home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V12_4 / V12_486.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  10KB
  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/0b9cBZC00VcJ4klE4X>;
  5.           Thu, 25 Oct 1990 02:17:09 -0400 (EDT)
  6. Message-ID: <Mb9cB3q00VcJQkjU52@andrew.cmu.edu>
  7. Precedence: junk
  8. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  9. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  10. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  11. Date: Thu, 25 Oct 1990 02:16:37 -0400 (EDT)
  12. Subject: SPACE Digest V12 #486
  13.  
  14. SPACE Digest                                     Volume 12 : Issue 486
  15.  
  16. Today's Topics:
  17.        Re: You Can't Expect a Space Station to be Cheap
  18.  
  19. Administrivia:
  20.  
  21.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  22.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription notices,
  23.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  24.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  25.  
  26. ----------------------------------------------------------------------
  27.  
  28. Date: 24 Oct 90 19:03:04 GMT
  29. From: hub.ucsb.edu!ucsbuxa!3001crad@ucsd.edu  (Charles Frank Radley)
  30. Subject: Re: You Can't Expect a Space Station to be Cheap
  31.  
  32.  
  33.  
  34. Thanks for your assistance.   I would like to continue if you
  35.  
  36. have time.
  37.  
  38.  
  39.  
  40. >1 - Atomic oxygen, very few materials can survive thirty years
  41.  
  42. >in the AO environment, Fred has a 30 year lifetime requirement.
  43.  
  44. >That means we have to GUARANTEE 30 years, in reality it might
  45.  
  46. >last much longer;  what material is the inflatable habitat made
  47.  
  48. > of ?  Exterior surfaces must all be metallic to shield against
  49.  
  50. >AO, does the LLNL design do this ?
  51.  
  52.  
  53.  
  54. + The LLNL Earth station outer layer is PTFE-overcoated Kevlar.
  55.  
  56. +They are  designed to deal with vacume and temprature. ILC, the
  57.  
  58. +company which has built all NASA space suits since Apollo has
  59.  
  60. +done a preliminary  design and say it will work [1]. As for
  61.  
  62. +atomic oxygen, PTFE has exibited surface erosion when exposed to
  63.  
  64. +atomic O2 of less than 3 microns/year [2] so a coating 100
  65.  
  66. +microns deep will do.  I should also add that the LLNL station
  67.  
  68. +is designed for a life of ten years not thirty. But since it
  69.  
  70. +costs less than 5% of what Freedom costs this shouldn't be
  71.  
  72. +viewed as a problem.
  73.  
  74.  
  75.  
  76. Aha !  Ten years lifetime - that changes everything, do you have
  77.  
  78. any idea how much cheaper Fred would be if it only had a ten year
  79.  
  80. lifetime requirement ?   I do not have any numbers, but it is a
  81.  
  82. whole new ball game !   Seems LNNL and co are talking apples
  83.  
  84. versus oranges.....
  85.  
  86. As for the AO erosion rate of PTFE, yes I have heard it is about
  87.  
  88. the only nonmetallic with reasonable resistance, my materials
  89.  
  90. expert is out of town this week, but I will chat with him when he
  91.  
  92. gets back.
  93.  
  94. Note: atomic oxygen is not O2, it is O or AO.
  95.  
  96.  >2 - Radiation - need to guarantee to operate after a 30 year >
  97.  
  98. > dose in LEO (crews rotated every 90 days) kinda restricts the
  99.  
  100. > electrical design;
  101.  
  102.  
  103.  
  104. + My sources do not say anything on this for the Earth Station,
  105.  
  106. +just for the trip to Mars. However, in my readings of NASA
  107.  
  108. +objections to the  Great Exploration they make no mention of it.
  109.  
  110. +It could be that LLNL presented an approach NASA accepted.
  111.  
  112. +  What special steps is Freedom taking?
  113.  
  114.  
  115.  
  116. Rad-hard electronics generally makes use of expensive "limited
  117.  
  118. edition" chips developed by the military.  Then the boxes have
  119.  
  120. heavy shielding which is another weight hit.
  121.  
  122.  
  123.  
  124. >3 - orbital debris - need to have a Safe Haven configuration of
  125.  
  126. > multiple interconnected nodes and modules with fast closing
  127.  
  128. > hatches in between, to seal off the punctured section, can the
  129.  
