home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Internet / Collection of Internet.iso / faq / sci / space / math < prev    next >
Internet Message Format  |  1994-04-04  |  20KB
  1. Path: bloom-beacon.mit.edu!hookup!europa.eng.gtefsd.com!darwin.sura.net!news-feed-2.peachnet.edu!concert!ashe.cs.unc.edu!not-for-mail
  2. From: leech@cs.unc.edu (Jon Leech)
  3. Newsgroups: sci.space.tech,sci.space.science,sci.astro,sci.answers,news.answers
  4. Subject: Space FAQ 04/13 - Calculations
  5. Supersedes: <math_762561227@cs.unc.edu>
  6. Followup-To: poster
  7. Date: 3 Apr 1994 18:51:46 -0400
  8. Organization: University of North Carolina, Chapel Hill
  9. Lines: 524
  10. Approved: sci-space-tech@isu.isunet.edu, news-answers-request@MIT.Edu
  11. Distribution: world
  12. Expires: 8 May 1994 22:51:46 GMT
  13. Message-ID: <math_765413506@cs.unc.edu>
  14. References: <diffs_765413369@cs.unc.edu>
  15. NNTP-Posting-Host: watt.cs.unc.edu
  16. Keywords: Frequently Asked Questions
  17. Xref: bloom-beacon.mit.edu sci.space.tech:1316 sci.space.science:353 sci.astro:29423 sci.answers:1063 news.answers:17646
  18.  
  19. Archive-name: space/math
  20. Last-modified: $Date: 94/04/03 18:45:58 $
  21.  
  22. CONSTANTS AND EQUATIONS FOR CALCULATIONS
  23.  
  24.     This list was originally compiled by Dale Greer. Additions would be
  25.     appreciated.
  26.  
  27.     Numbers in parentheses are approximations that will serve for most
  28.     blue-skying purposes.
  29.  
  30.     Unix systems provide the 'units' program, useful in converting between
  31.     different systems (metric/English, CGS/MKS etc.)
  32.  
  33.  
  34.     NUMBERS
  35.  
  36.     7726 m/s     (8000)  -- Earth orbital velocity at 300 km altitude
  37.     3075 m/s     (3000)  -- Earth orbital velocity at 35786 km (geosync)
  38.     6371 km         (6400)  -- Mean radius of Earth
  39.     6378 km         (6400)  -- Equatorial radius of Earth
  40.     1738 km         (1700)  -- Mean radius of Moon
  41.     5.974e24 kg     (6e24)  -- Mass of Earth
  42.     7.348e22 kg     (7e22)  -- Mass of Moon
  43.     1.989e30 kg     (2e30)  -- Mass of Sun
  44.     3.986e14 m^3/s^2 (4e14)  -- Gravitational constant times mass of Earth
  45.     4.903e12 m^3/s^2 (5e12)  -- Gravitational constant times mass of Moon
  46.     1.327e20 m^3/s^2 (13e19) -- Gravitational constant times mass of Sun
  47.     384401 km     ( 4e5)  -- Mean Earth-Moon distance
  48.     1.496e11 m     (15e10) -- Mean Earth-Sun distance (Astronomical Unit)
  49.  
  50.     1 megaton (MT) TNT = about 4.2e15 J or the energy equivalent of
  51.     about .05 kg (50 g) of matter. Ref: J.R Williams, "The Energy Level
  52.     of Things", Air Force Special Weapons Center (ARDC), Kirtland Air
  53.     Force Base, New Mexico, 1963. Also see "The Effects of Nuclear
  54.     Weapons", compiled by S. Glasstone and P.J. Dolan, published by the
  55.     US Department of Defense (obtain from the GPO).
  56.  
  57.     EQUATIONS
  58.  
  59.     Where d is distance, v is velocity, a is acceleration, t is time.
  60.     Additional more specialized equations are available from:
  61.  
