home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V08 / V8_305.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  15KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  3. Received: from po5.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/po5.andrew.cmu.edu.1485.0.0>;
  5.           Sat, 30 Jul 88 22:13:39 -0400 (EDT)
  6. Received: from andrew.cmu.edu via qmail
  7.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/q002/QF.andrew.cmu.edu.22f281bb.2c3d4d>;
  8.           Sat, 30 Jul 88 22:11:10 -0400 (EDT)
  9. Received: by andrew.cmu.edu (5.54/3.15) id <AA03370> for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl; Sat, 30 Jul 88 22:07:05 EDT
  10. Received: by angband.s1.gov id AA06980; Sat, 30 Jul 88 19:05:19 PDT
  11.     id AA06980; Sat, 30 Jul 88 19:05:19 PDT
  12. Date: Sat, 30 Jul 88 19:05:19 PDT
  13. From: Ted Anderson <ota@angband.s1.gov>
  14. Message-Id: <8807310205.AA06980@angband.s1.gov>
  15. To: Space@angband.s1.gov
  16. Reply-To: Space@angband.s1.gov
  17. Subject: SPACE Digest V8 #305
  18.  
  19. SPACE Digest                                      Volume 8 : Issue 305
  20.  
  21. Today's Topics:
  22.    Pioneer data reveals nature of the outer heliosphere (Forwarded)
  23.              Re: Ramscoop engine
  24.              Getting opinions to Dukakis
  25.           Subroutine for computing orbital position
  26. ----------------------------------------------------------------------
  27.  
  28. Date: 16 Jul 88 18:41:12 GMT
  29. From: yee@ames.arc.nasa.gov  (Peter E. Yee)
  30. Subject: Pioneer data reveals nature of the outer heliosphere (Forwarded)
  31.  
  32. Charles Redmond
  33. Headquarters, Washington, D.C.                     July 15, 1988
  34.  
  35. Peter W. Waller
  36. Ames Research Center, Mountain View, Calif.
  37.  
  38.  
  39. RELEASE:  88-100
  40.  
  41. PIONEER DATA REVEALS NATURE OF THE OUTER HELIOSPHERE
  42.  
  43.  
  44.      As NASA's Pioneer 11 and Voyager 2 pass through the outer 
  45. reaches of the solar system and NASA's Pioneer 10 speeds far 
  46. beyond the planets, these distant spacecraft are measuring 
  47. drastic changes in the flow patterns of the solar wind -- a 
  48. million-mile-an-hour stream of charged particles which constantly 
  49. boil off the Sun.
  50.  
  51.      NASA scientists have discovered a connection between the 
  52. speed changes in the solar wind (near the spacecraft) and 
  53. periodic changes in the Sun itself.  The Sun's constant 
  54. variations are manifested in shifts of its magnetic field and 
  55. movements in the hot gases of its corona.  Streams of faster wind 
  56. particles tend to flow from thin areas, called corona holes, in 
  57. the corona.  Solar wind changes also are triggered by movements 
  58. of a vast electromagnetic structure, called the current sheet, 
  59. which bisects the Sun's field.  Particles slow down as this sheet 
  60. "flaps" toward them.
  61.  
  62.      Over the last 3 years, the Sun has been going through a 
  63. phase called solar minimum -- a turning point in its 11-year 
  64. cycle.  "No one knew what happened during solar minimum in the 
  65. farthest reaches of the solar system and beyond until the 
  66. Pioneers and Voyager sent back their measurements.  This is the 
  67. first solar minimum for which we have been able to see what's 
  68. going on in the solar wind out past Pluto," says NASA 
  69. astrophysicist John Mihalov.
  70.  
  71.      The solar wind streams out from the Sun and envelops the 
  72. entire solar system in charged particles, mostly electrons and 
  73. protons.  No one knows exactly how far this five-particle-per 
  74. cubic-centimeter flow of particles extends.  One recent guess is 
  75. about 18 billion miles, or four times the distance of Neptune 
  76. from the Sun.
  77.  
