home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Fritz: All Fritz / All Fritz.zip / All Fritz / FILES / EDUCNOMY / JMOONS.LZH / JMOONS.DOC next >
Text File  |  1992-02-15  |  29KB  |  357 lines

  1.                                                                                 
  2.                                                                                 
  3.                                                                                 
  4.                          Moons of Jupiter Orbital Clock                         
  5.                                                                                 
  6.                                ── Version 1.00 ──                               
  7.                                                                                 
  8.                                                                                 
  9.         Most of us are familiar with the path and phases of Earth's only        
  10.      satellite - the moon.  Orbiting the Earth every 27 days or so, the         
  11.      moon controls the tides of our oceans, provides illumination at night,     
  12.      and also gives us an excellent object to observe in our telescopes,        
  13.      binoculars, or just the naked eye.                                         
  14.                                                                                 
  15.         Imagine what it might be like if the Earth had four satellites of       
  16.      different sizes, different orbital periods, different topographical        
  17.      and geographical features, all having an effect on the tides and           
  18.      eclipsing each other and the sun.  Quite a scenario, wouldn't you          
  19.      think?  That's what it would be like if you lived on the planet            
  20.      Jupiter.  Although the moons of Jupiter are tiny in comparison to the      
  21.      size of the planet itself, they are so varied in features and              
  22.      properties that they are the most unique satellites in our solar           
  23.      system.                                                                    
  24.                                                                                 
  25.         While Jupiter is on the average more than 2000 times farther away       
  26.      from us than our moon is, we can still marvel at the four largest          
  27.      satellites circling this vast gas giant of a planet.  In a telescope       
  28.      and even in a pair of strong binoculars, the movements of these moons      
  29.      can be observed.  Below are the names and some interesting data about      
  30.      each of Jupiter's four largest moons.                                      
  31.                                                                                 
  32.                                                                                 
  33.                          Average Distance  Time to Orbit  Diameter              
  34.                  Name    from planet (km)     planet        (km)                
  35.                ────────  ────────────────  ─────────────  ────────              
  36.                                                                                 
  37.                      Io       422,000        1d 18h 28m     3630                
  38.                                                                                 
  39.                  Europa       671,000        3d 13h 14m     3138                
  40.                                                                                 
  41.                Ganymede     1,070,000        7d  3h 43m     5262                
  42.                                                                                 
  43.                Callisto     1,883,000       16d 16h 32m     4800                
  44.                                                                                 
  45.                                                                                 
  46.      And just for comparison, here's the same data for our moon.                
  47.                                                                                 
  48.                                                                                 
  49.                    Moon       384,400       27d  7h 43m     3476                
  50.                                                                                 
  51.                                                                                 
  52.         All this data for the moons of Jupiter add up to a never ending         
  53.      panorama of circling objects.  From our viewpoint here on Earth,           
  54.      however, we can really see only one dimension of these movements,          
  55.      motion that occurs from side to side.  That is the purpose of this         
  56.      program.  To show the relative position of each of the moons in            
  57.      relation to Jupiter itself at a given date and time.                       
  58.                                                                                 
  59.         To start the program, type the word "JMOONS" in at your DOS             
  60.      prompt and press the enter key.  After a brief blurb, the first screen     
  61.      to appear is where you respond to four inquiries so the program will       
  62.      know what you would liked displayed.                                       
  63.                                                                                
  64.                                                                                 
  65.                                                                                 
  66.                                                                                 
  67.      DATE, TIME, AND TIME ZONE                                                  
  68.                                                                                 
  69.                                                                                 
  70.      Here's what the program needs to know:                                     
  71.                                                                                 
  72.         1) DATE - The moons will appear in their positions as they              
  73.                 were/are/will be on the date you type in.  The format           
  74.                 required is MM-DD-YYYY.  No dates earlier than January 1,       
  75.                 1801 (01-01-1801) will be accepted, nor will any dates          
  76.                 later than December 31, 2200 (12-31-2200).  These aren't        
  77.                 just arbitrary dates, but a range where the program operates    
  78.                 fairly efficiently.  Dates outside this range produced          
  79.                 unpredictable results.  A quick shortcut around having to       
  80.                 type in the current date all the time is to just press the      
  81.                 "ENTER" key.  This will retrieve the DOS date from your         
  82.                 computer.  You entered the DOS date when you turned on your     
  83.                 computer or the DOS date may have been set by your              
  84.                 computer's internal clock.                                      
  85.                                                                                 
  86.         2) TIME - The moons will appear in their positions as they              
  87.                 were/are/will be at the time you enter.  The required format    
  88.                 for this prompt is HH:MM:SS in military style.  That's the      
  89.                 same as 24-hour format.  For example, if the regular time is    
  90.                 08:36:15 PM, the corresponding 24-hour format would be          
  91.                 20:36:15.  If you just press the "ENTER" key, the time will     
  92.                 be retrieved from DOS.  Again, either you set the time          
  93.                 yourself or your computer's internal clock did it for you.      
