630.  
  631.     The vehicles included are the Aerobee 150A, Aerobee 300, Aerobee Hi,
  632.     Arcas, Asp, Astrobee 1500, Astrobee D, Atlas Centaur, Atlas-Agena,
  633.     Atlas-Score, Baby WAC, D-Region Tomahawk, Deacon Rockoon, Delta B,
  634.     Delta E, Gemini-Titan II, Iris, Javelin, Juno 1, Juno 2, Little Joe
  635.     1, Little Joe 2, Mercury-Atlas, Mercury-Redstone, Nike-Apache,
  636.     Nike-Asp, Nike-Cajun, Nike-Deacon, Nike-Tomahawk, RAM B, Saturn 1
  637.     Block 1, Saturn 1 Block 2, Saturn 1B, Saturn 5, Scout, Standard
  638.     Aerobee, Terrapin, Thor-Able, Titan III C, Titan III E, Trailblazer
  639.     1, V-2, Vanguard, Viking Model 1, Viking Model 2, and Wac Corporal.
  640.  
  641.  
  642.     ROCKET PROPULSION
  643.  
  644.     George P. Sutton, "Rocket Propulsion Elements", 5th edn,
  645.     Wiley-Interscience 1986, ISBN 0-471-80027-9. Pricey textbook. The
  646.     best (nearly the only) modern introduction to the technical side of
  647.     rocketry. A good place to start if you want to know the details. Not
  648.     for the math-shy. Straight chemical rockets, essentially nothing on
  649.     more advanced propulsion (although earlier editions reportedly had
  650.     some coverage).
  651.  
  652.     Dieter K. Huzel and David H. Huang, "Design of Liquid Propellant
  653.     Rocket Engines", NASA SP-125.
  654.     NTIS N71-29405        PC A20/MF A01    1971  461p
  655.     Out of print; reproductions may be obtained through the NTIS
  656.     (expensive). The complete and authoritative guide to designing
  657.     liquid-fuel engines. Reference #1 in most chapters of Sutton. Heavy
  658.     emphasis on practical issues, what works and what doesn't, what the
  659.     typical values of the fudge factors are. Stiff reading, massive
  660.     detail; written for rocket engineers by rocket engineers.
  661.  
  662.  
  663.     SPACECRAFT DESIGN
  664.  
  665.     Brij N. Agrawal, "Design of Geosynchronous Spacecraft",
  666.     Prentice-Hall, ISBN 0-13-200114-4.
  667.  
  668.     James R. Wertz ed, "Spacecraft Attitude Determination and
  669.     Control", Kluwer, ISBN 90-277-1204-2.
  670.  
  671.     P.R.K. Chetty, "Satellite Technology and its Applications",
  672.     McGraw-Hill, ISBN 0-8306-9688-1.
  673.  
  674.     James R. Wertz and Wiley J. Larson (editors), "Space Mission
  675.     Analysis and Design", Kluwer Academic Publishers
  676.     (Dordrecht/Boston/London) 1991, ISBN 0-7923-0971-5 (paperback), or
  677.     0-7923-0970-7 (hardback).
  678.  
  679.         This looks at system-level design of a spacecraft, rather than
  680.         detailed design. 23 chapters, 4 appendices, about 430 pages. It
  681.         leads the reader through the mission design and system-level
  682.         design of a fictitious earth-observation satellite, to
  683.         illustrate the principles that it tries to convey. Warning:
  684.         although the book is chock-full of many useful reference tables,
  685.         some of the numbers in at least one of those tables (launch
  686.         costs for various launchers) appear to be quite wrong. Can be
  687.         ordered by telephone, using a credit card; Kluwer's phone number
  688.         is (617)-871-6600. Cost $34.50.
  689.  
  690.  
  691.     ESOTERIC PROPULSION SCHEMES (SOLAR SAILS, LASERS, FUSION...)
  692.  
  693.     This needs more and more up-to-date references, but it's a start.
  694.  
  695.     ANTIMATTER:
  696.  
  697.     "Antiproton Annihilation Propulsion", Robert Forward
  698.         AFRPL TR-85-034 from the Air Force Rocket Propulsion Laboratory
  699.         (AFRPL/XRX, Stop 24, Edwards Air Force Base, CA 93523-5000).
