home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V12_5 / V12_537.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  16KB

  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/kbDtLMK00VcJ47tk4v>;
  5.           Tue, 13 Nov 1990 01:42:32 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <kbDtKpq00VcJA7s051@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: Tue, 13 Nov 1990 01:41:59 -0500 (EST)
  12. Subject: SPACE Digest V12 #537
  13.  
  14. SPACE Digest                                     Volume 12 : Issue 537
  15.  
  16. Today's Topics:
  17.        Titan IV accelerations (was Re: LLNL Astronaut Delivery)
  18.            Re: Ulysses speeding up rel. to the sun
  19.              Re: orbiting bodies
  20.              Re: LNLL Inflatable Stations
  21.        Re: You Can't Expect a Space Station to be Cheap
  22.  
  23. Administrivia:
  24.  
  25.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  26.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription notices,
  27.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  28.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  29.  
  30. ----------------------------------------------------------------------
  31.  
  32. Date: 6 Nov 90 21:41:47 GMT
  33. From: serre@boulder.colorado.edu  (SERRE GLENN)
  34. Subject: Titan IV accelerations (was Re: LLNL Astronaut Delivery)
  35.  
  36. The max. sustained g-load for a Titan IV is 4.0g steady-state, +/- 2.0g
  37. dynamic (meaning that transients can reach 6.0g).  This is for preliminary
  38. design use and includes only axial accelerations. 
  39.  
  40. Also, this occurs at Stage I sep, not SRM sep. 
  41.  
  42.  
  43. --Glenn Serre
  44. serre@tramp.colorado.edu
  45.  
  46. ------------------------------
  47.  
  48. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  49. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  50. Date: 6 Nov 90 16:34:18 GMT
  51. From: sputnik!davew@BLOOM-BEACON.MIT.EDU  (dave warkentin)
  52. Organization: M.I.T.
  53. Subject: Re: Ulysses speeding up rel. to the sun
  54. References: <484@hal.CSS.GOV>, <1990Nov2.173226.19955@cbnewsl.att.com>, <883@ksr.com>
  55. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  56. To: space@andrew.cmu.edu
  57.  
  58. In article <883@ksr.com>, clj@ksr.com (Chris Jones) writes:
  59.  > In article <1990Nov2.173226.19955@cbnewsl.att.com>, sw@cbnewsl
  60. (Stuart Warmink) writes:
  61.  > >
  62.  > >I assumed that velocity w.r.t. to Sun meant *away* from the Sun.
  63.  > 
  64.  > No, I think it means as measured from the Sun's frame of reference. 
  65. Earth has
  66.  > a velocity w.r.t. the Sun of about 66000 mph.  Ulysses' speed w.r.t.
  67. the Sun
  68.  > immediately after launch did look like that velocity added to
  69. 30000mph plus,
  70.  > which is what you would have expected the result to be.  I still have
  71. seen no
  72.  > explanation of how Ulysses gained velocity in the period after the
  73. boost, but
  74.  > I'm almost certain it didn't, and that there was an error in one of
  75. the
  76.  > velocity reports.
  77.  > --
  78.  > Chris Jones    clj@ksr.com    {world,uunet,harvard}!ksr!clj
  79.  
  80. -------------------------------------
  81.  
  82. I doubt it was merely a numerical reporting error, since I seem to
  83. recall a specific statement about the speeding up in one of the updates
  84. (sorry, I can't refer to the exact message.)  At the risk of wasting
  85. bandwidth, I'm reposting a followup to an earlier comment on the
  86. peculiarities of Ulysses's orbit (I suspect the followup wasn't properly
  87. transmitted due to server problems):
  88.  
  89. -------------------------------------
  90.  
  91. In article <484@hal.CSS.GOV>, stevem@hal.CSS.GOV (Steve Masters)
  92. writes:
  93.  > sw@cbnewsl.att.com (Stuart Warmink) writes:
  94.  > 
  95.  > >Assume that Ulysses was boosted out of Earth orbit in such a
  96. direction
  97.  > >that it was originally at a tangent to the Earth's orbit - not an
  98.  > >unusual direction for a boost to the outer planets. If started of in
  99. such
  100.  > >a direction its velocity w.r.t. the Sun would be 0. As Ulysses
  101. gained
  102.  >                                                  ^^^
  103.  > ...not unless it were launched directly against the earth's orbital
  104. velocity
  105.  > at the earth's orbital speed...Ulysses, upon leaving earth's orbit,
  106. was almost
  107.  > certainly moving close to the earth's orbital velocity (about 18.5
  108. mi/sec,
  109.  > I think) relative to the sun.
