hp41programs

Sat-Jov Satellites Saturnian & Jovian Satellites for the HP-41
 

Overview
 

-This program calculates the coordinates x and y of the first 7 satellites of Saturn if flag F10 is clear,  or of the first 4 satellites of Jupiter if flag F10 is set.
-Actually, it combines "IEGC" & "METDRTH"  ( cf "Satellites of Jupiter" & "Saturnian Satellites" )

-However, "IEGC" has been re-written so that the same types of formulas are used.
-Moreover, the inclinations of the orbits on the equatorial plane are now taken into account
  for Mimas, Tethys, Rhea, Titan, Hyperion and Europe, Ganymede, Callisto
-Thus, the y-values are obtained more accurately.
 

-The x-axis coincides with the equator of the planet.
-The center of the Planet is the origin and x , y are measured in equatorial radii.
 

                                     y ( North )
                                      |
                                      |
                                      |
( East ) --------------Sat/Jup------------------ x   ( West )
                                      |
                                      |
                                ( South )
 
 

Data Registers:  R00 thru R19 are used for temporay data storage and when the program stops:

                            Mimas  -  Enceladus  -   Tethys  -   Dione    -    Rhea    -    Titan    -   Hyperion       if  CF 10

                             R01 = x1        R03 = x2         R05 = x3        R07 = x4         R09 = x5       R11 = x6         R13 = x7
                             R02 = y1        R04 = y2         R06 = y3        R08 = y4         R10 = y5       R12 = y6         R14 = y7

      or                      Io      -    Europa   - Ganymede - Callisto                                                               if  SF 10

                             R19 =  - sin DE  where DE is the planetocentric declination of the Earth.

Flags:     F01  F02  F03  F04 F05  F06  F07
              -Flag nn  is set when the distance Earth-Satellite n  is shorter than the distance Earth-Planet   ( 0 < nn < 8 )

                CF 10  for the Satellites of Saturn
                SF 10  for the Satellites of Jupiter

Subroutine:   none if you have a Time Module
                       "J0" otherwise  .( cf  for instance "Julian & Gregorian Calendars for the HP-41" )
 

Program listing
 

-If you have a Time module, replace lines 07-08  by   the 3 lines    1.012   DDAYS   -
-Lines 46-267-675 are three-byte  GTOs
-If you don't have an HP-41CX, replace lines 264-265 by  CF 01  CF 02  CF 03  CF 04  CF 05  CF 06  CF 07
 
 

