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/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V08 / V8_329.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  20KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  3. Received: from 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/andrew.cmu.edu.324.0.0>;
  5.           Thu, 18 Aug 88 04:06:15 -0400 (EDT)
  6. Received: from andrew.cmu.edu via qmail
  7.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/q001/QF.andrew.cmu.edu.230a8fb1.971143>;
  8.           Thu, 18 Aug 88 04:05:06 -0400 (EDT)
  9. Received: by andrew.cmu.edu (5.54/3.15) id <AA00318> for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl; Thu, 18 Aug 88 04:04:24 EDT
  10. Received: by angband.s1.gov id AA04388; Thu, 18 Aug 88 01:04:36 PDT
  11.     id AA04388; Thu, 18 Aug 88 01:04:36 PDT
  12. Date: Thu, 18 Aug 88 01:04:36 PDT
  13. From: Ted Anderson <ota@angband.s1.gov>
  14. Message-Id: <8808180804.AA04388@angband.s1.gov>
  15. To: Space@angband.s1.gov
  16. Reply-To: Space@angband.s1.gov
  17. Subject: SPACE Digest V8 #329
  18.  
  19. SPACE Digest                                      Volume 8 : Issue 329
  20.  
  21. Today's Topics:
  22.                Re:  Solar Sails
  23.          SETI (was Re: Time dilation affecting SETI)
  24.                The Challenger Disaster
  25. ----------------------------------------------------------------------
  26.  
  27. Date: 10 Aug 88 05:51:01 GMT
  28. From: agate!saturn!ucscb.UCSC.EDU!spcecdt@ucbvax.berkeley.edu  (Space Cadet)
  29. Subject: Re:  Solar Sails
  30.  
  31. In article <8808091523.AA18626@doc.cc.utexas.edu> sedspace@DOC.CC.UTEXAS.EDU (Steve Abrams) writes:
  32. ~    Doppler effect?  The Doppler effect arises from motion (in the 
  33. ~frame of the observer) of a "source" with respect to an observer.  
  34. ~While I agree that a solar sail moving away from the Sun will "see" 
  35. ~red-shifted photons (and, hence, gets slightly less - for 
  36. ~interplanetary sails - push, as the "peak" of the solar irradiance 
  37. ~curve is red-shifted from around 490 nm), it doesn't depend upon 
  38. ~their absorption and re-emission.  It wouldn't be a double effect as, 
  39. ~when the photon is re-emitted, the sail would be both "source" and 
  40. ~"observer."  Since the sail has no velocity relative to itself and the 
  41. ~sail will never interact with that photon again, there is no Doppler 
  42. ~effect with respect to emission.
  43.  
  44.      I meant a double doppler effect as observed from the original source
  45. of the light (the sun, a laser launcher, etc.)
  46.      I referred to the Doppler effect to explain why you would not be getting
  47. "something for nothing": while the kinetic energy of the sail (and ship) will be
  48. increased, the frequency of a reflected photon will be lower, as will its
  49. energy.  Thus, energy has simply been tranferred from the photon the sail.
  50. If one is looking for a non-rigorous explanation, I think this is the simplest
  51. way to put it.  Note that as the velocity of the ship increases, the redshift
  52. of the reflected photons increases; that is, more of their energy is
  53. transferred to the sail.
  54. --
  55. > Hello, lift.   # We're going to space if we have to walk. -Jerry Pournelle  <
  56. < -Marvin the PA # The meek will inherit the earth.  WE will go to the stars! >
  57. > John H. DuBois III # spcecdt@ucscb.ucsc.EDU  ...!ucbvax!ucscc!ucscb!spcecdt <
  58.  
  59. ------------------------------
  60.  
  61. Date: 9 Aug 88 16:33:41 GMT
  62. From: attcan!lsuc!ncrcan!hcr!edwin@uunet.uu.net  (Edwin Hoogerbeets)
  63. Subject: SETI (was Re: Time dilation affecting SETI)
  64.  
  65.  
  66. Let's imagine for a moment that we want to send out a strong message in
  67. the Hydrogen band to other intelligent life in the galaxy. Which way
  68. would we send it?
