home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V11_1 / V11_176.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  19KB

  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/Qa28DSG00VcJINIU4W>;
  5.           Thu, 22 Mar 90 02:50:55 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <8a28D3C00VcJANGk5F@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: Thu, 22 Mar 90 02:50:28 -0500 (EST)
  11. Subject: SPACE Digest V11 #176
  12.  
  13. SPACE Digest                                     Volume 11 : Issue 176
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.          Re: The Amazing technicolour flying coilgun
  17.                   Engineers
  18.               Re: Shuttle escape systems
  19.      Re: Coilgun on a 747 - supplies to orbit at $20/lb?
  20.      HST at the limit: roll deconvolution and other topics (long)
  21.             Re: More space station news...
  22.          Re: SR-71 Record Flight Information
  23. ----------------------------------------------------------------------
  24.  
  25. Date: 22 Mar 90 08:45:28 GMT
  26. From: munnari.oz.au!csc!bxr307@uunet.uu.net
  27. Subject: Re: The Amazing technicolour flying coilgun
  28.  
  29. I have been following this discussion about the use of a coil gun on a 747 or
  30. similar aircraft with interest.  However many have disparaged the idea because
  31. of the inability of most (if not all) present aircraft to either fly
  32. high enough or fast enough and be able to absorb the recoil of the gun when
  33. it fired.  I would have thought the obvious solution would have been to design
  34. and build a brand new aircraft, which *uses* the coil gun as a major structural
  35. member.  Hence the aircraft would be designed from the start to absorb the
  36. problems that came with the use of such a launching system.  Additionally this
  37. would allow you to make the aircraft to fit the coil gun, not the other way
  38. around.  While it might not actually be that nice a plane to fly, it would 
  39. be a hell of a lot cheaper than a new spacecraft, because it doesn't have to
  40. be rated for exo-atmospheric flight.  I don't imagine it would be all that
  41. pretty :-), in fact I think it would most probably be designed perhaps like
  42. a very long thin "dragonfly" shape with the several hundred metre long coil gun 
  43. forming the fuselage.
  44.                      ___
  45. e.g.                |   |
  46.                     |   |
  47.                     |   |
  48.                     |   |                                         ||
  49.               ____________________________________________________||___------|
  50.              |_________________________________________________________|     |
  51.                     |   |                                         ||   ------|
  52.                     |   |                                         ||
  53.                     |   |
  54.                     |___|
  55.  
  56.     You might have to place the pilot's cockpit in the extreme stern or
  57. asymetically out on a wing to avoid electro-magnetic hazards (the elarged
  58. section on the stern is for a cargo compartment where the payloads to be
  59. launched would be carried and loaded into the rear/breach of the gun).
  60.  
  61. Brian Ross
  62.  
  63. ------------------------------
  64.  
  65. Date: 21 Mar 90 20:41:23 GMT
  66. From: amethyst!spock!hicksm@noao.edu  (Michael Hicks)
  67. Subject: Engineers
  68.  
  69.  
  70.     For those of you who work as aero/mech engineers at one of
  71.     the NASA centers such as AMES, KSC, LEWIS,  etc, could you
  72.     answer this following question for me please?
  73.  
  74.     Approximately how many new engineers fresh out of school does
  75.     your center hire per year?   Do openings come up year round or
  76.     are there certain periods when most of the hiring is done?
  77.     Pros and cons of your work?
  78.     
  79.     If you can answer any of these questions,  I'd be grateful.
  80.  
  81.  
  82.                         Michael Hicks
  83.  
  84.  
  85.  
  86.  
  87.     hicksm@spock.ame.arizona.edu
  88.  
  89. ------------------------------
  90.  
  91. Date: 18 Mar 90 05:17:07 GMT
  92. From: bb1v+@andrew.cmu.edu  (Barry Lowell Brumitt)
  93. Subject: Re: Shuttle escape systems
  94.  
  95. If you are interested in how the parachute aspect of the shuttle escape
  96. system works, I recommend finding an isuue of Parachutist magazine for
  97. March '90.  The lead article is on this subject! Has some interesting
  98. pictures of people testing the system on a Mock-up build into a c-141.
  99.  
  100. This is published by the USPA (US Parachuting Assoc.) and they can be
  101. reached at1-703-=836-3495. Back issues are $2.
  102.  