  62.         explorer.arc.nasa.gov:pub/SPACE/FAQ/MoreEquations
  63.  
  64.  
  65.     For constant acceleration
  66.         d = d0 + vt + .5at^2
  67.         v = v0 + at
  68.       v^2 = 2ad
  69.  
  70.     Acceleration on a cylinder (space colony, etc.) of radius r and
  71.         rotation period t:
  72.  
  73.         a = 4 pi**2 r / t^2
  74.  
  75.     For circular Keplerian orbits where:
  76.         Vc     = velocity of a circular orbit
  77.         Vesc = escape velocity
  78.         M     = Total mass of orbiting and orbited bodies
  79.         G     = Gravitational constant (defined below)
  80.         u     = G * M (can be measured much more accurately than G or M)
  81.         K     = -G * M / 2 / a
  82.         r     = radius of orbit (measured from center of mass of system)
  83.         V     = orbital velocity
  84.         P     = orbital period
  85.         a     = semimajor axis of orbit
  86.  
  87.         Vc     = sqrt(M * G / r)
  88.         Vesc = sqrt(2 * M * G / r) = sqrt(2) * Vc
  89.         V^2  = u/a
  90.         P     = 2 pi/(Sqrt(u/a^3))
  91.         K     = 1/2 V**2 - G * M / r (conservation of energy)
  92.  
  93.         The period of an eccentric orbit is the same as the period
  94.            of a circular orbit with the same semi-major axis.
  95.  
  96.     Change in velocity required for a plane change of angle phi in a
  97.     circular orbit:
  98.  
  99.         delta V = 2 sqrt(GM/r) sin (phi/2)
  100.  
  101.     Energy to put mass m into a circular orbit (ignores rotational
  102.     velocity, which reduces the energy a bit).
  103.  
  104.         GMm (1/Re - 1/2Rcirc)
  105.         Re = radius of the earth
  106.         Rcirc = radius of the circular orbit.
  107.  
  108.     Classical rocket equation, where
  109.         dv    = change in velocity
  110.         Isp = specific impulse of engine
  111.         Ve    = exhaust velocity
  112.         x    = reaction mass
  113.         m1    = rocket mass excluding reaction mass
  114.         g    = 9.80665 m / s^2
  115.  
  116.         Ve    = Isp * g
  117.         dv    = Ve * ln((m1 + x) / m1)
  118.         = Ve * ln((final mass) / (initial mass))
  119.  
  120.     Relativistic rocket equation (constant acceleration)
  121.  
  122.         t (unaccelerated) = c/a * sinh(a*t/c)
  123.         d = c**2/a * (cosh(a*t/c) - 1)
  124.         v = c * tanh(a*t/c)
  125.  
  126.     Relativistic rocket with exhaust velocity Ve and mass ratio MR:
  127.  
  128.         at/c = Ve/c * ln(MR), or
  129.  
  130.         t (unaccelerated) = c/a * sinh(Ve/c * ln(MR))
  131.         d = c**2/a * (cosh(Ve/C * ln(MR)) - 1)
  132.         v = c * tanh(Ve/C * ln(MR))
  133.  
  134.     Converting from parallax to distance:
  135.  
  136.         d (in parsecs) = 1 / p (in arc seconds)
  137.         d (in astronomical units) = 206265 / p
  138.  
  139.     Miscellaneous
  140.         f=ma    -- Force is mass times acceleration
  141.         w=fd    -- Work (energy) is force times distance
  142.  
  143.     Atmospheric density varies as exp(-mgz/kT) where z is altitude, m is
  144.     molecular weight in kg of air, g is local acceleration of gravity, T
  145.     is temperature, k is Bolztmann's constant. On Earth up to 100 km,
  146.  
  147.         d = d0*exp(-z*1.42e-4)
  148.  
  149.     where d is density, d0 is density at 0km, is approximately true, so
  150.  