  110.  > 
  111.  > This doesn't explain an increase in sun-relative speed...are we sure
  112. there isn't
  113.  > a typo?  Unless there is a gravity assist from Venus, there is no
  114. way
  115. to get
  116.  > to Jupiter by dropping closer to the sun (I don't think, anyway :) )
  117.  > 
  118.  > Steve Masters    stevem@hal.CSS.GOV
  119.  > ENSCO, Inc.
  120.  > Melbourne, FL  32940  USA
  121.  
  122. I too was puzzled by Ulysses's increase in speed, so I performed a few
  123. calculations to see if I couldn't come up with an answer (in the
  124. absence
  125. of more authoritative pronouncements :-).  First of all, the most
  126. obvious transfer orbit from Earth to Jupiter is the ever-popular
  127. Hohmann
  128. transfer - the 1/2 ellipse which is tangent to Earth's orbit at
  129. perihelion and to Jupiter's at aphelion.  Event schedules have been
  130. posted for Ulysses which give the launch date as 10/6/90 and the
  131. Jupiter
  132. encounter date as 2/8/92 for a time of flight of 490 days.  The TOF (in
  133. years) in the Hohmann orbit, though, is .5*(a^1.5), where a is the
  134. semi-major axis in AU.  Jupiter averages 5.2 AU and Earth about 1 AU,
  135. so
  136. a for the transfer would be .5*(1+5.2)=3.1 and the TOF is 2.73 years,
  137. or
  138. 997 days! Clearly the Hohmann transfer is not being used.  Presumably
  139. the mission planners wanted to a) shorten the flight time and b) have
  140. more speed for the Jupiter gravity assist, so they launched from Earth
  141. with a velocity greater than that needed for the Hohmann.
  142.  
  143. It still seems reasonable to assume (as Stuart did above) that Ulysses
  144. leaves on a path tangent to Earth's orbit, in order to take fullest
  145. advantage of Earth's orbital velocity.  So now we need to find an orbit
  146. which leaves Earth on a certain date tangent to Earth's orbit and which
  147. arrives at Jupiter on another specified date.  According to my
  148. home-made
  149. ephemeris program, Earth was 1.000 AU from the Sun at launch and
  150. Jupiter
  151. will be 5.401 AU from the Sun at encounter, and the angle between these
  152. two points is 145.2 degrees (just using heliocentric longitude and
  153. ignoring Jupiter's latitude at encounter, which I think is about 1
  154. degree).
  155.  
  156. It turns out, though, that a Keplerian orbit satisfying all these
  157. conditions does not exist!  The one which connects these two points and
  158. is tangent to Earth's orbit takes 558 days.  Assuming no really major
  159. mid-course corrections, we have to through out the assumption that the
  160. departure is tangent to Earth's orbit.  After some trial and error, I
  161. found that if you assume that Ulysses actually does move closer to the
  162. Sun before heading out to Jupiter, you can make the transfer orbit
  163. satisfy the conditions.  This means transfer orbit perihelion doesn't
  164. occur at launch, but some 6.24 days (8.445 degrees true anomaly)
  165. _after_
  166. launch, and so at first speeds up with respect to the Sun before moving
  167. away and slowing down. Using this assumption, I find that Ulysses
  168. reaches Jupiter with enough energy to perform a hyperbolic fly-by
  169. gravity assist maneuver to redirect its velocity vector so than as it
  170. leaves Jupiter's sphere of influence it can be in an orbit with
  171. aphelion
  172. at 5.401 AU, perihelion at 1.374 AU, a period of 6.235 years, and an
  173. inclination to the ecliptic plane of 83 degrees.  This looks fairly
  174. good, since previous postings have mentioned a perihelion of 1.4 AU
  175. (signif. digit?) on 2/5/95 (period of just under 6 years).
  176.  
  177. A couple of questions remain.  First of all, why didn't they launch
  178. tangent to Earth's orbit?  My tentative answer - that was the nominal
  179. trajectory, but it just so happened that they got it off in the first
  180. half of the launch window, so they adjusted injection conditions so as
  181. not to throw everything else off schedule.  Sky and Telescope (Nov.
  182. '90,
  183. p.498) mentions a 19-day launch window starting on Oct. 5, so the
  184. mid-point would have been Oct. 14-15.  Thus it could well be that they
  185. launched a few days early, thus producing the 6.2 day time to
  186. perihelion.
  187.  
  188. More importantly - why didn't they put it in a higher inclination? 
  189. Perihelion of the solar orbit is 1.4 (maybe 1.374) AU - why didn't they
  190. trade some of that energy to reach a higher angle?
  191.  
  192. And perhaps most important of all - what does this imply for the
  193. question of when Ulysses was closest to the Sun?  Unfortunately, not
  194. much - I calculate the perihelion distance of the transfer orbit to be
  195. .9949 AU, as opposed to the Earth's .9836, so it was still closer to
  196. the
  197. Sun on Earth than it ever was/will be in orbit.
  198.  