  103. Std. Disclaimer: I am not affiliated financially with the USPA in any
  104. way, though I will be a member shortly.
  105.  
  106. Barry Brumitt
  107. "Who is John Galt?"
  108. bb1v@andrew.cmu.edu
  109.  
  110. ------------------------------
  111.  
  112. Date: 17 Mar 90 22:24:59 GMT
  113. From: sam.cs.cmu.edu!vac@pt.cs.cmu.edu  (Vincent Cate)
  114. Subject: Re: Coilgun on a 747 - supplies to orbit at $20/lb?
  115.  
  116.  
  117. Dmitry Gokhman:
  118. >.... has anyone given much thought about a power source for the sucker?
  119.  
  120. I looked up "Generator Electric" in the yellow pages and called a couple
  121. places that had the large diesel generators.  A few that I found are:
  122.    150 kw   6,000 lbs    $42,000
  123.    150 kw   8,000 lbs  including 260 gal gas and 1,000 lbs noise shielding)
  124.   1000 kw  20,000 lbs
  125.   1000 kw  22,000 lbs  eats gas at 73 gal/hour, no gas in weight
  126.   1000 kw  32,000 lbs
  127.   1500 kw              in phone book but they were closed
  128.  
  129. These generators were in no way designed for lightness.  In general
  130. the more valuable one weigh more.  They seem to be using engines that
  131. are about 5 to 20 lbs/hp.  There are engines that are 1 lb/hp (some
  132. even less).  I will make the rash prediction that if designed for lightness 
  133. it would be possible to get a 20,000 kw generator that weighed under 
  134. 50,000 lbs (getting 5x from lighter design and 4x with 2.5x weight increase 
  135. due to efficiencies of scale).  To run for a flight it will take something
  136. like 50,000 lbs of gas just for the generator.  It looks like a 747 can carry 
  137. around 200,000 lbs of payload (anyone have accurate info on this?).  In this 
  138. paper (reference below) they say it takes 1500 MJ to shoot 12.6 kg at 
  139. 6.5 km/s.  This works out to 416 kw-hours for 12.6 kg.  If we wanted to 
  140. do 25 kg projectiles it would take about 1,000 kw-hours each.  With 
  141. 20,000 kw we could fire about 20 each hour, or 500 kg/hour while flying.
  142. If we fly for 5 hours, thats 2,500 kg per flight.  A plane could make several 
  143. flights each day.  Still looks like this could cheaply send lots of supplies 
  144. into orbit (if each flight cost $100,000 it would cost about $20/lb to
  145. put stuff into orbit). 
  146.  
  147. Norman C. Kluksdahl:
  148. >Vince Cate
  149. >>If the gun weighs 50,000 lbs the gun will go backwards at 1/1000th the 
  150. >>velocity of the 50 lb projectile.  At 1/3 g something moving at 
  151. >>15 MPH can stop in a couple seconds and about 20 feet. 
  152. >
  153. >Sure.  You want to fly a 747 that has 25 tons shift by 20 feet?
  154. >Does the phrase "death wish" mean anything to you?
  155.  
  156. COWARD!!!!   :-)   OK, I can do it in about 5 feet such that over
  157. 2 seconds it averages being out of place by 2.5 feet.  Pull the gun
  158. back on a spring, let it go forward for 1 second then fire such
  159. that it bounces back into the stretched position of the spring and
  160. latches.  It will be moving forward at about 10 feet/sec when it 
  161. fires and backward at about 10 feet/sec right after that.  A 747 
  162. is 232 feet long and can have a gross weight up to 871,000 lbs in 
  163. flight.  50,000 lbs out of place by an average of 2.5 feet over 
  164. only 2 seconds of flight should be no big deal.  
  165.  
  166.  
  167. Steve Nuchia:
  168. >And a 747 really doesn't fly that high.
  169.  
  170. True, but it is above most of the air.  I think that at 37,000 feet
  171. there is about 1/4th as much air above you as when you are at sea
  172. level.  Note that the air density has not gone down by 4 because the 
  173. temperature is much lower.  I think this will help projectiles alot. 
  174.  
  175. >I do know that the energy storage problem has a solution.  A group
  176. >at Texas A&M (if memory serves) has a railgun power supply "the
  177. >size of a garbage can", using some kind of magnetic/electromechanical
  178. >principle.  The primary generators in the engines or your APUs place
  179. >one limit on the firing rate, but once you charge the secondary
  180. >generator you can pull megawatts out of it for the duration of the
  181. >shot.