  151.         d@12km (40000 ft) = d0*.18
  152.         d@9 km (30000 ft) = d0*.27
  153.         d@6 km (20000 ft) = d0*.43
  154.         d@3 km (10000 ft) = d0*.65
  155.  
  156.             Atmospheric scale height    Dry lapse rate
  157.             (in km at emission level)     (K/km)
  158.             -------------------------    --------------
  159.         Earth        7.5                9.8
  160.         Mars        11                4.4
  161.         Venus        4.9                10.5
  162.         Titan        18                1.3
  163.         Jupiter        19                2.0
  164.         Saturn        37                0.7
  165.         Uranus        24                0.7
  166.         Neptune        21                0.8
  167.         Triton        8                1
  168.  
  169.     Titius-Bode Law for approximating planetary distances:
  170.  
  171.         R(n) = 0.4 + 0.3 * 2^N Astronomical Units
  172.  
  173.         This fits fairly well for Mercury (N = -infinity), Venus
  174.         (N = 0), Earth (N = 1), Mars (N = 2), Jupiter (N = 4),
  175.         Saturn (N = 5), Uranus (N = 6), and Pluto (N = 7).
  176.  
  177.     CONSTANTS
  178.  
  179.     6.62618e-34 J-s  (7e-34) -- Planck's Constant "h"
  180.     1.054589e-34 J-s (1e-34) -- Planck's Constant / (2 * PI), "h bar"
  181.     1.3807e-23 J/K    (1.4e-23) - Boltzmann's Constant "k"
  182.     5.6697e-8 W/m^2/K (6e-8) -- Stephan-Boltzmann Constant "sigma"
  183.     6.673e-11 N m^2/kg^2 (7e-11) -- Newton's Gravitational Constant "G"
  184.     0.0029 m K     (3e-3)  -- Wien's Constant "sigma(W)"
  185.     3.827e26 W     (4e26)  -- Luminosity of Sun
  186.     1370 W / m^2     (1400)  -- Solar Constant (intensity at 1 AU)
  187.     6.96e8 m     (7e8)     -- radius of Sun
  188.     1738 km         (2e3)     -- radius of Moon
  189.     299792458 m/s      (3e8)  -- speed of light in vacuum "c"
  190.     9.46053e15 m      (1e16) -- light year
  191.     206264.806 AU      (2e5)  -- \
  192.     3.2616 light years (3)     --  --> parsec
  193.     3.0856e16 m     (3e16)  -- /
  194.  
  195.  
  196.     Black Hole radius (also called Schwarzschild Radius):
  197.  
  198.     2GM/c^2, where G is Newton's Grav Constant, M is mass of BH,
  199.         c is speed of light
  200.  
  201.     Things to add (somebody look them up!)
  202.     Basic rocketry numbers & equations
  203.     Aerodynamical stuff
  204.     Energy to put a pound into orbit or accelerate to interstellar
  205.         velocities.
  206.     Non-circular cases?
  207.  
  208. PERFORMING CALCULATIONS AND INTERPRETING DATA FORMATS
  209.  
  210.     COMPUTING SPACECRAFT ORBITS AND TRAJECTORIES
  211.  
  212.     References that have been frequently recommended on the net are:
  213.  
  214.     "Fundamentals of Astrodynamics" Roger Bate, Donald Mueller, Jerry White
  215.     1971, Dover Press, 455pp $8.95 (US) (paperback). ISBN 0-486-60061-0
  216.  
  217.     NASA Spaceflight handbooks (dating from the 1960s)
  218.     SP-33 Orbital Flight Handbook (3 parts)
  219.     SP-34 Lunar Flight Handbook   (3 parts)
  220.     SP-35 Planetary Flight Handbook (9 parts)
  221.  
  222.     These might be found in university aeronautics libraries or ordered
  223.     through the US Govt. Printing Office (GPO), although more
  224.     information would probably be needed to order them.
  225.  