  01  LBL "SJSAT"
  02  DEG
  03  HR
  04  24
  05  /
  06  X<>Y
  07  XEQ "J0"
  08  +
  09   E6
  10  /
  11  STO 00
  12  985609
  13  *
  14  3
  15  -
  16  STO 01
  17  SIN
  18  192
  19  *
  20  RCL 01
  21  ST+ X
  22  SIN
  23  ST+ X
  24  +
  25  10297
  26  +
  27  1
  28  %
  29  RCL 01
  30  +
  31  STO 02
  32  1
  33  RCL 01
  34  COS
  35  60
  36  /
  37  -
  38  STO 08
  39  RCL 00
  40  1116
  41  *
  42  7
  43  -
  44  SIN
  45  FS? 10
  46  GTO 01
  47  81
  48  *
  49  RCL 00
  50  33460
  51  *
  52  43
  53  -
  54  STO 03
  55  SIN
  56  636
  57  *
  58  +
  59  RCL 03
  60  ST+ X
  61  SIN
  62  20
  63  *
  64  +
  65  RCL 00
  66  32344
  67  *
  68  60
  69  -
  70  STO 06
  71  SIN
  72  23
  73  *
  74  -
  75  RCL 00
  76  34576
  77  *
  78  50
  79  -
  80  SIN
  81  5
  82  *
  83  +
  84  RCL 00
  85  16172
  86  *
  87  76
  88  -
  89  SIN
  90  12
  91  *
  92  -
  93  9306
  94  +
  95  1
  96  %
  97  RCL 03
  98  +
  99  STO 04
100  9.57
101  RCL 03
102  COS
103  .53
104  *
105  -
106  RCL 03
107  ST+ X
108  COS
109  68
110  /
111  -
112  RCL 06
113  COS
114  53
115  /
116  +
117  STO 09
118  113.67
119  RCL 00
120  14
121  *
122  -
123  STO 10
124  169.53
125  STO 11
126  28.05
127  STO 12
128  2.49
129  STO 13
130  7
131  GTO 02
132  LBL 01
133  RCL 00
134  83091
135  *
136  20
137  +
138  STO 03
139  SIN
140  556
141  *
142  X<>Y
143  33
144  *
145  -
146  RCL 03         
147  ST+ X
148  SIN
149  18
150  *
151  +
152  1431
153  +
154  1
155  %
156  RCL 03
157  +
158  STO 04
159  5209
160  RCL 03
161  COS
162  252
163  *
164  -
165  RCL 03
166  ST+ X
167  COS
168  6
169  *
170  -
171   E3
172  /
173  STO 09
174  100.46
175  RCL 00
176  10
177  *
178  -
179  STO 10
180  337.78
181  STO 11
182  2.22
183  STO 12
184  1.3
185  STO 13
186  4
187  LBL 02
188  STO 16
189  ST+ X
190  STO 17
191  RCL 08
192  ENTER^
193  X^2
194  RCL 09
195  X^2
196  +
197  RCL 02
198  RCL 04
199  -
200  STO 05
201  COS
202  RCL 08
203  *
204  RCL 09
205  *
206  ST+ X
207  -
208  SQRT
209  STO 01
210  /
211  RCL 05
212  SIN
213  *
214  ASIN
215  RCL 04
216  -
217  RCL 11
218  +
219  STO 19
220  SIN
221  RCL 12
222  SIN
223  STO 05
224  *
225  RCL 04
226  RCL 10
227  -
228  SIN
229  RCL 13
230  SIN
231  *
232  RCL 09
233  *
234  RCL 01
235  /
236  ST* 05
237  RCL 12
238  COS
239  STO 03
240  *
241  +
242  X<> 19
243  1
244  CHS
245  P-R
246  X<>Y
247  RCL 03
248  *
249  RCL 05
250  +
251  X<>Y
252  R-P
253  X<>Y
254  X<> 01
255  173 E6
256  /
257  ST- 00
258  RCL 19
259  ASIN
260  COS
261  500
262  /
263  STO 18
264  CLX   
265  X<>F  
266  FS? 10
267  GTO 03 
268  16919949
269  RCL 00
270  *
271  240.7
272  +
273  562103
274  RCL 00
275  *
276  103.1
277  +
278  STO 10
279  SIN
280  9.12
281  *
282  +
283  29.9
284  RCL 00         
285  52548
286  *
287  -
288  STO 12
289  RCL 10
290  +
291  SIN
292  .23
293  *
294  +
295  RCL 10
296  RCL 12
297  -
298  SIN
299  .21
300  *
301  -
302  RCL 00
303  5657028
304  *
305  76.2
306  +
307  STO 09
308  SIN
309  9
310  /
311  +
312  RCL 09
313  RCL 10
314  -
315  SIN
316  RCL 12
317  SIN
318  +
319  11
320  /
321  -
322  RCL 09
323  ST+ X
324  SIN
325  7
326  /
327  +
328  RCL 09
329  3
330  *
331  SIN
332  RCL 09
333  RCL 10
334  +
335  SIN
336  +
337  15
338  /
339  +
340  RCL 09
341  4
342  *
343  SIN
344  25
345  /
346  +
347  STO 08
348  193.84
349  RCL 00
350  51135
351  *
352  -
353  STO 07
354  206
355  P-R
356  RCL 07
357  RCL 12
358  -
359  49
360  P-R
361  X<>Y
362  ST+ T
363  RDN
364  +
365  RCL 07
366  RCL 10
367  +
368  5
369  P-R
370  X<>Y
371  ST- T
372  RDN
373  -
374  RCL 07
375  RCL 10
376  -
377  3
378  P-R
379  X<>Y
380  ST- T
381  RDN
382  -
383  RCL 07
384  RCL 09
385  +
386  2
387  P-R
388  X<>Y
389  ST- T
390  RDN
391  -
392  RCL 07
393  RCL 09
394  -
395  2
396  SQRT
397  P-R
398  X<>Y
399  ST+ T
400  RDN
401  +
402  R-P
403  2 E3
404  /
405  STO 13
406  RCL 08
407  RCL Z
408  STO 02
409  -