  700.         NTIS AD-A160 734/0       PC A10/MF A01
  701.         PC => Paper copy, A10 => $US57.90 -- or maybe Price Code?
  702.         MF => MicroFiche, A01 => $US13.90
  703.  
  704.         Technical study on making, holding, and using antimatter for
  705.         near-term (30-50 years) propulsion systems. Excellent
  706.         bibliography. Forward is the best-known proponent
  707.         of antimatter.
  708.  
  709.         This also may be available as UDR-TR-85-55 from the contractor,
  710.         the University of Dayton Research Institute, and DTIC AD-A160
  711.         from the Defense Technical Information Center, Defense Logistics
  712.         Agency, Cameron Station, Alexandria, VA 22304-6145. And it's
  713.         also available from the NTIS, with yet another number.
  714.  
  715.     "Advanced Space Propulsion Study, Antiproton and Beamed Power
  716.         Propulsion", Robert Forward
  717.  
  718.         AFAL TR-87-070 from the Air Force Astronautics Laboratory, DTIC
  719.         #AD-A189 218.
  720.         NTIS AD-A189 218/1      PC A10/MF A01
  721.  
  722.         Summarizes the previous paper, goes into detail on beamed power
  723.         systems including " 1) pellet, microwave, and laser beamed power
  724.         systems for intersteller transport; 2) a design for a
  725.         near-relativistic laser-pushed lightsail using near-term laser
  726.         technology; 3) a survey of laser thermal propulsion, tether
  727.         transportation systems, antiproton annihilation propulsion,
  728.         exotic applications of solar sails, and laser-pushed
  729.         interstellar lightsails; 4) the status of antiproton
  730.         annihilation propulsion as of 1986; and 5) the prospects for
  731.         obtaining antimatter ions heavier than antiprotons." Again,
  732.         there is an extensive bibliography.
  733.  
  734.         "Application of Antimatter - Electric Power to Interstellar
  735.         Propulsion", G. D. Nordley, JBIS Interstellar Studies issue of
  736.         6/90.
  737.  
  738.     BUSSARD RAMJETS AND RELATED METHODS:
  739.  
  740.     G. L. Matloff and A. J. Fennelly, "Interstellar Applications and
  741.     Limitations of Several Electrostatic/Electromagnetic Ion Collection
  742.     Techniques", JBIS 30 (1977):213-222
  743.  
  744.     N. H. Langston, "The Erosion of Interstellar Drag Screens", JBIS 26
  745.     (1973): 481-484
  746.  
  747.     C. Powell, "Flight Dynamics of the Ram-Augmented Interstellar
  748.     Rocket", JBIS 28 (1975):553-562
  749.  
  750.     A. R. Martin, "The Effects of Drag on Relativistic Spacefight", JBIS
  751.     25 (1972):643-652
  752.  
  753.     FUSION:
  754.  
  755.     "A Laser Fusion Rocket for Interplanetary Propulsion", Roderick Hyde,
  756.     LLNL report UCRL-88857. (Contact the Technical Information Dept. at
  757.     Livermore)
  758.  
  759.         Fusion Pellet design: Fuel selection. Energy loss mechanisms.
  760.         Pellet compression metrics. Thrust Chamber: Magnetic nozzle.
  761.         Shielding. Tritium breeding. Thermal modeling. Fusion Driver
  762.         (lasers, particle beams, etc): Heat rejection. Vehicle Summary:
  763.         Mass estimates. Vehicle Performance: Interstellar travel
  764.         required exhaust velocities at the limit of fusion's capability.
  765.         Interplanetary missions are limited by power/weight ratio.
  766.         Trajectory modeling. Typical mission profiles. References,
  767.         including the 1978 report in JBIS, "Project Daedalus", and
  768.         several on ICF and driver technology.
  769.  
  770.     "Fusion as Electric Propulsion", Robert W. Bussard, Journal of
  771.     Propulsion and Power, Vol. 6, No. 5, Sept.-Oct. 1990
  772.  