  94.                 By the way, don't worry about resetting the date and time       
  95.                 before you exit the program, the program does not affect the    
  96.                 computer's internal date and time.  (A few seconds may be       
  97.                 lost internally while the program is run - a result of doing    
  98.                 intensive graphics.)                                            
  99.                                                                                 
  100.         3) ZONE - This is a value between -12 and +15 indicating the            
  101.                 number of hours before or after Universal Coordinated Time.     
  102.                 Universal Coordinated Time, or UTC for short, is the time at    
  103.                 the zero meridian which crosses the Eastern portion of          
  104.                 Europe and Africa.  This imaginary line passes through          
  105.                 Greenwich, England, therefore UTC is also known as Greenwich    
  106.                 Mean Time (GMT).  The continental United States covers four     
  107.                 different zones that are offset from UTC by -5,-6,-7, and -8    
  108.                 hours when in Standard time and -4,-5,-6, and -7 hours when     
  109.                 in Daylight Saving Time.  These four zones are Eastern,         
  110.                 Central, Mountain, and Pacific respectively.  A table is        
  111.                 shown at the bottom of the input screen that includes all       
  112.                 the time zones in North America, Alaska, Hawaii, Australia,     
  113.                 and a few other locations around the world.                     
  114.                                                                                 
  115.         4) NAME - This field is for descriptive purposes only.  Whatever        
  116.                 3-letter abbreviation you enter here will be shown on the       
  117.                 Orbital Clock display.  The zone table lists the time zone      
  118.                 abbreviations for the continental U.S.  You may just press      
  119.                 enter at this prompt if you do not wish to have the             
  120.                 abbreviation appear or don't know what the abbreviation is.     
  121.                                                                                 
  122.         Now on to the Orbital Clock!                                            
  123.                                                                                 
  124.                                                                                 
  125.                                                                                 
  126.                                                                                
  127.                                                                                 
  128.                                                                                 
  129.                                                                                 
  130.      THE ORBITAL CLOCK                                                          
  131.                                                                                 
  132.                                                                                 
  133.         The large rectangular box that appears at the top of your screen        
  134.      is the window looking into the Jovian system.  South is at the top of      
  135.      the display, matching a view through a telescope.  The large circular      
  136.      object in the center is the planet Jupiter, and the four smaller           
  137.      objects are the four Galilean satellites. (These are not shown to          
  138.      scale in relation to Jupiter.)  Just what order the satellites appear      
  139.      in from left to right depends on the date and time.  Speaking of the       
  140.      date and time, they appear at the upper right above the Orbital            
  141.      Clock.  The satellites are color-coded throughout the program for easy     
  142.      identification.  Io will appear in red, Europa in blue, Ganymede in        
  143.      green, and Callisto in magenta (purple).                                   
  144.                                                                                 
  145.         You may look in your telescope and see a satellite that is close        
  146.      to Jupiter and a little above or below the center of Jupiter.  This        
  147.      means that all the satellites' orbits are not in line with a head-on       
  148.      view from Earth, but inclined up or declined down a bit.  The Orbital      
  149.      Clock on your screen does not take that into consideration.  It shows      
  150.      a direct head-on view all the time.  Also, the moons may eclipse           
  151.      Jupiter and each other so one object may be hidden by another.  The        
  152.      Orbital Clock will show the satellites at all times whether they are       
  153.      behind Jupiter or in front of it.  (See the 3- or 15-Day Orbital Graph     
  154.      below.) If, however, a satellite passes in front of another satellite,     
  155.      the Orbital Clock may show the hidden one and not the real one that is     
  156.      in front.  (See the Bi-Dimensional display below.)                         
  157.                                                                                 
  158.         The table of values in the left center of your screen are the           
  159.      apparent distance of each moon from the center of Jupiter and the          
  160.      percentage of each moon's maximum apparent distance.  The first column     
  161.      shows in kilometers how far away the satellite appears to be from the      
  162.      center of Jupiter.  Of course, each moon is really a fixed distance        
  163.      away from Jupiter with only minor variations, but since the Orbital        
  164.      Clock shows a head-on view, and the view through a telescope is            
  165.      similar, it seems like the different satellites get nearer or farther      
  166.      away from Jupiter.  The second column of numbers represent the             
  167.      percentage of the maximum apparent distance a particular moon can be       
  168.      from Jupiter.  This is handy if you wish to know exactly when a            
  169.      satellite is passing directly in front of or behind Jupiter (the           
  170.      percentage will be 0.0000), or when a satellite is at it's maximum         
  171.      apparent distance from the planet (100.0000 %). The negative and           
  172.      positive values just show which side of the display the object             
  173.      appears, negative for the left side and positive for the right side.       