410  1
411  P-R
412  RCL 13
413  -
414  R-P
415  CLX
416  SIGN
417  P-R
418  STO 15
419  X<>Y
420  RCL 13         
421  ST* 15
422  ST- Z
423  ASIN
424  COS
425  *
426  X<>Y
427  R-P
428  X<>Y
429  ST+ 02
430  RCL 00
431  6510
432  *
433  221
434  -
435  6
436  P-R
437  X<>Y
438  .4
439  +
440  X<>Y
441  5
442  -
443  RCL 00
444  1412
445  *
446  8
447  +
448  2
449  SQRT
450  P-R
451  X<>Y
452  ST+ T
453  RDN
454  +
455  R-P
456  X<>Y
457  RCL 02
458  +
459  SIN
460  *
461  X<> 02
462  2457
463  RCL 10
464  COS
465  9
466  *
467  -
468  1
469  RCL 15
470  -
471  *
472  XEQ 04
473  RCL 00
474  22576976
475  *
476  43.62
477  -
478  79
479  RCL 00
480  302
481  *
482  +
483  SIN
484  12
485  /
486  -
487  164.3
488  RCL 00
489  1401
490  *
491  STO 04
492  +
493  -
494  STO 10
495  SIN
496  3.31
497  *
498  +
499  RCL 10
500  ST+ X
501  SIN
502  17
503  /
504  +
505  STO 02
506  15
507  RCL 04
508  +
509  8
510  SQRT
511  P-R
512  X<>Y
513  .5
514  +
515  X<>Y
516  5.6
517  -
518  R-P
519  X<>Y
520  RCL 02
521  +
522  SIN
523  *
524  X<> 02
525  2028
526  RCL 10
527  COS
528  59
529  *
530  -
531  XEQ 04
532  79690048
533  RCL 00
534  *
535  27.59
536  -
537  51
538  RCL 00
539  27525
540  *
541  +
542  +
543  SIN
544  3
545  *
546  STO 02
547  CLX
548  875
549  XEQ 04
550  131534932
551  RCL 00
552  *
553  71.19
554  +
555  5
556  RCL 00
557  84305
558  *
559  -
560  +
561  SIN
562  4
563  /
564  -
565  626
566  XEQ 04
567  190697912
568  RCL 00
569  *
570  53.08
571  +
572  38.6
573  RCL 00         
574  13968
575  *
576  -
577  STO 03
578  SIN
579  43.4
580  *
581  RCL 03
582  3
583  *
584  SIN
585  .71
586  *
587  +
588  STO 15
589  21
590  /
591  -
592  139
593  RCL 00
594  197809
595  *
596  +
597  +
598  SIN
599  8
600  *
601  STO 02
602  CLX
603  489
604  XEQ 04
605  262731903
606  RCL 00
607  *
608  11
609  +
610  RCL 00
611  88773
612  *
613  63
614  +
615  SIN
616  4
617  /
618  +
619  RCL 00
620  253657
621  *
622  44
623  -
624  SIN
625  5
626  /
627  +
628  49
629  RCL 00
630  337962
631  *
632  -
633  +
634  SIN
635  .55
636  *
637  -
638  395
639  XEQ 04
640  RCL 15
641  70.74
642  -
643  RCL 00
644  381994499
645  *
646  +
647  78.4
648  RCL 00
649  1000772
650  *
651  -
652  +
653  STO 15
654  SIN
655  2.31
656  *
657  -
658  227
659  RCL 00
660  999540
661  *
662  +
663  +
664  SIN
665  12
666  *
667  STO 02
668  CLX
669  308
670  RCL 15
671  COS
672  6
673  *
674  +
675  GTO 04
676  LBL 03
677  RCL 00
678  21572831
679  *
680  30
681  +
682  COS
683  ST+ X
684  RCL 00
685  21571071
686  *
687  STO 02
688  21
689  +
690  COS
691  4
692  *
693  -
694  X<> 02
695  90.6
696  +
697  RCL 00
698  21569231
699  *
700  76.7
701  +
702  STO 15
703  SIN
704  .84
705  *
706  +
707  2633
708  RCL 15         
709  COS
710  19
711  *
712  -
713  XEQ 04
714  RCL 00
715  50324786
716  *
717  46
718  +
719  COS
720  1.6
721  *
722  STO 02
723  RCL 00
724  50317609
725  *
726  217.13
727  +
728  STO 13
729  RCL 00
730  50310482
731  *
732  54
733  -
734  STO 14
735  SIN
736  6
737  /
738  +
739  RCL 00
740  50315769
741  *
742  23
743  +
744  SIN
745  11
746  /
747  -
748  1497
749  RCL 14
750  COS
751  ST+ X
752  -
753  XEQ 04
754  RCL 00
755  101407355
756  *
757  20
758  -
759  SIN
760  4
761  *
762  STO 02
763  RCL 00
764  101374724
765  *
766  184.3
767  +
768  STO 12
769  ST- 13
770  RCL 13
771  ST+ X
772  STO 13
773  SIN
774  6
775  %
776  +
777  -
778  939
779  RCL 13
780  COS
781  9
782  *
783  -
784  XEQ 04
785  RCL 00
786  203488956
787  *
788  61.37
789  -
790  ST- 12
791  RCL 12
792  ST+ X
793  STO 12
794  SIN
795  .47
796  *
797  -
798  590
799  RCL 12
800  COS
801  6
802  SQRT
803  *
804  -
805  LBL 04
806   E2
807  /
808  ST* 02
809  X<>Y
810  RCL 01
811  +
812  X<>Y
813  P-R
814  X>0?
815  SF IND 16
816  RCL 19
817  *
818  ENTER^
819  CLX
820  X<> 02
821  RCL 18
822  *
823  +
824  STO IND 17
825  DSE 17
826  X<>Y
827  STO IND 17
828  DSE 16
829  DSE 17
830  END
 