  773.         Fusion rocket engines are analyzed as electric propulsion
  774.         systems, with propulsion thrust-power-input-power ratio (the
  775.         thrust-power "gain" G(t)) much greater than unity. Gain values
  776.         of conventional (solar, fission) electric propulsion systems are
  777.         always quite small (e.g., G(t)<0.8). With these, "high-thrust"
  778.         interplanetary flight is not possible, because system
  779.         acceleration (a(t)) capabilities are always less than the local
  780.         gravitational acceleration. In contrast, gain values 50-100
  781.         times higher are found for some fusion concepts, which offer
  782.         "high-thrust" flight capability. One performance example shows a
  783.         53.3 day (34.4 powered; 18.9 coast), one-way transit time with
  784.         19% payload for a single-stage Earth/Mars vehicle. Another shows
  785.         the potential for high acceleration (a(t)=0.55g(o)) flight in
  786.         Earth/moon space.
  787.  
  788.     "The QED Engine System: Direct Electric Fusion-Powered Systems for
  789.     Aerospace Flight Propulsion" by Robert W. Bussard, EMC2-1190-03,
  790.     available from Energy/Matter Conversion Corp., 9100 A. Center
  791.     Street, Manassas, VA 22110.
  792.  
  793.         [This is an introduction to the application of Bussard's version
  794.         of the Farnsworth/Hirsch electrostatic confinement fusion
  795.         technology to propulsion. 1500<Isp<5000 sec. Farnsworth/Hirsch
  796.         demonstrated a 10**10 neutron flux with their device back in
  797.         1969 but it was dropped when panic ensued over the surprising
  798.         stability of the Soviet Tokamak. Hirsch, responsible for the
  799.         panic, has recently recanted and is back working on QED. -- Jim
  800.         Bowery]
  801.  
  802.     "PLASMAKtm Star Power for Energy Intensive Space Applications", by
  803.     Paul M. Koloc, Eight ANS Topical Meeting on Technology of Fusion
  804.     Energy, special issue FUSION TECHNOLOGY, March 1989.
  805.  
  806.         Aneutronic energy (fusion with little or negligible neutron
  807.         flux) requires plasma pressures and stable confinement times
  808.         larger than can be delivered by current approaches. If plasma
  809.         pressures appropriate to burn times on the order of milliseconds
  810.         could be achieved in aneutronic fuels, then high power densities
  811.         and very compact, realtively clean burning engines for space and
  812.         other special applications would be at hand. The PLASMAKtm
  813.         innovation will make this possible; its unique pressure
  814.         efficient structure, exceptional stability, fluid-mechanically
  815.         compressible Mantle and direct inductive MHD electric power
  816.         conversion advantages are described. Peak burn densities of tens
  817.         of megawats per cc give it compactness even in the
  818.         multi-gigawatt electric output size. Engineering advantages
  819.         indicate a rapid development schedule at very modest cost. [I
  820.         strongly recommend that people take this guy seriously. Bob
  821.         Hirsch, the primary proponent of the Tokamak, has recently
  822.         declared Koloc's PLASMAKtm precursor, the spheromak, to be one
  823.         of 3 promising fusion technologies that should be pursued rather
  824.         than Tokamak. Aside from the preceeding appeal to authority, the
  825.         PLASMAKtm looks like it finally models ball-lightning with solid
  826.         MHD physics. -- Jim Bowery]
  827.  
  828.     ION DRIVES:
  829.  
  830.     Retrieve files pub/SPACE/SPACELINK/6.5.2.* from the Ames SPACE
  831.     archive; these deal with many aspects of ion drives and describe the
  832.     SERT I and II missions, which flight-tested cesium ion thrusters in
  833.     the 1960s and 70s. There are numerous references.
  834.  
  835.     MASS DRIVERS (COILGUNS, RAILGUNS):
  836.  
  837.     IEEE Transactions on Magnetics (for example, v. 27 no. 1, January
  838.     1991 issue). Every so often they publish the proceedings of the
  839.     Symposium on Electromagnetic Launcher Technology, including hundreds
  840.     of papers on the subject. It's a good look at the state of the art,
  841.     though perhaps not a good tutorial for beginners. Anybody know some
  842.     good review papers?
  843.  
  844.     NUCLEAR ROCKETS (FISSION):
  845.  