  69.  
  70. I think it would be obvious to send it in the direction of the center of
  71. the galaxy to reach the most prospective planets(?) where life would
  72. exist. 
  73.  
  74. Now think of *our* galactic location. We're on the edge of the galaxy.
  75. Maybe we're just missing out on all the fun because we're on the
  76. sidelines? Everyone is sending their message the other way! By the time
  77. the messages from the other side of the galaxy get to us, they are too
  78. weak to detect.
  79.  
  80. This assumes, of course, that a message is directional. You could
  81. probably get stronger reception if the message doesn't spread thin as
  82. in the shell example earlier, so it might be that everyone else is
  83. sending directional messages to each other. Think of the infamous
  84. transmitter aboard the Discovery in the book/movie 2001. AC Clarke made
  85. that one directional, as it used less precious energy that way.
  86.  
  87. Another possible reason we might not be receiving came to me while
  88. reading sci.crypt. Maybe everyone is sending RSA across the universe and
  89. we don't know what's going on? (again :^) You might argue that we are
  90. receiving statistically provable random noise. Does anyone have a proof
  91. that all encrypted messages that can be statistically distinguished 
  92. from noise? If not, then this might also affect SETI.
  93.  
  94. Unrelated topic:
  95.  
  96. Has the person who is conducting the poll of significant space related
  97. events finished said poll? I am interested in seeing the results ;-)
  98.  
  99. Comments anyone?
  100.  
  101. ------ --------- = -------------------------------------------
  102. Edwin (Deepthot)                      Waterloo co-op student, HCR Corporation
  103. Hoogerbeets                           2A computer science and psychology
  104. uunet!utai!utcsri!hcr!edwin                                  Me Tarzan, Unix.
  105.                   edwin@hcr         //           Freudian slips? This message
  106. or:                                //               contains no Freudian sex.
  107. ...!hcr!MsgPort!edwin          \\ //   Amiga        Glider pilots are experts
  108. A B2000 running UUPC            \X/  Enthusiast             at keeping it up!
  109.  
  110. ------------------------------
  111.  
  112. Date: 9 Aug 88 17:53:27 GMT
  113. From: att!ihlpb!ihnp4!ihuxz!rats@ucbvax.berkeley.edu  (D Woo)
  114. Subject: The Challenger Disaster
  115.  
  116.  
  117. -----------------------------------------------------------------------
  118. The following article appeared in the May 1988 *Defense Science*.
  119. -----------------------------------------------------------------------
  120.  
  121.             The Challenger Disaster
  122.              by Dr. Yale Jay Lubkin
  123.             
  124. What we don't know can create problems, but even greater problems can arise
  125. from what we think we know, but which is inaccurate.
  126.  
  127. The Rogers Commission investigating the Challenger incident seems to
  128. have set out to create a body of facts that are not true. This is my
  129. conclusion after reading Richard Feynman's dying declaration in the 
  130. February 1988 *Physics Today*. (Feynman died almost simultaneously
  131. with the PT publication.)
  132.  
  133. The Commission was an almost typical Washington commission. Its head
  134. was William Rogers, just about the consummate example of a Washington
  135. insider. (Casper Weinberger, retiring as Secretary of Defense, has joined
  136. Roger's law firm several rungs down the ladder from Rogers. Perhaps only
  137. Clark Clifford can come close to Rogers in the class of political
  138. lawyers.
  139.  
  140. Who made up the Commission? In the words of Senator Hollings, "So
  141. who have ya got, there, on your commission? Ya got a couple of astronauts,
  142. a Nobel prizewinner, a general, some businessman and a couple of
  143. lawyers. What you really need is gumshoes, who will be right down
  144. there at Kennedy, eating lunch with the very guys who do work on the
  145. Shuttle."
  146.  
  147. Rogers actually had a gumshoe, whom he could not suppress. Feynman reports
  148. that Rogers did his best to keep the Commission from finding any disturbing
  149. facts, tried to sit on Feynman, and then tried to freeze him out. It
  150. didn't work. Feynman had a bone and he wouldn't let go. Feynman eventually
  151. issued his own report, differing substantially with the preconceived
  152. notions of the Commission. And probably killed any chances for future
  153. independent thinkers to appear on Presidential Commissions.