 
   ( 1387 bytes / SIZE 020  )
 
 

         STACK         INPUTS       OUTPUTS
             Y    YYYY.MNDD              y1
             X    HH.MNSS(TT)              x1

    Execution time = 84s  if  CF 10  ( Moons of Saturn )
    Execution time = 42s  if  SF 10  ( Moons of Jupiter )

Example:    On  2004/12/31 at 0h  TT

     •  CF 10     SATURN

     2004.1231  ENTER^
             0         XEQ "SJSAT"   >>>>    x1 = -0.289     X<>Y     y1 = 1.169        and in registers  R01 thru R14:

                   Mimas     -   Enceladus  -     Tethys    -     Dione     -    Rhea      -     Titan     -    Hyperion

                  x1 = -0.289       x2 =  3.911         x3 = 0.781        x4 = -0.103     x5 = -8.730       x6 = 3.586        x7 = 21.825             DE = -22°52
                  y1 =  1.169       y2 = -0.213         y3 = 1.778        y4 =  2.398      y5 =  0.254       y6 = 7.333        y7 = 3.651

-Flags  F01  F03  F04  F05  F06  F07  are set, whence  Mimas, Tethys, Dione, Rhea, Titan and Hyperion are closer to the Earth than Saturn.
 

     •  SF 10     JUPITER

     2004.1231  ENTER^
             0            R/S        >>>>    x1 = -4.929     X<>Y     y1 = 0.155        and in registers  R01 thru R08:

                       Io        -    Europa    -    Ganymede   -    Callisto

                  x1 = -4.929       x2 = -4.834         x3 = -14.516        x4 = -8.559                    DE = -2°69
                  y1 =  0.155       y2 = -0.306         y3 =  -0.203         y4 =  -1.076

-Flag F01 is set:  Io is closer to the Earth than Jupiter.
 

Notes:

-The accuracy is of order of a few hundredths of the planet's radius.
-Hyperion's coordinates are less accurate than the other ones.
-For Hyperion, the series converge slowly and several terms should be added to get more accurate results.

-For example, replace lines 430 to 432 by RCL 03 and add the following instructions after line 346 ( just before STO 08 )

   RCL 09       41             6510          -                 SIN            SIN       +                /               ST+ X        3           57              6           /             RCL 10     /
   5                  /                *               STO 02      RCL 10       -           RCL 02      -               -                 *           /                 *          +             -               +
   *                  +              STO 03     RCL 10      RCL 02       45         SIN           RCL 09     SIN           SIN       -                SIN      RCL 09   SIN
   SIN             RCL 00     36.8           +                -                   /           48            RCL 10     RCL 10      +           RCL 09     61        ST+ X      71
 

-The complete series are available from   ftp://ftp.imcce.fr
-If, contrariwise, you don't want to compute the position of Hyperion, delete lines 268 to 472  and replace line 130 by 6
 

References:

[1]   A. Vienne and L. Duriez 1995  "TASS1.6:  Ephemerides of the major Saturnian Satellites"  Astronomy & Astrophysics  297 ,  588-605
[2]   L. Duriez and A. Vienne 1997  "Theory of motion and Ephemerides of Hyperion"  Astronomy & Astrophysics  324 , 366-380
[3]   Jean Meeus - "Astronomical Algorithms"  - Willmann-Bell  -  ISBN 0-943396-61-1