  846.     "Technical Notes on Nuclear Rockets", by Bruce W. Knight and Donald
  847.     Kingsbury, unpublished. May be available from: Donald Kingsbury,
  848.     Math Dept., McGill University, PO Box 6070, Station A, Montreal,
  849.     Quebec M3C 3G1 Canada.
  850.  
  851.     SOLAR SAILS:
  852.  
  853.     Starsailing. Solar Sails and Interstellar Travel. Louis Friedman,
  854.     Wiley, New York, 1988, 146 pp., paper $9.95. (Not very technical,
  855.     but an adequate overview.)
  856.  
  857.     "Roundtrip Interstellar Travel Using Laser-Pushed Lightsails
  858.     (Journal of Spacecraft and Rockets, vol. 21, pp. 187-95, Jan.-Feb.
  859.     1984)
  860.  
  861.     TETHERS:
  862.  
  863.     _Tethers and Asteroids for Artificial Gravity Assist in the Solar
  864.     System,_ by P.A. Penzo and H.L. Mayer., _Journal of Spacecraft
  865.     and Rockets_ for Jan-Feb 1986.
  866.  
  867.         Details how a spacecraft with a kevlar tether of the same mass
  868.         can change its velocity by up to slightly less than 1 km/sec. if
  869.         it is travelling under that velocity wrt a suitable asteroid.
  870.  
  871.     GENERAL:
  872.  
  873.     "Alternate Propulsion Energy Sources", Robert Forward
  874.         AFPRL TR-83-067.
  875.         NTIS AD-B088 771/1      PC A07/MF A01   Dec 83 138p
  876.  
  877.         Keywords: Propulsion energy, metastable helium, free-radical
  878.         hydrogen, solar pumped (sic) plasmas, antiproton annihiliation,
  879.         ionospheric lasers, solar sails, perforated sails, microwave
  880.         sails, quantum fluctuations, antimatter rockets... It's a wide,
  881.         if not deep, look at exotic energy sources which might be useful
  882.         for space propulsion. It also considers various kinds of laser
  883.         propulsion, metallic hydrogen, tethers, and unconventional
  884.         nuclear propulsion. The bibliographic information, pointing to
  885.         the research on all this stuff, belongs on every daydreamer's
  886.         shelf.
  887.  
  888.     Future Magic. Dr. Robert L. Forward, Avon, 1988. ISBN 0-380-89814-4.
  889.  
  890.         Nontechnical discussion of tethers, antimatter, gravity control,
  891.         and even futher-out topics.
  892.  
  893.  
  894.     SPY SATELLITES
  895.  
  896.     *Deep Black*, by William Burrows;
  897.     "best modern general book for spysats."
  898.  
  899.     1) A Base For Debate: The US Satellite Station at Nurrungar, Des Ball,
  900.     Allen and Unwin Australia, 1987 ISBN 0 04 355027 4 [ covers DSP early
  901.     warning satellites]
  902.  
  903.     2) Pine Gap: Australia and the US Geostationary Signals intelligence
  904.     satellite program, Des Ball, Allen and Unwin Australia, 1988 ISBN 0 04
  905.     363002 5. [covers RHYOLITE/AQUACADE, CHALET/VORTEX, and MAGNUM signals
  906.     intelligence satellites]
  907.  
  908.     3) Guardians: Strategic Reconnaissance Satellites, Curtis Peebles, 1987,
  909.     Ian Allan, ISBN 0 7110 17654 [ good on MOL, military Salyut and Soviet
  910.     satellites, less so on others. Tends to believe what he's told so flaws
  911.     in discussion of DSP, RHYOLITE et al..]
  912.  
  913.     4) America's Secret Eyes In Space: The Keyhole Spy Satellite Program,
  914.     Jeffrey Richelson, 1990, Harper and Row, ISBN 0 88730 285 8 [ in a class
  915.     of its own, *the* historical reference on the KEYHOLE satellites]
  916.  
  917.     5) Secret Sentries in Space, Philip J Klass, 1971.
  918.     "long out of print but well worth a look"
  919.  
  920.  
  921.     SPACE SHUTTLE COMPUTER SYSTEMS
  922.  
  923.     %J Communications of the ACM
  924.     %V 27
  925.     %N 9
  926.     %D September 1984
  927.     %K Special issue on space [shuttle] computers
  928.  