  226.     M. A. Minovitch, _The Determination and Characteristics of Ballistic
  227.     Interplanetary Trajectories Under the Influence of Multiple Planetary
  228.     Attractions_, Technical Report 32-464, Jet Propulsion Laboratory,
  229.     Pasadena, Calif., Oct, 1963.
  230.  
  231.     The title says all. Starts of with the basics and works its way up.
  232.     Very good. It has a companion article:
  233.  
  234.     M. Minovitch, _Utilizing Large Planetary Perubations for the Design of
  235.     Deep-Space Solar-Probe and Out of Ecliptic Trajectories_, Technical
  236.     Report 32-849, JPL, Pasadena, Calif., 1965.
  237.  
  238.     You need to read the first one first to realy understand this one.
  239.     It does include a _short_ summary if you can only find the second.
  240.  
  241.     Contact JPL for availability of these reports.
  242.  
  243.     "Spacecraft Attitude Dynamics", Peter C. Hughes 1986, John Wiley and
  244.     Sons.
  245.  
  246.     "Celestial Mechanics: a computational guide for the practitioner",
  247.     Lawrence G. Taff, (Wiley-Interscience, New York, 1985).
  248.  
  249.     Starts with the basics (2-body problem, coordinates) and works up to
  250.     orbit determinations, perturbations, and differential corrections.
  251.     Taff also briefly discusses stellar dynamics including a short
  252.     discussion of n-body problems.
  253.  
  254.  
  255.     COMPUTING PLANETARY POSITIONS
  256.  
  257.     More net references:
  258.  
  259.     "Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac" (revised edition),
  260.     Kenneth Seidelmann, University Science Books, 1992. ISBN 0-935702-68-7.
  261.     $65 in hardcover.
  262.  
  263.     Deep math for all the algorthms and tables in the AA.
  264.  
  265.     Van Flandern & Pullinen, _Low-Precision Formulae for Planetary
  266.     Positions_, Astrophysical J. Supp Series, 41:391-411, 1979. Look in an
  267.     astronomy or physics library for this; also said to be available from
  268.     Willmann-Bell.
  269.  
  270.     Gives series to compute positions accurate to 1 arc minute for a
  271.     period + or - 300 years from now. Pluto is included but stated to
  272.     have an accuracy of only about 15 arc minutes.
  273.  
  274.     _Multiyear Interactive Computer Almanac_ (MICA), produced by the US
  275.     Naval Observatory. Valid for years 1990-1999. $55 ($80 outside US).
  276.     Available for IBM (order #PB93-500163HDV) or Macintosh (order
  277.     #PB93-500155HDV). From the NTIS sales desk, (703)-487-4650. I believe
  278.     this is intended to replace the USNO's Interactive Computer Ephemeris.
  279.  
  280.     _Interactive Computer Ephemeris_ (from the US Naval Observatory)
  281.     distributed on IBM-PC floppy disks, $35 (Willmann-Bell). Covers dates
  282.     1800-2049.
  283.  
  284.     "Planetary Programs and Tables from -4000 to +2800", Bretagnon & Simon
  285.     1986, Willmann-Bell.
  286.  
  287.     Floppy disks available separately.
  288.  
  289.     "Fundamentals of Celestial Mechanics" (2nd ed), J.M.A. Danby 1988,
  290.     Willmann-Bell.
  291.  
  292.     A good fundamental text. Includes BASIC programs; a companion set of
  293.     floppy disks is available separately.
  294.  
  295.     "Astronomical Formulae for Calculators" (4th ed.), J. Meeus 1988,
  296.     Willmann-Bell.
  297.  
  298.     "Astronomical Algorithms", J. Meeus 1991, Willmann-Bell.
  299.  