  154.  
  155. I feel sure that Mr. Rogers would have been much more comfortable with
  156. Henry Hudson, of the Meese Pornography Commission, who replied to criticism
  157. that that commission had reached unscientific conclusions: "If we relied
  158. exclusively on scientific data for every one of our findings, I'm afraid
  159. all of our work would be inconclusive."
  160.  
  161. Or with OSHA, who, right after Challenger, gave NASA a citation for having
  162. the best government workplace safety record.
  163.  
  164. There seems to be much to hide. Feynman lights up a lot of bureaucratic
  165. garbage at NASA. CYA is running rampant.
  166.  
  167. Questions: The Challenger incident leads one to ask many questions. Since
  168. one can draw any conclusion from a false premise, the first question
  169. is "Just what happened?" This is hardly trivial, but the experiences
  170. of Feynman and AbuTaha lead to a second question: "Why are the authorities
  171. trying so hard to prevent the answer to the first question?" The third
  172. question is "Why did it happen." The answer to the forth question is
  173. self-evident. "If NASA is fixing the wrong problem, what happens
  174. next time?"
  175.  
  176. Let me introduce Feynman and AbuTaha. Richard Feynman was a Nobel Laureate
  177. in Physics. More importantly, he was a great physicist with an informal
  178. manner and a driving curiosity. Alone of the members of the Rogers
  179. Commissions, he had the intelligence and the drive to find out answers,
  180. was beholden to none and was afraid of none. He viewed his job as only
  181. finding out the truth.
  182.  
  183. Read his dissenting report and read his article in *Physics Today*. Read
  184. between the lines as to the purpose of the Rogers Commission, and remember
  185. what William Rogers is. (Also read the extensive article by Trudy Bell
  186. and Karl Esch in the *IEEE Spectrum* of February 1987.)
  187.  
  188. Ali AbuTaha is a space engineer, with ten years' experience at Comsat,
  189. plus another few there as a consultant. He has been a space consultant
  190. for some time. He read the Challenger Commission report simply for self-
  191. education, but his curiosity was excited because when he found a large
  192. number of "specific disparities, errors and mistakes." And a few outright
  193. lies. He dug into it at his own expense, and spent two years of time
  194. and thousands of dollars. He got a second, third and forth
  195. mortgage. He hunted up reports and videos tapes from non-NASA observers
  196. and processed them, and formed a theory. He transmitted this to NASA.
  197. They first dismissed him as a kook for daring to question official dogma,
  198. then tried to destroy his reputation by ad hominem attacks, then appro-
  199. piated some of his findings and passed them off as their own.
  200.  
  201. You can understand some of what happened by reference to Figure 1, from
  202. Feynman's article. The figure shows the joint between 12-foot diameter
  203. sections of the booster. The upper section has a lip that fits into a
  204. clevis in the lower section. The leak of hot gases quite clearly came
  205. from that section of the joint between the bottom and middle sections
  206. of the booster which was next to the main rocket. (The O-rings are
  207. on the inside.) NASA and the Rogers Commission say that the O-rings lost
  208. resiliency because of the cold and allowed a 20 mil leak, starting
  209. 0.67 seconds into the flight, mysteriously closing at 3.52 seconds, then
  210. disastrously re-opening at 58.8 seconds.
  211.  
  212. Feynman says that this isn't true. Morton Thiokol goofed on the design,
  213. and knew it. The internal pressure of the rocket was supposed to squash
  214. the O-ring into a good seal. Problem was that the joint was much stronger
  215. than the rocket wall (it was three times as thick), so instead of the
  216. joint deforming, the wall deformed, lifting the O-ring away from the
  217. joint, and allowing the leak. So Feynman's theory calls for a continuous
  218. leak.
  219.  
  220. The Thiokol engineers knew the joint was no good, and tried a bunch of
  221. fixes. They went to Parker Seal Company, who made the O-rings, for
  222. advice. Parker said that O-rings weren't supposed to be used that way,
  223. and no advice was given.