  929.     %A Myron Kayton
  930.     %T Avionics for Manned Spacecraft
  931.     %J IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems
  932.     %V 25
  933.     %N 6
  934.     %D November 1989
  935.     %P 786-827
  936.  
  937.     Other various AIAA and IEEE publications.
  938.  
  939.     Computers in Spaceflight: The NASA Experience
  940.     James E.  Tomayko
  941.     1988?
  942.  
  943.  
  944.     SETI COMPUTATION (SIGNAL PROCESSING)
  945.  
  946.     %A D. K. Cullers
  947.     %A Ivan R. Linscott
  948.     %A Bernard M. Oliver
  949.     %T Signal Processing in SETI
  950.     %J Communications of the ACM
  951.     %V 28
  952.     %N 11
  953.     %D November 1984
  954.     %P 1151-1163
  955.     %K CR Categories and Subject Descriptors: D.4.1 [Operating Systems]:
  956.     Process Management - concurrency; I.5.4 [Pattern Recognition]:
  957.     Applications - signal processing; J.2 [Phsyical Sciences and Engineering]:
  958.     astronomy
  959.     General Terms: Design
  960.     Additional Key Words and Phrases: digital Fourier transforms,
  961.     finite impulse-response filters, interstellar communications,
  962.     Search for Extra-terrestrial Intelligence, signal detection,
  963.     spectrum analysis
  964.  
  965.  
  966.     AMATEUR SATELLIES & WEATHER SATELLITES
  967.  
  968.     A fairly long writeup on receiving and interpreting weather satellite
  969.     photos is available from the Ames SPACE archive in
  970.     pub/SPACE/FAQ/WeatherPhotos.
  971.  
  972.     The American Radio Relay League publication service offers the following
  973.     references (also see the section on AMSAT in the space groups segment of
  974.     the FAQ):
  975.  
  976.     ARRL Satellite Experimenters Handbook,        #3185, $20
  977.     ARRL Weather Satellite Handbook,        #3193, $20
  978.     IBM-PC software for Weather Satellite Handbook, #3290, $10
  979.  
  980.     AMSAT NA 5th Space Symposium,            #0739, $12
  981.     AMSAT NA 6th Space Symposium,            #2219, $12
  982.  
  983.     Shipping is extra.
  984.  
  985.     The American Radio Relay League
  986.     Publications Department
  987.     225 Main Street
  988.     Newington, CT 06111
  989.     (203)-666-1541
  990.  
  991.  
  992.     TIDES
  993.  
  994.     Srinivas Bettadpur contributed a writeup on tides, available from the
  995.     Ames SPACE archive in pub/SPACE/FAQ/Tides. It covers the following
  996.     areas:
  997.  
  998.     - 2-D Example of Tidal Deformation
  999.     - Treatment of Tidal Fields in Practice
  1000.     - Long term evolution of the Earth-Moon system under tides
  1001.  
  1002.     The writeup refers to the following texts:
  1003.  
  1004.     "Geophysical Geodesy" by K. Lambeck
  1005.     "Tides of the planet Earth" by P. Melchior
  1006.  
  1007. NEXT: FAQ #6/15 - Constants and equations for calculations
  1008.  
  1009. ------------------------------
  1010.  
  1011. Date: 2 Sep 92 18:57:45 GMT
  1012. From: Jon Leech <leech@mahler.cs.unc.edu>
  1013. Subject: Space FAQ 06/15 - Constants and Equations
  1014. Newsgroups: sci.astro,sci.space,news.answers
  1015.  
  1016. Archive-name: space/constants
  1017. Last-modified: $Date: 92/09/02 14:48:04 $
  1018.  
  1019. CONSTANTS AND EQUATIONS FOR CALCULATIONS
  1020.  
  1021.     This list was originally compiled by Dale Greer. Additions would be
  1022.     appreciated.
  1023.  
  1024.     Numbers in parentheses are approximations that will serve for most
  1025.     blue-skying purposes.
  1026.  
  1027.     Unix systems provide the 'units' program, useful in converting
  1028.     between different systems (metric/English, etc.)
  1029.  
  1030.     NUMBERS
  1031.  