  130. > LLNL design do this ?
  131.  
  132.  
  133.  
  134. +Yes, for details, see [1]. The Earth Station has an external
  135.  
  136. +shield plus 24 spearate airtight compartments.
  137.  
  138. +BTW, can Freedom do the same? From what I have seen the two main
  139.  
  140. +modules are all open. What would the Freedom crew do if there
  141.  
  142. +was a large breach in the main habitation module?
  143.  
  144.  
  145.  
  146. Freedom Safen Haven is presently based on the following ten
  147.  
  148. sealable compartments: 4 Nodes, 1 Lab, 1 Hab, 1 ESA, 1 JEM, 1
  149.  
  150. PLM, 1 AL interconnected like this:
  151.  
  152.  
  153.  
  154.    node4---lab---node2---jem
  155.  
  156.     |       |     |       |
  157.  
  158.    node3---hab---node1----esa
  159.  
  160.                  |  |
  161.  
  162.                plm  al
  163.  
  164. >4 - Can LLNL assemble their Fred equivalent system using 22
  165.  
  166. > shuttle flights?   This means weight is a big issue.
  167.  
  168.  
  169.  
  170. +The LLNL Earth Station goes up in 1 HLV flight. This can be done
  171.  
  172. +because  the inflatable structures greatly reduce weight and
  173.  
  174. +launch volume. In [1], ILC states that the packed volume of the
  175.  
  176. +Earth Station would be 28.8 cubic meters for an all fabric
  177.  
  178. +design and 31.6 cubic meters for a design with hard pressure
  179.  
  180. +bearing floors. The total weight budget is 40.4 tons, but that
  181.  
  182. +includes everything.
  183.  
  184.  
  185.  
  186. Aha again !   Another case of apples and oranges.   Does LLNL
  187.  
  188. figure in the cost of developing HLV in their costing ?  Seems
  189.  
  190. kind of expensive to develop a whole new HLV then only fly it
  191.  
  192. once.   Cheaper to use a smaller SSX and take it up in several
  193.  
  194. peices.
  195.  
  196.  
  197.  
  198. >LLNL's_amorphous_silicon solar cells are certainly cheap to
  199.  
  200. > manufacture, but  for watts per pound they are inferior, and
  201.  
  202. > heavy to launch.
  203.  
  204.  
  205.  
  206. +They are claiming 1KW per kilo of silicon. NASA says that is an
  207.  
  208. +order of magnitude better than the state of the art. (Dr. Wood
  209.  
  210. +provided them with samples).
  211.  
  212.  
  213.  
  214. Samples alone mean little.   A lengthy qual and life test program
  215.  
  216. is required for components to be added to the NASA Approved Parts
  217.  
  218. and Materials List.   Have the amorphous cells flown ?  If so,
  219.  
  220. for how long ?   What was the end of life power output ?   Can
  221.  
  222. they last thirty years, or even ten ?  NASA has learned that test
  223.  
  224. data are required for reliability purposes.   A solar cell which
  225.  
  226. dies within a month on orbit is useless.    Even super highly
  227.  
  228. tested spacecraft solar cells sometimes fail when you least
  229.  
  230. expect it.
  231.  
  232.  
  233.  
  234. +Either way, this is a minor issue. The weight budget for power
  235.  
  236. +is big enough to use what NASA says is the state of the art.
  237.  
  238.  
  239.  
  240. Then why did they bother proposing amorphous Silicon ?
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  >5 - LLNL's Nickel-hydrogen batteries are nothing new, Fred uses
  247.  
  248. > the same type;
  249.  
  250.  
  251.  
  252. + Interesting. The NASA assessment says these batteries won't
  253.  
  254. +work [3].  Why is Freedom using batteries which NASA says won't
  255.  
  256. +work? If they will work, why is NASA saying they won't?
  257.  
  258.  
  259.  
  260. Could be a design detail.   Maybe LLNL have some new exotic
  261.  
  262. variant of NiH cells.   NiH cells are already in orbit on several
  263.  
  264. spacecraft, including some commercial commm sats.   Space-rated
  265.  
  266. batteries are extremely difficult to build and operate, again,
  267.  
  268. extensive qual and life tests are required to obtain reliability
  269.  
  270. data.   I suspect LLNL are trivializing the process.