  78.      Before 1985, Pioneer 10 and Voyager 2, both positioned near 
  79. the equatorial plane, measured periodic gusts in the solar wind 
  80. called "high speed streams."  The particles would speed up and 
  81. then slow down about once every 27 days.  In June 1985, the wind 
  82. stream pattern stopped and the winds slowed down dramatically at 
  83. Voyager 2's distance -- two billion miles from the Sun.  There 
  84. was no slowing measured at Pioneer 11, about the same distance as 
  85. Voyager 2, but 15 degrees higher in latitude.  Pioneer 11 
  86. measured the usual pattern of high speed streams.  Eventually, 
  87. the winds were flowing only about half as fast at Voyager 2 as 
  88. they were at Pioneer 11.
  89.  
  90.      Three months later, in August, the solar wind slowed and the 
  91. high speed streams also stopped at Pioneer 10, which is out twice 
  92. the distance of the other two probes and in the equatorial 
  93. region.  Mihalov believes this change is connected to the earlier 
  94. wind speed decrease at Voyager 2.  The first slower particles, 
  95. which were blowing past Voyager 2 in June, would have just 
  96. reached Pioneer 10 by August.  Solar winds actually sped up at 
  97. the higher altitude position of Pioneer 11.
  98.  
  99.      The Sun's slower particles, that first reached Voyager and 
  100. Pioneer 10, were boiling off in March of 1985.  Mihalov and Aaron 
  101. Barnes, Ames' senior scientist, proposed that changes in the Sun 
  102. at this time, set off the changes in the far solar wind, which 
  103. reached the vicinity of the distant probes months later.
  104.  
  105.      The changes in the Sun were part of a regular variation that 
  106. it undergoes in 11-year cycles, or sunspot cycles.  This cycle 
  107. affects the number of sunspots, the configuration of the magnetic 
  108. field, and the distribution of the 2-million-degree gas making up 
  109. the solar corona.
  110.  
  111.      The coronal holes are located around the Sun's North and 
  112. South poles.  When the Sun approaches the part of its most active 
  113. phase, called solar maximum, these coronal holes creep toward the 
  114. equator by extending "tongues" 10 or 20 degrees in longitude.  In 
  115. the last 3 years, the Sun has been near the opposite condition, 
  116. called solar minimum, when the holes retreat back toward the 
  117. direction of the poles.
  118.  
  119.      The wind blows out fastest from these lower density holes.  
  120. Barnes explains that holes form in areas where strong winds have 
  121. blown the coronal particles away.  As the holes retreat toward 
  122. the poles, the high-speed streams migrate along with them.
  123.  
  124.      The Sun's magnetic field also influences the solar wind.  
  125. The Sun's field, like the Earth's, has basically a North and 
  126. South magnetic pole, but the Sun's more complex magnetic field 
  127. deviates from this dipolar structure during parts of the solar 
  128. cycle, becoming most complicated during solar maximum, when the 
  129. two magnetic poles swap places.
  130.  
  131.      In the Earth's simpler magnetic field, field lines (the 
  132. lines following the direction of force the Earth would exert on a 
  133. magnetic object) wrap around the planet, connecting the North and 
  134. South magnetic poles.  In the Sun's field, the solar wind 
  135. stretches the Sun's field lines near the equator far out into 
  136. space.  One region, corresponding loosely with one hemisphere, 
  137. has more field lines pointing out from the Sun, and is called the 
  138. positive sector, while the remaining region, with more field 
  139. lines coming in, is called the negative sector.  These sectors 
  140. are divided by an equator, so at the Sun's surface, a point 15 
  141. degrees North of the equator would be above this equator in some 
  142. areas and below it in others.
  143.  
  144.      Away from the Sun, the positive and negative sectors are 
  145. bisected by an imaginary wavy curtain called the current sheet, 
  146. which extends from this buckled equator.  (It is called the 
  147. current sheet because laws of physics state that there must be an 
  148. electric current at the boundary between opposite magnetic fields 
  149. and, indeed, there is a net flow of positive charges outward and 
  150. negative particles inward in this region.)  During the present 
  151. solar cycle, the region above the current sheet is the negative 
  152. sector and, below it, the positive sector.
  153.  