  1032.     7726 m/s     (8000)  -- Earth orbital velocity at 300 km altitude
  1033.     3075 m/s     (3000)  -- Earth orbital velocity at 35786 km (geosync)
  1034.     6378 km         (6400)  -- Mean radius of Earth
  1035.     1738 km         (1700)  -- Mean radius of Moon
  1036.     5.974e24 kg     (6e24)  -- Mass of Earth
  1037.     7.348e22 kg     (7e22)  -- Mass of Moon
  1038.     1.989e30 kg     (2e30)  -- Mass of Sun
  1039.     3.986e14 m^3/s^2 (4e14)  -- Gravitational constant times mass of Earth
  1040.     4.903e12 m^3/s^2 (5e12)  -- Gravitational constant times mass of Moon
  1041.     1.327e20 m^3/s^2 (13e19) -- Gravitational constant times mass of Sun
  1042.     384401 km     ( 4e5)  -- Mean Earth-Moon distance
  1043.     1.496e11 m     (15e10) -- Mean Earth-Sun distance (Astronomical Unit)
  1044.  
  1045.     1 megaton (MT) TNT = about 4.2e15 J or the energy equivalent of
  1046.     about .05 kg (50 gm) of matter. Ref: J.R Williams, "The Energy Level
  1047.     of Things", Air Force Special Weapons Center (ARDC), Kirtland Air
  1048.     Force Base, New Mexico, 1963. Also see "The Effects of Nuclear
  1049.     Weapons", compiled by S. Glasstone and P.J. Dolan, published by the
  1050.     US Department of Defense (obtain from the GPO).
  1051.  
  1052.     EQUATIONS
  1053.  
  1054.     Where d is distance, v is velocity, a is acceleration, t is time.
  1055.  
  1056.     For constant acceleration
  1057.         d = d0 + vt + .5at^2
  1058.         v = v0 + at
  1059.       v^2 = 2ad
  1060.  
  1061.     Acceleration on a cylinder (space colony, etc.) of radius r and
  1062.         rotation period t:
  1063.  
  1064.         a = 4 pi**2 r / t^2
  1065.  
  1066.     For circular Keplerian orbits, where u is gravitational constant, a is
  1067.         semimajor axis of orbit, P is period.
  1068.         v^2 = u/a
  1069.         P    = 2pi/(Sqrt(u/a^3))
  1070.         u    = G * M (can be measured much more accurately than G or M)
  1071.  
  1072.         Vc = sqrt(M * G / r)
  1073.         Vesc = sqrt(2 * M * G / r) = sqrt(2) * Vc
  1074.         The period of an eccentric orbit is the same as the period of a
  1075.            circular orbit with the same semi-major axis
  1076.         1/2 V**2 - G * M / r = K  (conservation of energy)
  1077.             where
  1078.         Vc     = velocity of a circular orbit (you have something like this)
  1079.         Vesc = escape velocity
  1080.         K     = -G * M / 2 / a
  1081.         M     = Mass of orbited object
  1082.         G     = Gravitational constant
  1083.         r     = radius of orbit (measured from center of mass of system)
  1084.         V     = orbital velocity
  1085.  
  1086.     Change in velocity required for a plane change of angle phi in a
  1087.     circular orbit:
  1088.  
  1089.         delta V = 2 sqrt(GM/r) sin (phi/2)
  1090.  
  1091.     Energy to put mass m into a circular orbit (ignoring rotational
  1092.     velocity of the Earth, which reduces the energy a bit).
  1093.  
  1094.         GMm (1/Re - 1/2Rcirc)
  1095.         Re = radius of the earth
  1096.         Rcirc = radius of the circular orbit.
  1097.  
  1098.     Classical rocket equation (dv = change in velocity, ve = exhaust
  1099.       velocity, x = reaction mass, m1 = rocket mass excluding reaction
  1100.       mass):
  1101.  
  1102.         dv = Ve * ln((m1 + x) / m1)
  1103.            = Ve * ln((final mass) / (initial mass))
  1104.         Ve = Isp * g = exhaust velocity, m / s
  1105.         Isp = specific impulse of engine
  1106.         g = 9.80665 m / s^2
  1107.  
  1108.     Relativistic rocket equation (constant acceleration)
  1109.  