  300.     If you actively use one of the editions of "Astronomical Formulae
  301.     for Calculators", you will want to replace it with "Astronomical
  302.     Algorithms". This new book is more oriented towards computers than
  303.     calculators and contains formulae for planetary motion based on
  304.     modern work by the Jet Propulsion Laboratory, the U.S. Naval
  305.     Observatory, and the Bureau des Longitudes. The previous books were
  306.     all based on formulae mostly developed in the last century.
  307.  
  308.     Algorithms available separately on diskette.
  309.  
  310.     "Practical Astronomy with your Calculator" (3rd ed.), P. Duffett-Smith
  311.     1988, Cambridge University Press.
  312.  
  313.     "Orbits for Amateurs with a Microcomputer", D. Tattersfield 1984,
  314.     Stanley Thornes, Ltd.
  315.  
  316.     Includes example programs in BASIC.
  317.  
  318.     "Orbits for Amateurs II", D. Tattersfield 1987, John Wiley & Sons.
  319.  
  320.     "Astronomy / Scientific Software" - catalog of shareware, public domain,
  321.     and commercial software for IBM and other PCs. Astronomy software
  322.     includes planetarium simulations, ephemeris generators, astronomical
  323.     databases, solar system simulations, satellite tracking programs,
  324.     celestial mechanics simulators, and more.
  325.  
  326.     Andromeda Software, Inc.
  327.     P.O. Box 605
  328.     Amherst, NY 14226-0605
  329.  
  330.  
  331.     COMPUTING CRATER DIAMETERS FROM EARTH-IMPACTING ASTEROIDS
  332.  
  333.     Astrogeologist Gene Shoemaker proposes the following formula, based on
  334.     studies of cratering caused by nuclear tests.
  335.  
  336.              (1/3.4)
  337.     D = S  S  c  K  W        : crater diameter in km
  338.      g  p  f  n
  339.  
  340.            (1/6)
  341.     S = (g /g )            : gravity correction factor for bodies other than
  342.      g      e  t              Earth, where g = 9.8 m/s^2 and g    is the surface
  343.                         e              t
  344.                   gravity of the target body. This scaling is
  345.                   cited for lunar craters and may hold true for
  346.                   other bodies.
  347.  
  348.         (1/3.4)
  349.     S = (p / p )        : correction factor for target density p  ,
  350.      p      a   t                                t
  351.                   p  = 1.8 g/cm^3 for alluvium at the Jangle U
  352.                    a
  353.                   crater site, p = 2.6 g/cm^3 for average
  354.                   rock on the continental shields.
  355.  
  356.     C                : crater collapse factor, 1 for craters <= 3 km
  357.                   in diameter, 1.3 for larger craters (on Earth).
  358.  
  359.                                 (1/3.4)
  360.     K                : .074 km / (kT TNT equivalent)
  361.      n                  empirically determined from the Jangle U
  362.                   nuclear test crater.
  363.  
  364.           3           2               22
  365.     W = pi * d    * delta * V  / (12 * 4.185 * 10  )
  366.                 : projectile kinetic energy in MT TNT equivalent
  367.                   given diameter d, velocity v, and projectile
  368.                   density delta in CGS units. delta of around 3
  369.                   g/cm^3 is fairly good for an asteroid.
  370.  
  371.     An RMS velocity of V = 20 km/sec may be used for Earth-crossing
  372.     asteroids.
  373.  
  374.     Under these assumptions, the body which created the Barringer Meteor
  375.     Crater in Arizona (1.13 km diameter) would have been about 40 meters in
  376.     diameter.
  377.  
  378.     More generally, one can use (after Gehrels, 1985):
  379.  
  380.     Asteroid        Number of objects  Impact probability  Impact energy as
  381.     diameter (km)               (impacts/year)       multiple of
  382.                                Hiroshima bomb
  383.  
  384.      10                10             10^-8        10^9
  385.       1             1 000             10^-6        10^6
  386.       0.1           100 000             10^-4        10^3
  387.  
  388.     assuming simple scaling laws. The Hiroshima explosion is assumed to be
  389.     .013 MT TNT equivalent, or about 5*10^13 joules.