  154.      Back in early 1985, Pioneer 11 -- 15 degrees above the 
  155. equatorial plane -- would sometimes be above and beneath the 
  156. "current sheet" as the Sun rotated.  Normally, as the Sun 
  157. approaches solar minimum and the coronal holes retreat toward the 
  158. poles, the current sheet's ridges flatten out.  As the Sun 
  159. approached solar minimum in 1985, Pioneer 11 was located above 
  160. the current sheet, in the negative sector more of the time.  By 
  161. mid-1985, Pioneer 11 was always in the negative sector, 
  162. indicating that the current sheet had flattened out beneath it.
  163.  
  164.      The closer you go to the current sheet, the slower the solar 
  165. wind.  As the current sheet "flapped" down toward the equator, 
  166. even with Voyager 2 and Pioneer 10, the solar winds slowed in 
  167. this region and sped up near the poles.  The equatorial winds 
  168. slowed as far as Pioneer 10, showing that the Sun's magnetic 
  169. field and the associated current sheet are exerting powerful 
  170. control over the solar wind even at great distances.
  171.  
  172.      "The Sun, its corona and magnetic fields, and the solar wind 
  173. are all part of one system," says Barnes.  And even well past 
  174. Pluto, the solar winds are apparently still under the control of 
  175. the rest of the system.
  176.  
  177. ------------------------------
  178.  
  179. Date: 15 Jul 88 13:48:59 GMT
  180. From: mcvax!ukc!etive!bob@uunet.uu.net  (B Gray)
  181. Subject: Re: Ramscoop engine
  182.  
  183. In article <2301@sugar.UUCP> peter@sugar.UUCP (Peter da Silva) writes:
  184. >Niven brought this objection up, and handwaved his way out of it by
  185. >havng the "ramjet" fuel a laser. The ship was accelerated by light
  186. >pressure from this super laser. Is this even theoretically possible
  187. >(assuming some magic 100% efficient laser)?
  188.  
  189. The most recent incarnation of the ramscoop idea I have seen
  190. was in Donald Moffitt's books "The Genesis Quest" and "Second Genesis".
  191.  
  192. He seems to realise this problem exists and has one of the
  193. physicists in the story explain how it works.
  194.  
  195. I quote. from page 159 and 160 of "The Genesis Quest"
  196.  
  197.     "Under certain circumstances, it's possible to increase the
  198.     energy of a photon by a factor of from one to ten bollion.
  199.     And when you do, it takes on the properties of a hadron. It
  200.     acts as though it has mass, like a proton, for instance."
  201. ...
  202.     "It's done strictly through electromagnetic interactions
  203.     that we know how to handle. In theory, at least."
  204. ...
  205.     "What you do is swat pulsed laser photons with a high energy
  206.     electrin beam and scatter them a hundred and eighty degrees,
  207.     [....] They pick up the energy of the swat."
  208. ...
  209.     "Then you focus the back scattered photons - hadronic
  210.     photons now - in the electromagnetic throat of the drive,
  211.     and since they have a temporary non-zero mass, your vehicle
  212.     not only gets a healthy kick, but gets it at the speed of
  213.     light."
  214. ...
  215.     "[a] four wave conjugate mirror [....] collect[s] all those
  216.     muscular photons thatr'e scattering in all directions and
  217.     herd them into a tight beam."
  218. ...
  219.     "Of course, these aren't real photons [....] They're virtual
  220.     photons. They exist by courtesy of the uncertainty principle."
  221. ...
  222.     "The hadronic photon has no right to be. It's supposed to
  223.     hold hands with another photon, so that the momentum and
  224.     energy can be balanced. But it doesn't. It lives it's brief
  225.     and solitary life violating all the superstitions of quantum
  226.     electrodynamics. The universe finds this a very
  227.     unsatisfactory state of affairs. So [it] disappears before
  228.     it can be detected. It materializes into a rho vector meson,
  229.     which immediately decays into two pions [......] By that
  230.     time out mythical photon's given it's mythical kick to the
  231.     vehicle.
  232.  
  233. Now, anyone who has bothered to read this far is either
  234. rolling around with laughter or thinking "I wonder if it
  235. works".
  236.  
