home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V11_1 / V11_100.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  7KB
  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from beak.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/gZvVyne00VcJA52U5B>;
  5.           Fri,  2 Mar 90 02:24:37 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <MZvVxt-00VcJQ50k4r@andrew.cmu.edu>
  7. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  8. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  9. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  10. Date: Fri,  2 Mar 90 02:23:38 -0500 (EST)
  11. Subject: SPACE Digest V11 #100
  12.  
  13. SPACE Digest                                     Volume 11 : Issue 100
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.                 Re: Cheap DSN?
  17.                Giotto Update - 02/26/90
  18. ----------------------------------------------------------------------
  19.  
  20. Date: 1 Mar 90 05:49:36 GMT
  21. From: unmvax!nmtsun!nraoaoc@ucbvax.Berkeley.EDU  (NRAO Array Operations Center)
  22. Subject: Re: Cheap DSN?
  23.  
  24. In article <1990Feb28.163917.24091@utzoo.uucp>
  25.   henry@utzoo.uucp (Henry Spencer) writes:
  26. >(Yes, there are techniques for using multiple dishes as if they were one
  27. >still-bigger one, but if you thought the technology for *one* dish was
  28. >difficult to do in your basement, multi-dish arraying is a whole new order
  29. >of magnitude.)
  30.  
  31. I think that in general, Henry is correct about a field of satellite
  32. dishes being a bad way to build a DSN.  However, I would guess that
  33. the limiting problem is probably the receiver temperatures.  The
  34. important thing to know about a phased array is that you do _not_ need
  35. a complex correlator.  The signals are added together, not multiplied.
  36. This saves a whole lot in terms of electronics.  You still need delay
  37. lines and fringe rotators to track your source, but these aren't all
  38. that bad to build.  This is especially true if you want to pack all of
  39. your dishes elbow to elbow, so that the baselines aren't very long.
  40. If the baselines are short, then the delay and fringe rates are small
  41. and the electronics are (comparatively) cheap.  Plenty of early radio
  42. telescopes were built with techniques like this, (albeit with 19060's
  43. technology).
  44.  
  45. However, one of the reasons that they aren't built that way today is
  46. that it is not economical to do it that way.  (In addition, you get
  47. considerably more flexibility for astronomy with more sophisticated
  48. techniques.)  However, let's stay with our field of satellite dishes.
  49. Just off the top of my head, the system temperature of a K-band
  50. satellite receiver, (read block converter if that makes more sense),
  51. is about 1200 K.  Note that such things do not exist for the
  52. frequencies that NASA is most interested in tracking.  (Voyager used
  53. X-band, for example.)  Let's say that one could get a 1000 K X-band
  54. receiver for a reasonable price.  The output signal-to-noise of a
  55. phased array scales with the square root of collecting area, and
  56. inversely with the system temperature for each individual element.  In
  57. our case here at the VLA, our X-band receivers are about 30 to 35 K,
  58. and each element is 25 m in diameter.  In other words, you need
  59. (25^2)/(2^2) = 156 small dishes to match the collecting area of one
  60. big one.  One top of that, you take a hit of, say, 1000 / 35 = 28.5
  61. due to the difference in system temperatures.  So now we need maybe
  62. 4500 small dishes to get the same point source sensitivity as one big
  63. one.  Even with economies of scale entering in, I think you'd be lucky
  64. to build such an array for anything less than $1000 per element.  At
  65. least half that would be capital cost, probably more.  Add in
  66. development cost, and $1000 per is cheap!  So the sum total for our
  67. array is now some 4.5e6 dollars so far.  For comparison, a single
  68. fully outfitted antenna here costs about $2.0e6.  Now consider that by
  69. NASA standards, a 25 m dish is small.  The VLA helped considerably
  70. during the Voyager encounter, but only by virtue of the fact that it
  71. has 27 antennas.  The primary Goldstone dish is, what 76 m or so?  It
  72. also a couple of outriggers in the 35 m class, too.  By the time you
  73. start trying to match these sorts of numbers, you're talking a minimum
  74. of hundreds of millions of dollars.  At this point, it has long since
  75. become worth your while to do a careful cost analysis of your new
  76. array, in order to get the biggest bang for the buck.  It turns out
  77. that TV satellite dishes just aren't the way to do it.
  78.  
  79. The single point I want to hammer on, is that anytime to try to make
  80. up with numbers what you lack in size, you have to make the individual
  81. elements fairly cheap.  It often turns out that the performance hit
  82. you take by making the elements cheap is worse that the benefits you
  83. gain by making lots of them.
  84.  
  85. As far as the orbiting DSN is concerned, I have long thought that a
  86. free flying Arecibo type dish with a free flying feed is an incredibly
  87. sexy idea!  (Note that this is a spherical reflector.  Take up a large
  88. load of soap bubble stuff, and then coat it with metal vapor.)
  89. However, I have been reluctantly convinced that _for astronomical
  90. purposes_, the moon is a much better idea.  Maybe different arguments
  91. apply for the DSN case, but I doubt it.  I'm afraid that for the
  92. immediate future, this will remain a pipe dream.
  93.  
  94. -----
  95. This is a shared guest account, please send replies to
  96. dbriggs@nrao.edu (Internet)
  97. Dan Briggs / NRAO / P.O. Box O / Socorro, NM / 87801  (U.S. Snail)
  98.  
  99. ------------------------------
  100.  
  101. Date: 26 Feb 90 22:39:44 GMT
  102. From: zaphod.mps.ohio-state.edu!brutus.cs.uiuc.edu!jarthur!elroy.jpl.nasa.gov!jato!mars.jpl.nasa.gov!baalke@tut.cis.ohio-state.edu  (Ron Baalke)
  103. Subject: Giotto Update - 02/26/90
  104.  
  105.  
  106.                               Giotto Update
  107.                             February 26, 1990
  108.  
  109.      Reactivation attempts on Giotto continues. On February 23 the
  110. European Space Operations Center (ESOC) attempted to perform a
  111. spacecraft attitude maneuver as well as test the despin motor of the
  112. High Gain Antenna (HGA). The downlink of the Low Gain Antenna (LGA) was
  113. left on during these attempts. The doppler signature confirmed the manuever
  114. did take place successfully. The doppler signature also indicated
  115. that ESOC was able to control the HGA despin motor. ESOC's first command
  116. sequence (to turn off the spacecraft downlink) did not work. ESOC
  117. had to retransmit the sequence to turn the spacecraft off. There was
  118. no indication of a cause for the first command sequence not being
  119. accepted.
  120.  
  121.      On February 24 the HGA acquired earth point. The tests started with
  122. a series of telemetry on/off commands to check the command system
  123. responses. Following this, a maneuver was performed to sweep the HGA
  124. past the earth. This manuever was successful. The maneuver was stopped
  125. and a series of small reverse maneuvers was performed to bring the HGA
  126. back to earth point, and was achieved with telemetry in-lock.
  127.  
  128.  Ron Baalke                       |    baalke@mars.jpl.nasa.gov 
  129.  Jet Propulsion Lab  M/S 301-355  |    baalke@jems.jpl.nasa.gov 
  130.  4800 Oak Grove Dr.               |
  131.  Pasadena, CA 91109               |
  132.  
  133. ------------------------------
  134.  
  135. End of SPACE Digest V11 #100
  136. *******************
  137.