  1110.         t (unaccelerated) = c/a * sinh(a*t/c)
  1111.         d = c**2/a * (cosh(a*t/c) - 1)
  1112.         v = c * tanh(a*t/c)
  1113.  
  1114.     Relativistic rocket with exhaust velocity Ve and mass ratio MR:
  1115.  
  1116.         at/c = Ve/c * ln(MR), or
  1117.  
  1118.         t (unaccelerated) = c/a * sinh(Ve/c * ln(MR))
  1119.         d = c**2/a * (cosh(Ve/C * ln(MR)) - 1)
  1120.         v = c * tanh(Ve/C * ln(MR))
  1121.  
  1122.     Converting from parallax to distance:
  1123.  
  1124.         d (in parsecs) = 1 / p (in arc seconds)
  1125.         d (in astronomical units) = 206265 / p
  1126.  
  1127.     Miscellaneous
  1128.         f=ma    -- Force is mass times acceleration
  1129.         w=fd    -- Work (energy) is force times distance
  1130.  
  1131.     Atmospheric density varies as exp(-mgz/kT) where z is altitude, m is
  1132.     molecular weight in kg of air, g is local acceleration of gravity, T
  1133.     is temperature, k is Bolztmann's constant. On Earth up to 100 km,
  1134.  
  1135.         d = d0*exp(-z*1.42e-4)
  1136.  
  1137.     where d is density, d0 is density at 0km, is approximately true, so
  1138.  
  1139.         d@12km (40000 ft) = d0*.18
  1140.         d@9 km (30000 ft) = d0*.27
  1141.         d@6 km (20000 ft) = d0*.43
  1142.         d@3 km (10000 ft) = d0*.65
  1143.  
  1144.  
  1145.     Titius-Bode Law for approximating planetary distances:
  1146.  
  1147.         R(n) = 0.4 + 0.3 * 2^N Astronomical Units (N = -infinity for
  1148.         Mercury, 0 for Venus, 1 for Earth, etc.)
  1149.  
  1150.         This fits fairly well except for Neptune.
  1151.  
  1152.     CONSTANTS
  1153.  
  1154.     6.62618e-34 J-s  (7e-34) -- Planck's Constant "h"
  1155.     1.054589e-34 J-s (1e-34) -- Planck's Constant / (2 * PI), "h bar"
  1156.     1.3807e-23 J/K    (1.4e-23) - Boltzmann's Constant "k"
  1157.     5.6697e-8 W/m^2/K (6e-8) -- Stephan-Boltzmann Constant "sigma"
  1158.     6.673e-11 N m^2/kg^2 (7e-11) -- Newton's Gravitational Constant "G"
  1159.     0.0029 m K     (3e-3)  -- Wien's Constant "sigma(W)"
  1160.     3.827e26 W     (4e26)  -- Luminosity of Sun
  1161.     1370 W / m^2     (1400)  -- Solar Constant (intensity at 1 AU)
  1162.     6.96e8 m     (7e8)     -- radius of Sun
  1163.     1738 km         (2e3)     -- radius of Moon
  1164.     299792458 m/s      (3e8)  -- speed of light in vacuum "c"
  1165.     9.46053e15 m      (1e16) -- light year
  1166.     206264.806 AU      (2e5)  -- \
  1167.     3.2616 light years (3)     --  --> parsec
  1168.     3.0856e16 m     (3e16)  -- /
  1169.  
  1170.  
  1171. Black Hole radius (also called Schwarzschild Radius):
  1172.  
  1173.     2GM/c^2, where G is Newton's Grav Constant, M is mass of BH,
  1174.         c is speed of light
  1175.  
  1176.     Things to add (somebody look them up!)
  1177.     Basic rocketry numbers & equations
  1178.     Aerodynamical stuff
  1179.     Energy to put a pound into orbit or accelerate to interstellar
  1180.         velocities.
  1181.     Non-circular cases?
  1182.     Atmosphere scale height for various planets.
  1183.  
  1184.  
  1185. NEXT: FAQ #7/15 - Astronomical Mnemonics
  1186.  
  1187. ------------------------------
  1188.  
  1189. End of Space Digest Volume 15 : Issue 160
  1190. ------------------------------
  1191.