  224.  
  225. One makeshift that Thiokol used was to shim the outer portion of the
  226. joint, as shown in Figure 1. Unfortunately, the outer lip is much lighter
  227. than the middle, so instead of squashing the O-ring, the shim just
  228. bent the outer lip outwards.
  229.  
  230. Ali AbuTaha has the most convincing theory. The lower section of the
  231. booster had been used in a previous flight. There is a strut connecting
  232. the booster to the external tank, and this strut is located just below
  233. the joint. There are tremendous forces on this strut, on the order
  234. of a miillion pounds, and the strut pulls on the side of the booster.
  235. The forces of the previous flight bent the the bottom section out of
  236. round, by 0.512 inches according to measurements (apparently by Lockheed
  237. personel) at the Kennedy Space Center.
  238.  
  239. This meant that the midsection would not fit into the lower section. The
  240. midsection was apparently round. As far as AbuTaha can tell, the Lockheed
  241. people used a hydraulic press and adjusting nuts mounted in the middle
  242. section the middle section together to distort the shape so that it matched
  243. the out-of-round section. This seems to have caused a crack at the edge
  244. of the middle section, which then leaked continuously during the
  245. flight. Flames are clearly visible on the enhanced videos during most of
  246. the flight. AbuTaha provided 39 enhanced photos of the leak, flame,
  247. etc. to NASA on August 12, 1987.
  248.  
  249. Instructions were to limit the hydraulic pressure to 1250 lb, which was
  250. done, but there were no instructions as to how much pressure should be
  251. exerted by the adjusting nuts. Nobody ever measured.
  252.  
  253. The leak caused a side thrust, diverting the Challenger from the proper
  254. course. The Challenger control systme put a correction in the loop, to
  255. cancel the side thrust. This caused the whole system to hunt, as can
  256. be seen from the time sequence of position shown in Figure 2. The 
  257. Challenger oscillated. Each oscillation put tremendous stress on the
  258. strut, on the order of millions of pounds. The oscillations are clear
  259. from the shape of the exhaust plumes.
  260.  
  261. The strut and the control system oscillation flexed the booster wall
  262. in and out, each time causing the release of hot gas. Eventually,
  263. the continued violent flexing caused the entire strut support structure
  264. to break off, letting the flame hit the Challenger directly, killing
  265. some of the crew and causing the explosion. (Some of the crew were
  266. apparently alive at moment of impact.)
  267.  
  268. It was not the leak that killed the astronauts. It was the attempt to
  269. correct the sidethrust, which sent the Challenger into violent 
  270. oscillations. If the Challenger had been permitted to go off course,
  271. without attempting the major correction, the side of the booster would
  272. not have broken out, the booster would have burnt out eith the Challenger
  273. still intact, and the crew could have ejected, off course but alive.
  274.  
  275. AbuTaha has thousands of pages of documentation and many photographs
  276. and video tapes to prove his contentions. We have room to show only one
  277. photograph, taken from a video made at New Smyrna Beach by Harold
  278. Sehnert of Ohio. The photograph, Figure 3, is fifty or sixty seconds
  279. into the flight. Note that the intermittent nature of the puffs is clearly
  280. visible. Many stills can be seen in the March 1987 issue of the British
  281. magazine *Spaceflight News*.
  282.  
  283. Note that one similar shot was used by the Commission in its report,
  284. but it has been cropped to exclude the puffs. The twin plumes were present-
  285. ed as coming from the two boosters, rather than from the boosters and
  286. the leak, as is obvious from the film. One universed in the subtleties
  287. of Washingtonspeak might call this a deliberate lie.
  288.  
  289. The NASA Reaction. In bureaucratese, the NASA reaction was pure CYA. A
  290. Supreme Court justice said it was not only necessary to do justice, it
  291. also was necessary to give the appearence of doing justice. NASA does
  292. not seem to be doing either.
  293.  