  174.                                                                                 
  175.         Both the Orbital Clock and table of values will be automatically        
  176.      updated at the beginning of every minute as shown in the time display.     
  177.                                                                                 
  178.                                                                                 
  179.                                                                                 
  180.      ORBITAL GRAPHS                                                             
  181.                                                                                 
  182.                                                                                 
  183.         When you press the "5" key on your keyboard, the 15-Day Orbital         
  184.      Graph is created at the lower right hand portion of your screen.  The      
  185.      reason it isn't displayed for you automatically is that on some            
  186.      computers it may take several seconds to complete.  So, it will only       
  187.      appear if you request it.                                                  
  188.                                                                                
  189.                                                                                 
  190.                                                                                 
  191.                                                                                 
  192.         On this graph are 15 days, seven before and seven after the date        
  193.      you specified on the Date, Time, and Zone screen.  A line will appear      
  194.      within this date that corresponds to the time of day you specified.        
  195.      In the middle of the graph, running from top to bottom is a thick line     
  196.      that represents the diameter of Jupiter.  Swirling around this central     
  197.      line are four graphs or sine waves.  These represent the apparent          
  198.      distance of the four moons from Jupiter.  Again, South is at the top,      
  199.      matching the view in a telescope.                                          
  200.                                                                                 
  201.         The one wave that completes a period (starting at one point on          
  202.      the sine wave and continuing down to the same relative point) of a         
  203.      little more than a day and a half and never gets too far away from         
  204.      Jupiter belongs to Io.  (Appearing in the color red.)  The next sine       
  205.      wave that completes a period in about 3 and a half days is Europa's.       
  206.      (In blue.)  The third is Ganymede's with a period of about 7 days          
  207.      (green), and the last is Callisto's (magenta) whose period is              
  208.      approximately 16.75 days and therefore one full period cannot be shown     
  209.      on this graph.  You may notice that on the graph the sine waves may        
  210.      disappear while about to pass over the center Jupiter line.  This          
  211.      indicates that the moon, from our view point on Earth, is passing          
  212.      behind Jupiter.  The very next time that same wave crosses Jupiter, it     
  213.      will be visible and indicates that the moon is passing in front of         
  214.      Jupiter.                                                                   
  215.                                                                                 
  216.         An alternative to the 15-Day Graph is the 3-Day graph.  This            
  217.      option follows the same description above, but is displayed by             
  218.      pressing the "3" key on your computer keyboard.                            
  219.                                                                                 
  220.         These graphs are useful for determining when all four moons will        
  221.      be to the right or left of Jupiter, or when a particular moon is           
  222.      eclipsing Jupiter or another moon, or the rare (maybe impossible) time     
  223.      when all four satellites are either directly in front of or behind         
  224.      Jupiter.                                                                   
  225.                                                                                 
  226.                                                                                 
  227.                                                                                 
  228.      BI-DIMENSIONAL ORBITAL DISPLAY                                             
  229.                                                                                 
  230.                                                                                 
  231.         Another feature that helps to determine whether a satellite is in       
  232.      front of or behind Jupiter is the Bi-Dimensional Orbital Display.          
  233.      This display shows a view of Jupiter and it's moons from an angle          
  234.      slightly above the head-on view that the Orbital Clock displays.  As       
  235.      with the Orbital Clock and Graphs, South is at the top.  Jupiter is in     
  236.      the middle of this window.  Satellites that are passing in front of        
  237.      Jupiter appear in the lower half of this window, and those passing         
  238.      behind Jupiter appear in the upper half.  The moons in this window are     
  239.      not shown to scale in relation to the size of Jupiter.  If they were       
  240.      shown to scale, you probably wouldn't be able to see them on this          
  241.      small display.  The four rings around Jupiter are there just to show       
  242.      the paths of the four satellites.  Again, the moons are color-coded in     
  243.      the same scheme as above.                                                  
  244.                                                                                 
  245.         This display is also updated at the beginning of every minute as        
  246.      shown in the time display in the upper right corner of the screen.         
  247.                                                                                 
  248.                                                                                 
  249.                                                                                 
  250.                                                                                 
  251.                                                                                
  252.                                                                                 
  253.                                                                                 
  254.                                                                                 
  255.      Quick Reference to active keys                                             
  256.                                                                                 
  257.                                                                                 
  258.         The following keys may be pressed while the Orbital Clock is            
  259.      displayed:                                                                 
  260.                                                                                 
  261.                         "3" =  3 Day Orbital Graph.                             