  182.  
  183. WOW!!!!!!!   This sounds really good!!  I would like very much to
  184. hear anything more that anyone has on this!
  185.  
  186. >A 747 is what, 200 ft long?  Calculate the acceleration required
  187. >to reach orbital velocity from, say, 1200 kts (air speed plus
  188. >rotation, fudged for inclination and wind) in 200 ft.  It won't
  189. >be as kind to your payload as a longer ground based gun would
  190. >be, but you may make it up in reduced heating for some payloads.
  191.  
  192. True.  It won't be kind at all.  In IEEE Trans on Magnetics
  193. Vol 25 No1 p393 they have 64,000 Gs for 33 meter launch to
  194. 6.5 km/s.  This system looks very much like the size of something
  195. you might get on a plane.  The projectile is only 12.6 kg (I 
  196. think we could do twice that).  
  197.  
  198. >Interesting idea, but I think you need a high-altitude, hypersonic
  199. >aircraft for your first stage.  A 747 just isn't enough better than
  200. >a ground station to justify the cramped quarters, increased operation
  201. >risk, and weight limits.
  202.  
  203. A very large, very fast, very high flying plane would be best.  
  204. However, I think we might be able to do a good job with just a 747.
  205. You might be right that it is not enough better than ground launch
  206. to justify it but I think that is unclear, so far.
  207.  
  208.  
  209. CAN ANYONE ANSWER THE FOLLOWING:
  210.  
  211.      Not counting energy storage (assuming the device a couple
  212.      paragraphs up) or production, how much does a coilgun that can 
  213.      launch a 25 kg object need to weigh?
  214.  
  215. The answer to this could be the real killer.
  216.  
  217.  
  218. Thanks,
  219.  
  220.   -- Vince
  221.  
  222. ------------------------------
  223.  
  224. Date: Wed, 21 Mar 90 16:48:04 +0100
  225. From: p515dfi@mpirbn.uucp (Daniel Fischer)
  226. Subject: HST at the limit: roll deconvolution and other topics (long)
  227. Cc: p257shu@unido.informatik.uni-dortmund.de
  228.  
  229. Thanks to Dan Briggs <14 Mar 90 18:11 GMT> for forcing me to take a deeper
  230. dive into the HST literature. He asks for details about the 'roll deconvolu=
  231. tion' technique that will give the Space Telescope 0.015 arc sec resolution
  232. in the short UV (around 140nm):
  233. > If the optics of the telescope are as stable as we are lead to believe,
  234. > shouldn't the Point Spread Function of the scope be a measurable quantity?...
  235. > Once this is in hand, then deconvolution is downright easy... There must be
  236. > a good reason why HST doesn't plan to do it, "the simple way."
  237. There *is* a good reason, and it can be found e.g. in the paper 'High-resolu=
  238. tion astronomical imaging by roll deconvolution of Space Telescope data' by M.
  239. Mueller & G.Weigelt in the journal ASTRONOMY AND ASTROPHYSICS Vol.175, p.312-
  240. 318 (1987):
  241. ] Of course, it is also possible to deconvolve only *one* degraded image, but
  242. ] in this case the reconstruction has a lower signal-to-noise ratio.
  243.    Here's the explanation why *two* images do a far better job. You have the
  244. true 2D object in the sky O(x,y) and the Point Spread Function (=:PSF) P(x,y)
  245. which you find by looking at any star. The HST delivers, according to the
  246. 'incoherent imaging equation', the image I(x,y)=O(x,y)*P(x,y). '*' denotes
  247. convolution, an integral operation and thus very hard to invert. But if you
  248. Fourier-transform the equation ('~' denoting the transformed quantities; I
  249. couldn't tell my terminal to write the ~ above the letters as usual), it
  250. becomes  ~I(u,v)=~O(u,v).~P(u,v); '.' is now a simple multiplication! Now the
  251. inversion ('complex inverse filtering') is straightforward, the Fourier trans=
  252. form of the true object is ~O(u,v)=~I(u,v)/~P(u,v). P and thus also ~P are
  253. presumed to have a long lifetime in the case of the HST, and so ~O and O can
  254. be determined: that's the standard inverse filtering Dan Briggs had in mind.