  237. Given the number of other mistakes Moffitt makes with
  238. elementary physics I think it unlikely that the above
  239. is anything more than handwaving rubbish with buzz words
  240. thrown in. Would any real physicists like to comment.
  241.  
  242. I have crossposted this article to the sf-lovers newsgroup
  243. with followups directed there. This stuff is getting too far
  244. from reality to be posted in sci.space.
  245.     Bob.
  246.  
  247. ------------------------------
  248.  
  249. Date: Sun, 17 Jul 88 12:42:11 PST
  250. From: Peter Scott <PJS@naif.jpl.nasa.gov>
  251. Subject: Getting opinions to Dukakis
  252. X-Vms-Mail-To: EXOS%"space-activisists@turing.cs.rpi.edu,space@angband.s1.gov"
  253.  
  254. A friend of mine tells me that Carol Rosin of the Institute for Security
  255. and Cooperation in Outer Space meets regularly with Jesse Jackson and
  256. has agreed to pass on all requests, opinions, etc, received in respect
  257. of directions national space policy should take; and that Jackson has
  258. Dukakis's ear.  This compares favorably with writing letters to Dukakis,
  259. which he is unlikely to see personally (although opinions may be
  260. tallied, I guess).  If you wish to write, the address is: 8 Logan
  261. Circle, Washington, DC 20005, tel.  (202) 462-8886.
  262.  
  263. I am neither a member of ISCOS nor any political party and do not
  264. represent them here; I am merely passing along a suggestion that had
  265. some face-value merit for a certain segment of the population.
  266.  
  267. Peter Scott (pjs%grouch@jpl-mil.jpl.nasa.gov)
  268.  
  269. ------------------------------
  270.  
  271. Date: 18 Jul 88 17:03:04 GMT
  272. From: linus!munck@gatech.edu  (Robert Munck)
  273. Subject: Subroutine for computing orbital position
  274.  
  275. -------------------------
  276. I'd like to call on the combined expertise of the net for something I've
  277. been unable to find;  it's entirely on a "hobby" basis, no connection
  278. with anything commercial.
  279.  
  280. I want a simple, fast subroutine that will compute orbital motions.  The
  281. ideal subroutine would be something like this:
  282.  
  283. Input parameters:
  284.     position, velocity, mass of a free-falling body (whatever coordinate system
  285.                                                      and units works best)
  286.  
  287.     array of positions and masses of relatively massive bodies (planets, sun)
  288.  
  289.     an elapsed time (small, minutes or less)
  290.  
  291. Output parameters:
  292.     position and velocity of the free-falling body at the end of the
  293.     elapsed time, accuracy at least 1% and .0001% is more than enough.
  294.  
  295. This can be in any programming language that I'd have a prayer of being
  296. able to figure out -- APL, Ada, FORTRAN, even COBOL.  I want to re-code
  297. it in the tightest machine code I can manage for the 80387 arithmetic
  298. chip (in my Compaq 386) and use it to drive 2-D and 3-D graphic displays
  299. of various things.  I would pre-compute the motions of the massive
  300. bodies and use the subroutine to move one or several small things like
  301. satellites.  My AB in Apple Math is twenty-one years old and rusty, but
  302. I'm very good at squeezing microseconds out of a program.
  303.  
  304. Request II:  for the second generation program, I'd like to add to the
  305. original a constraint on the motion of the free-falling body, say the
  306. actual position and velocity of it at the end of the period, and get as
  307. output the force or acceleration on the body.  This could be used to
  308. fool around with things like orbiting tethers and Beanstalks.  Request
  309. III is the inverse: add a force or acceleration to the original
  310. subroutine.
  311.  
  312. Any help anyone can give, from an actual working program to references
  313. to a book or two that might help me, will be appreciated.  Any software
  314. I manage to get working will be freely available.
  315.  
  316.                          -- Bob Munck, MITRE Corporation
  317.                             munck@mitre-bedford.arpa
  318.                             ...!linus!munck.uucp
  319.                             617-271-3671.bell
  320.  
  321. ------------------------------
  322.  
  323. End of SPACE Digest V8 #305
  324. *******************
  325.