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  >6 - What experience does LLNL have in the following areas of
  275.  
  276. > space applications:-
  277.  
  278.  
  279.  
  280. + Don't know in detail (why don't you call and ask?).
  281.  
  282.  
  283.  
  284. Prefer to minimise my long distance calls.   Do you have e-mail
  285.  
  286. address for anybody there ?   Any of those guys coming to
  287.  
  288. southern California any time soon ?
  289.  
  290.  
  291.  
  292. + They have however,  done work in space based systems and have
  293.  
  294. + experience running large complex technical programs.
  295.  
  296.  
  297.  
  298.  >The impression I have is that LNNL trades off safety and risk
  299.  
  300. > versus cost.
  301.  
  302.  
  303.  
  304. + And who doesn't? The only way for Freedom to avoid those trade
  305.  
  306. + offs is to not build it.
  307.  
  308.  
  309.  
  310. At first sight you can save an awful lot of money by accepting
  311.  
  312. higher risks, but then again expensive spacecraft like Shuttles
  313.  
  314. and Space Station, are very expensive and their replacement cost
  315.  
  316. must be figured in the risk equation.
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  > As a safety engineer that is anathema to me.
  321.  
  322.  
  323.  
  324. +Tell me something, as a safety engineer on Freedom what are the
  325.  
  326. +odds of a death due to a major breach of the habitation module?
  327.  
  328.  
  329.  
  330. 100 %, except for those wearing EVA suits.  Same for LLNL.
  331.  
  332.  
  333.  
  334. >There is nothing clever about taking risks, any fool can do
  335.  
  336. > that.
  337.  
  338. +That implies that the people flying on Freedom are either not
  339.  
  340. +taking any risks or are fools.
  341.  
  342.  
  343.  
  344. Foolishness is proportional to degree of risk taken.
  345.  
  346.  
  347.  
  348. + Yes this program is risky. It is about as risky as Apollo. The
  349.  
  350. +Earth Station however, has an assured crew return vehicle as
  351.  
  352. +part of its design so although the odds of a major failure are
  353.  
  354. +high, the odds of loss of crew are much lower.
  355.  
  356.  
  357.  
  358. NASA keeps asking for assured crew return vehicle, congress keeps
  359.  
  360. deleting it from the budget.
  361.  
  362.  
  363.  
  364. >However, they better be prepared for the bad press they get when
  365.  
  366. > they have a Challenger style disaster.
  367.  
  368.  
  369.  
  370. + They are. They are preparing by being up front with the risks
  371.  
  372. +involved. Challenger was a disaster because people felt
  373.  
  374. +betrayed. NASA told them the system was safe enough to send a
  375.  
  376. +school teacher. Had they been more honest Challenger wouldn't
  377.  
  378. +have been so big a deal.
  379.  
  380.  
  381.  
  382. + NASA levels of safety will cost us half a trillion dollars to
  383.  
  384. +get to  Mars. We can't affoard that. Exploration has always been
  385.  
  386. +very risky, there is no way around that.  Dynamic research and
  387.  
  388. +exploratory organizations thrive on this risk and look forward
  389.  
  390. +to pushing the envelope. That spirit prevaded NASA during
  391.  
  392. +Apollo. I don't think that spirit is dead, but it is dying.
  393.  
  394.  
  395.  
  396. As the cost of aerospace systems escalates, the tendency to "push
  397.  
  398. the envelope" naturally falls off.     The B-2 test program made
  399.  
  400. little if any attempt to "push the envelope" in the Chuck Yeager
  401.  
  402. sense.   Similarly, the purpose of Freedom and Shuttle is not to
  403.  
  404. push the envelope, they are to acquire R & D data in the most
  405.  
  406. risk effective manner.     The  taxpayer cannot afford to lose a
  407.  
  408. Shuttle each time they want a new data point.
  409.  
  410.  
  411.  
  412.  In summary, I am not opposed to innovative ideas, I embrace
  413.  
  414. them.   I support SSX and would like to see a moonbase get higher
  415.  
  416. priority.   However, LLNL's plan to relax requirements, and
  417.  
  418. reduce cost by increasing risk sounds fine, until the first one
  419.  
  420. blows.....and the taxpayer has to replace it.
  421.  
  422. ------------------------------
  423.  
  424. End of SPACE Digest V12 #486
  425. *******************
  426.