  390.  
  391.     References:
  392.  
  393.     Gehrels, T. 1985 Asteroids and comets. _Physics Today_ 38, 32-41. [an
  394.     excellent general overview of the subject for the layman]
  395.  
  396.     Shoemaker, E.M. 1983 Asteroid and comet bombardment of the earth. _Ann.
  397.     Rev. Earth Planet. Sci._ 11, 461-494. [very long and fairly
  398.     technical but a comprehensive examination of the
  399.      subject]
  400.  
  401.     Shoemaker, E.M., J.G. Williams, E.F. Helin & R.F. Wolfe 1979
  402.     Earth-crossing asteroids: Orbital classes, collision rates with
  403.     Earth, and origin. In _Asteroids_, T. Gehrels, ed., pp. 253-282,
  404.     University of Arizona Press, Tucson.
  405.  
  406.     Cunningham, C.J. 1988 _Introduction to Asteroids: The Next Frontier_
  407.     (Richmond: Willman-Bell, Inc.) [covers all aspects of asteroid
  408.     studies and is an excellent introduction to the subject for people
  409.     of all experience levels. It also has a very extensive reference
  410.     list covering essentially all of the reference material in the
  411.     field.]
  412.  
  413.  
  414.     MAP PROJECTIONS AND SPHERICAL TRIGNOMETRY
  415.  
  416.     Two easy-to-find sources of map projections are the "Encyclopaedia
  417.     Britannica", (particularly the older editions) and a tutorial appearing
  418.     in _Graphics Gems_ (Academic Press, 1990). The latter was written with
  419.     simplicity of exposition and suitability for digital computation in mind
  420.     (spherical trig formulae also appear, as do digitally-plotted examples).
  421.  
  422.     More than you ever cared to know about map projections is in John
  423.     Snyder's USGS publication "Map Projections--A Working Manual", USGS
  424.     Professional Paper 1395. This contains detailed descriptions of 32
  425.     projections, with history, features, projection formulas (for both
  426.     spherical earth and ellipsoidal earth), and numerical test cases. It's a
  427.     neat book, all 382 pages worth. This one's $20.
  428.  
  429.     You might also want the companion volume, by Snyder and Philip Voxland,
  430.     "An Album of Map Projections", USGS Professional Paper 1453. This
  431.     contains less detail on about 130 projections and variants. Formulas are
  432.     in the back, example plots in the front. $14, 250 pages.
  433.  
  434.     You can order these 2 ways. The cheap, slow way is direct from USGS:
  435.     Earth Science Information Center, US Geological Survey, 507 National
  436.     Center, Reston, VA 22092. (800)-USA-MAPS. They can quote you a price and
  437.     tell you where to send your money. Expect a 6-8 week turnaround time.
  438.  
  439.     A much faster way (about 1 week) is through Timely Discount Topos,
  440.     (303)-469-5022, 9769 W. 119th Drive, Suite 9, Broomfield, CO 80021. Call
  441.     them and tell them what you want. They'll quote a price, you send a
  442.     check, and then they go to USGS Customer Service Counter and pick it up
  443.     for you. Add about a $3-4 service charge, plus shipping.
  444.  
  445.     A (perhaps more accessible) mapping article is:
  446.  
  447.     R. Miller and F. Reddy, "Mapping the World in Pascal",
  448.     Byte V12 #14, December 1987
  449.  
  450.     Contains Turbo Pascal procedures for five common map projections. A
  451.     demo program, CARTOG.PAS, and a small (6,000 point) coastline data
  452.     is available on CompuServe, GEnie, and many BBSs.
  453.  
  454.     Some references for spherical trignometry are:
  455.  
  456.     _Spherical Astronomy_, W.M. Smart, Cambridge U. Press, 1931.
  457.  
  458.     _A Compendium of Spherical Astronomy_, S. Newcomb, Dover, 1960.