  255.    BUT: usually ~P will have zeros at many (u,v)-coordinates where you cannot
  256. divide by it, ~O will have gaps, and O will deteriorate. THE SOLUTION: you
  257. take two images of your object but rotate the HST around its optical axis by
  258. >10 degrees in between. Now the zeros of your 2nd PSF (which probably is identi=
  259. cal to the 1st one but rotates with the optical assembly) correspond to other
  260. coordinates of ~I, and you reconstruct this particular coordinate of ~O with
  261. the ~P that doesn't have a zero (or a very small value) there. And if both
  262. ~P's are o.k., you take their mean - *that's*all*!
  263. John Roberts <15 Mar 90 14:57 EST> writes in this context:
  264. > I believe the optics are nominally rated at 20 milliarcsec... The CCD pixel
  265. > density, however, limits single photographs to 100mas resolution...
  266. According to the Mueller&Weigelt paper, the rating of the mirror system is 30
  267. to 50mas, and that's why deconvolution is needed to reach the 15mas diffraction
  268. limited resolution in the UV. The 100mas resolution that you read about in
  269. every article about the HST refers to the Wide Field camera (which NASA belie=
  270. ves to yield the most impressively looking pictures); the Planetary Camera
  271. reaches 43mas and thus exploits the optical quality fully by just touching the
  272. PSF (the field of view is smaller, of course). But to deconvolve the PSF, you
  273. need more magnification, and that's why the f/288 mode was later added to the
  274. Faint Object Camera. It sees 6 times sharper still, 'samples' the PSF, but, of
  275. course, its field of view is *very* small (a few arcseconds) - thus each of the
  276. 3 cameras has its merits. Computer simulations have shown roll deconvolution to
  277. work with different possible PSF's: convincing samples can be found in the
  278. paper cited above. It works with dim objects (though some artefacts appear if
  279. there are fewer than 100 photons/pixel) and with objects with high dynamic
  280. range like a galaxy. Laboratory simulations are under way, as I hear.
  281.    Dave Ray <14 March 90 1:14 GMT>, Greg Hennessy <4:31 GMT> and Henry Spencer
  282. <17:53 GMT> also raise the question of HST's pointing stability. The HST
  283. OPTICAL TELESCOPE ASSEMBLY HANDBOOK (Version 1.0, May 1989) says on page 35:
  284. ] ...some account must be taken of the movement of the optics. The dominant
  285. ] jitter is rigid movements of the field of view, caused by movement of the
  286. ] spacecraft as a whole. Image distortions caused by vibrations of the primary
  287. ] for example will be negligibly small. In fine lock the jitter is expected
  288. ] to have an amplitude of 7 mas RMS [that is 0.007 arc sec, not 0.07 or 0.1 as
  289.    some have posted!], for course track, estimates vary but something of order
  290. ] 20 mas is expected.
  291. Obviously it is believed that mechanical movements inside the science instru=
  292. ments won't cause significant shaking of the 11.6 metric ton satellite. Does
  293. someone know whether the 7 mas pointing stability could be tested on the
  294. ground? The FINE GUIDANCE SENSOR INSTRUMENT HANDBOOK (Oct.1985) indicates that
  295. in orbit the pointing will *not* be guaranteed by e.g. keeping a star in
  296. crosshairs. On page 9 it says about the Fine Guidance Sensor (FGS):
  297. ] In conclusion, the FGS has been designed for guidance purpose (0.007 arcsec
  298. ] accurracy), but the primary information used by the Pointing Control System
  299. ] is from the Rate Gyros and the FGS information is considered as secondary.
  300. ] Competitive astrometry (0.0016 arcsec accuracy) with the FGS has been
  301. ] advertised as a complementary function.
  302. By repeatedly measuring the same star they even want to pin down relative
  303. positions to 0.0003 arcsec, measure light deflection by Jupiter's gravity etc.
  304.    Bernd Ebach <15 Mar 90 23:00 GMT> asks about HST's chances to find extra=
  305. solar planets. As was announced at an 'HST PRESS DAY' at ESTEC on 16 Feb.,they
  306. are *slim*: dust on the mirror will cause so much scattered light that
  307. planets close to a star will be washed out even in the best coronographic mode.
  308. Observations of Beta Pictoris (Pictor is a constellation in the deep Southern
  309. sky) will not be made soon: this star is so bright (2nd magnitude, I guess),
  310. that HST's cameras might be damaged if the pointing of the coronograph fails...