  262.                                                                                 
  263.                         "4" = Allows changes in Date, Time, and Time Zone.      
  264.                                                                                 
  265.                         "5" = 15 Day Orbital Graph.                             
  266.                                                                                 
  267.                         "9" = Exits the program and returns you to DOS.         
  268.                                                                                 
  269.                                                                                 
  270.      Computer Requirements and Notes                                            
  271.                                                                                 
  272.                                                                                 
  273.         The Moons of Jupiter Orbital Clock is designed to run on MS-DOS         
  274.      compatible machines.  Memory should not be a problem, but 256K or more     
  275.      seems like a good idea.  A CPU that runs at 8 MHz or faster (80286 or      
  276.      80386) is a good idea also, otherwise some of the displays may take        
  277.      considerable amount of time to complete.  An EGA card and monitor is       
  278.      required for this program.                                                 
  279.                                                                                 
  280.                                                                                 
  281.         The Moons of Jupiter Orbital Clock program is great for rainy           
  282.      days, or cloudy nights.  Sometimes your favorite observing time            
  283.      doesn't coincide with the time Jupiter is in the night sky.  Below is      
  284.      a general list of when Jupiter is in the sky through 1989.                 
  285.                                                                                 
  286.                Key: r = Jupiter rises in the East during twilight.              
  287.                     R = Jupiter rises in the East after twilight.               
  288.                     t = Jupiter transits during twilight.                       
  289.                     T = Jupiter transits after twilight.                        
  290.                     s = Jupiter sets in the West during twilight.               
  291.                     S = Jupiter sets in the West after twilight.                
  292.                                                                                 
  293.                                                                                 
  294.      1988  -  JAN  FEB  MAR  APR  MAY  JUN  JUL  AUG  SEP  OCT  NOV  DEC        
  295.                                                                                 
  296.                 S    S    S    s  r    R    R    R    Rt   RT   rTs   TS        
  297.                                                                                 
  298.                                            Opposition: November 22, 1988        
  299.                                                                                 
  300.      1989  -  JAN  FEB  MAR  APR  MAY  JUN  JUL  AUG  SEP  OCT  NOV  DEC        
  301.                                                                                 
  302.                tS    S    S    S    s  r    r    R    R    Rt   RT   rT         
  303.                                                                                 
  304.                                            Opposition: December 27, 1989        
  305.                                                                                 
  306.                                                                                 
  307.         A monthly astronomy magazine will be more specific about the            
  308.      dates Jupiter rises, transits, and sets, and usually has a chart           
  309.      indicating the positions of Jupiter's satellites at a certain time         
  310.      every day.  These types of publications greatly enhance your knowledge     
  311.      of astronomy, and this program can keep you up to date on the moons of     
  312.      Jupiter, but don't forget to check out the real thing in your              
  313.      telescope!                                                                 
  314.                                                                                
  315.                                                                                 
  316.                                                                                 
  317.                                                                                 
  318.                          Moons of Jupiter Orbital Clock                         
  319.                                                                                 
  320.                                                                                 
  321.                                 by: Andrew Jones                                
  322.                                                                                 
  323.                                                                                 
  324.                                                                                 
  325.                   JMOONS is written in BASIC and compiled using                 
  326.                            Microsoft's QuickBASIC 2.0                           
  327.                                                                                 
  328.                   JMOONS.EXE and JMOONS.DOC are hereby declared                 
  329.                    public domain and may be freely copied and                   
  330.                    distributed.  Comments and inquiries may be                  
  331.                    sent to me through the Starport Information                  
  332.                   Service or to Compuserve ID number 73767,557                  
  333.                                      or to:                                     
  334.                                                                                 
  335.                                                                                 
  336.                                   Andrew Jones                                  
  337.                              Eagle Rock Village 4-6B                            
  338.                               Budd Lake, NJ   07828                             
  339.                                                                                 
  340.                                                                                 
  341.                                                                                 
  342.      Bibliography                                                               
  343.                                                                                 
  344.                                                                                 
  345.         Menzel, Donald H. and Pasachoff, Jay M. 1983. A Field Guide to          
  346.                 the Stars and Planets. Second Edition, Revised. Boston:         
  347.                 Houghton Mifflin Company.                                       
  348.                                                                                 
  349.         Sennitt, Andrew G. 1988. World Radio TV Handbook. 1988 Edition.         
  350.                 Amsterdam, The Netherlands: Billboard A. G.                     
  351.                                                                                 
  352.         Rugg, Tom and Feldman, Phil. 1981. TRS-80 Color Computer                
  353.                 Programs. Radio Shack Book # 62-2313.                           
  354.                                                                                 
  355.         U. S. Naval Observatory. 1987. Astronomical Almanac.                    
  356.                                                                                
  357.