  294. For example, Malcom McConnell, in his book *Challenger*, (Doubleday,
  295. 1987) just about accuses two NASA bigwigs of severe conflicts of
  296. interests. He accuses Dr. James Fletcher, periodic NASA Administrator,
  297. of being a member of the Mormon Mafia who threw the booster contract
  298. to Utah-based Thiokol, despite their inferior product and lack of
  299. experience. He also blasts Dale Myers, who alternated between being
  300. Deputy Administrator of NASA and a high Rockwell executive, for pushing
  301. the Challenger award to Rockwell in still-secret proceedings.
  302.  
  303. Now McConnell exhibits a left-wing, anti-Republican bias, but he does
  304. raise valid questions and does appear to have been stonewalled by the
  305. NASA legal eagles. He notes that Aerojet was able to make one-piece
  306. boosters, and thus avoid an entire set of problems due to Thiokol's need
  307. to use multiple segmented rockets. He notes that the McDonnell-Douglas
  308. orbiter proposal included and abort motor which would have seperated
  309. the orbitier from the stack, allowing it to glide back to the landing
  310. site in event of booster failure.
  311.  
  312. But AbuTaha was not engaged in politics. He was engaged in engineering.
  313. And NASA trashed him, then stole his ideas.
  314.  
  315. In July 1986, for example, AbuTaha reported his finding that Challenger
  316. was operating with negative safety margins for loads at lift off, backed
  317. it up with analyses and sent the data to NASA. His findings were rejected
  318. with comments like, "It is unnecessary to pursue the thoughts contained
  319. in this report," (John Thomas, Oct. 30, 1986), and, "The loads and stresses
  320. measured prior to and during launch match those predicted within nominal
  321. tolerance," (Richard Truly, Nov 12, 1986).
  322.  
  323. In a memo to Fletcher on January 15, 1987, the National Research Council
  324. was talking about negative safety margins. But in March 1987, AbuTaha
  325. was still receiving comments from NASA of "not plausible" and "NASA finds
  326. no new evidence in any of your analyses that could change the original
  327. sequence of events or the cause of the accident," (James Rose, 13 March
  328. 1987) while NASA was presenting AbuTaha's findings as their own.
  329.  
  330. It is also not especially clear how cold weather could have caused four
  331. O-rings to be damaged on Launch 51-B, including almost complete burn-
  332. through of the primary O-ring on the left booster nozzle joint. The
  333. launch temperature for that lauch was a balmy 75 F.
  334.  
  335. It is not especially clear how the NASA and Thiokol executives attained 
  336. their perspectives on the mission. Feynman questioned many people about
  337. their estimate of probability of mission failure. Working engineers
  338. typically estimated about one in a hundred. Executives estimated about
  339. one in a hundred thousand; i.e. one failure could be expected in a
  340. sequence of one lauch a day for three hundred years. Do executives get
  341. a daily fix? Feynman stressed that NASA officials had been living in
  342. a world of unreality.
  343.  
  344. The Commission reported incredible paperwork sloppiness (P220). They
  345. found that half the paperwork was flawed, including 96% of Work 
  346. Authorisation Documents. Why? The Commission stated categorically, "The
  347. system ... is an impediment to good work and good records." Has anything
  348. changed?
  349.  
  350. It was not only the paperwork that was sloppy. The Viton O-rings were
  351. specified for use between -30 F and +500 F, but NASA never seems to have
  352. tested them.
  353.  
  354. It is not clear that any of the people responsible for all of this sloppy
  355. work, poor management, political sleeze and unreality have paid for
  356. it. Certainly not Fletcher or Myers or Young. Certainly not NASA or
  357. Thiokol, who received millions more as a result of the Challenger
  358. incident. (I do not call it an accident. It was a disaster waiting to
  359. happen.) The people who were punished were Roger Boisjoly and Allan
  360. McDonald, who tried to prevent the disaster.
  361.  
  362. It is clear that another investigation, run by engineers, not lawyers,
  363. might be in order, maybe even a book with a lot of photographic evidence
  364. left out of the Commission report.
  365.  
  366. The final words of Feynman's report are important: "For a successful
  367. technology, reality must take precedence over public relations, for
  368. nature cannot be fooled."
  369.  
  370. ------------------------------
  371.  
  372. End of SPACE Digest V8 #329
  373. *******************
  374.