  311.    Finally, Greg Moore <17 Mar 90 03:12 GMT> asks:
  312. > ...does anyone know what happened to the second mirror? If it is still
  313. > around, do you think it would be possible to... send it up as a 2nd HST?
  314. This has been proposed indeed: in the journal NATURE Vol.339 of 22 June 1989
  315. p.574 several famous astronomers dream of sending HST's spare mirror right
  316. into geostationary orbit. The only thing they didn't mention was: who will
  317. pay? I haven't heard of this plan ever since...
  318.  
  319. +- p515dfi@mpifr-bonn.mpg.de --- Daniel Fischer --- p515dfi@mpifr-bonn.mpg.de -+
  320. | Max-Planck-Institut f. Radioastronomie, Auf dem Huegel 69, D-5300 Bonn 1,FRG |
  321. +----- Enjoy the Universe - it's the only one you're likely to experience -----+
  322.  
  323. P.S.: Dan Briggs <14 Mar 90> asks to avoid rivalry between the big interfero=
  324. meters - agreed, but: first you have to *know* all of them and their spec's!
  325. Thanks for his <18 Mar 90>-message clarifying CHARA's work. Optical interfero=
  326. meters are little publicised, and thus mistakes easily happen. That will
  327. surely change when there's one on the dark side of the moon (see NATURE Vol.
  328. 344 of 15 March 1990 p.188) ... [ :-) ]
  329.  
  330. ------------------------------
  331.  
  332. Date: 21 Mar 90 20:43:25 GMT
  333. From: mnetor!utzoo!henry@uunet.uu.net  (Henry Spencer)
  334. Subject: Re: More space station news...
  335.  
  336. In article <1990Mar20.173639.13233@cs.rochester.edu> dietz@cs.rochester.edu (Paul Dietz) writes:
  337. >... You still think a NASA space station is a good idea, Henry?
  338.  
  339. Done right, yes.  They seem to be finding more and more ways to do it
  340. wrong, though.
  341. -- 
  342. Never recompute what you      |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  343. can precompute.               | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  344.  
  345. ------------------------------
  346.  
  347. Date: 21 Mar 90 21:02:40 GMT
  348. From: hp-ses!hpcuhb!hpscdc!jackz@hplabs.hp.com  (Jack Zeiders)
  349. Subject: Re: SR-71 Record Flight Information
  350.  
  351. > cantrell@Alliant.COM (Paul Cantrell) writes:
  352.  
  353. stuff deleted....
  354.  
  355. >Finally, I personally doubt whether a non-film system such as KH-11 really has
  356. >that kind of resolution. I can easilly believe that a film based system on
  357. >a satellite or an SR-71 might have that resolution. My doubt, however, is not
  358. >based on any expertise in the field, so I wouldn't be too surprised if I'm
  359. >wrong.
  360.  
  361. more deleted...
  362.  
  363.     Think about a recon satellite the size of the Hubble space telescope
  364. with adaptive optics feeding hi-resolution sensors. In an adaptive optical   
  365. system, thin mirrors are deformed by an array of piezo-electric mechanisms 
  366. and monitored by a computer to evaluate the local/average seeing many times 
  367. per second to eliminate atmospheric factors by locally bending the optic(s). 
  368. This system could feed a wide range of sensors, IR near-far, UV, visible, etc. 
  369. A commercially available CCD, Charge Coupled Device, has pixels on the order 
  370. of 4 microns, about the same as fine grain black & white film,  what do you 
  371. think the gummint has? CCDs can integrate to improve signal to noise ratio. 
  372. If cooled this may be many minutes as this rides along in space cooling
  373. should be fairly easy. 
  374.  
  375.     The high relolution radar imaging birds don't care about clouds.
  376.  
  377.      I am not arguing with the idea there may be a replacement already 
  378. on line, just pointing out the capilility of satint may be more than we think.
  379.  
  380.  
  381.     I have NO specific knowledge of any military satellite system, just
  382. some basic awareness of some optical systems and readily available hardware.
  383.  
  384.     
  385.     Jack Zeiders
  386.     jackz@hpscdc.scd.hp.com
  387.  
  388. ------------------------------
  389.  
  390. End of SPACE Digest V11 #176
  391. *******************
  392.