  459.  
  460.     _Spherical Astronomy_, R.M. Green, Cambridge U. Press., 1985 (update
  461.     of Smart).
  462.  
  463.     _Spherical Astronomy_, E Woolard and G.Clemence, Academic
  464.     Press, 1966.
  465.  
  466.  
  467.     PERFORMING N-BODY SIMULATIONS EFFICIENTLY
  468.  
  469.     "Computer Simulation Using Particles"
  470.     R. W. Hockney and J. W. Eastwood
  471.     (Adam Hilger; Bristol and Philadelphia; 1988)
  472.  
  473.     "The rapid evaluation of potential fields in particle systems",
  474.     L. Greengard
  475.     MIT Press, 1988.
  476.  
  477.         A breakthrough O(N) simulation method. Has been parallelized.
  478.  
  479.     L. Greengard and V. Rokhlin, "A fast algorithm for particle
  480.     simulations," Journal of Computational Physics, 73:325-348, 1987.
  481.  
  482.     "An O(N) Algorithm for Three-dimensional N-body Simulations", MSEE
  483.     thesis, Feng Zhao, MIT AILab Technical Report 995, 1987
  484.  
  485.     "Galactic Dynamics"
  486.     J. Binney & S. Tremaine
  487.     (Princeton U. Press; Princeton; 1987)
  488.  
  489.         Includes an O(N^2) FORTRAN code written by Aarseth, a pioneer in
  490.         the field.
  491.  
  492.     Hierarchical (N log N) tree methods are described in these papers:
  493.  
  494.     A. W. Appel, "An Efficient Program for Many-body Simulation", SIAM
  495.     Journal of Scientific and Statistical Computing, Vol. 6, p. 85,
  496.     1985.
  497.  
  498.     Barnes & Hut, "A Hierarchical O(N log N) Force-Calculation
  499.     Algorithm", Nature, V324 # 6096, 4-10 Dec 1986.
  500.  
  501.     L. Hernquist, "Hierarchical N-body Methods", Computer Physics
  502.     Communications, Vol. 48, p. 107, 1988.
  503.  
  504.  
  505.     INTERPRETING THE FITS IMAGE FORMAT
  506.  
  507.     If you just need to examine FITS images, use the ppm package (see the
  508.     comp.graphics FAQ) to convert them to your preferred format. For more
  509.     information on the format and other software to read and write it, see
  510.     the sci.astro.fits FAQ.
  511.  
  512.  
  513.     NEARBY STAR/GALAXY COORDINATES
  514.  
  515.     To generate 3D coordinates of astronomical objects, first obtain an
  516.     astronomical database which specifies right ascension, declination, and
  517.     parallax for the objects. Convert parallax into distance using the
  518.     formula in part 6 of the FAQ, convert RA and declination to coordinates
  519.     on a unit sphere (see some of the references on planetary positions and
  520.     spherical trignometry earlier in this section for details on this), and
  521.     scale this by the distance.
  522.  
  523.     Two databases useful for this purpose are the Yale Bright Star catalog
  524.     (sources listed in FAQ section 3) or "The Catalogue of Stars within 25
  525.     parsecs of the Sun", in
  526.  
  527.     ftp://explorer.arc.nasa.gov/pub/SPACE/FAQ/ (files stars.data,stars.doc)
  528.  
  529.     A potentially useful book along these lines is:
  530.  
  531.     "Proximity Zero, A Writer's Guide to the Nearest 200 Stars (A
  532.         40-Lightyear Radius)"
  533.     Terry Kepner
  534.     ISBN # 0-926895-02-8
  535.  
  536.     Available from the author for $14.95 + $2.90 shipping ($5 outside US):
  537.  
  538.     Terry Kepner
  539.     PO Box 481
  540.     Petersborough, NH 03458
  541.  
  542. NEXT: FAQ #5/13 - References on specific areas
  543.