  199. (N.B. It occurs to me that in the above arguments about the transfer
  200. not
  201. being tangent to Earth's orbit I haven't taken Earth's non-zero flight
  202. path angle into account, but I believe this effect is minor and doesn't
  203. substantially affect the calculations.
  204.  
  205. A good reference for would-be space cadets:
  206.   Fundamentals of Astrodynamics by Bate, Mueller, and White : ISBN
  207. 0-486-60061-0
  208. It is (or was) the USAF Academy textbook on the subject.  It's a Dover
  209. publication, and cost me $5.50 about 10-12 years ago, so it probably
  210. costs a bit more now.)
  211.  
  212. For those who actually read this far, thanks for letting me put my $.02
  213. in.  Maybe someone with more info can correct/supplement these wild
  214. computations.
  215.  
  216.  
  217. --
  218. Dave Warkentin
  219. davew@sputnik.mit.edu
  220.  
  221. ------------------------------
  222.  
  223. Date: 6 Nov 90 15:29:05 GMT
  224. From: idacrd!mac@princeton.edu  (Robert McGwier)
  225. Subject: Re: orbiting bodies
  226.  
  227. From article <129@ctbilbo.UUCP>, by pete@ctbilbo.UUCP (Pete Ritter):
  228. > Does the Moon rotate about its axis (or any other) as it orbits the Earth?
  229. >
  230.  
  231.     Yes otherwise the moon (up to libration, nutation, etc.) would
  232. change its face to the earth.
  233.  
  234.  
  235. > If a non geo-stationary orbiting body always presents the same face to
  236. > the Earth, does it rotate about its axis (or any other) as it orbits?
  237.  
  238. A spacecraft in orbit without spin appears to rotate as it changes its
  239. position in orbit.  The only way for a spacecraft in <ANY> orbit to
  240. constantly present the same face to you the ground based observer is
  241. to have a spinning. This spinning could get quite complicated if
  242. the orbit is not circular, not geostationary, and you are not at the
  243. center of the earth ;-).
  244.  
  245.  
  246. > Does a geo-stationary satellite which always presents the same face to
  247. > its primary rotate about its axis (or any other) as it orbits?
  248. >
  249.  
  250.     Answered above.
  251. Bob
  252. -- 
  253. ____________________________________________________________________________
  254.     My opinions are my own no matter    |    Robert W. McGwier, N4HY
  255.     who I work for! ;-)            |    CCR, AMSAT, etc.
  256. ----------------------------------------------------------------------------
  257.  
  258. ------------------------------
  259.  
  260. Date: 7 Nov 90 16:16:48 GMT
  261. From: eru!hagbard!sunic!news.funet.fi!tukki.jyu.fi!jyu.fi!otto@bloom-beacon.mit.edu  (Otto J. Makela)
  262. Subject: Re: LNLL Inflatable Stations
  263.  
  264. In article <9011041952.AA17871@iti.org> aws@ITI.ORG ("Allen W. Sherzer") writes:
  265. [...]
  266.    After final testing, the entire Earth Station is deflated and packed
  267.    into a Delta or Titan derived HLV and launched. The crew follows on
  268.    a Delta, Atlas, or the Shuttle. They inflate the station and dock.
  269.  
  270. Question: what would the crew go up in, if not the Shuttle ?  I was under
  271. the impression that the Apollo capsules were the last crew transport
  272. devices built before the Shuttle became available.  Would some be
  273. (re)built for this purpose only ?  Sounds expensive...
  274. --
  275.    /* * * Otto J. Makela <otto@jyu.fi> * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
  276.   /* Phone: +358 41 613 847, BBS: +358 41 211 562 (CCITT, Bell 24/12/300) */
  277.  /* Mail: Kauppakatu 1 B 18, SF-40100 Jyvaskyla, Finland, EUROPE         */
  278. /* * * Computers Rule 01001111 01001011 * * * * * * * * * * * * * * * * */
  279.  
  280. ------------------------------
  281.  
  282. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  283. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  284. Date: 26 Oct 90 17:52:31 GMT
  285. From: usc!samsung!umich!sharkey!cfctech!teemc!fmeed1!cage@ucsd.edu  (Russ Cage)
  286. Organization: Ford Motor Co., Electronics Div., Dearborn, MI
  287. Subject: Re: You Can't Expect a Space Station to be Cheap
  288. References: <6762@hub.ucsb.edu>, <9010250032.AA13018@iti.org>, <6781@hub.ucsb.edu>
  289. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  290. To: space@andrew.cmu.edu
  291.  
  292. In <6781@hub.ucsb.edu> 3001crad@ucsbuxa.ucsb.edu (Charles Frank Radley) writes:
  293. >Sorry about the double spacing, but the editor on this system
  294. >does it every time I try to upload a pre-prepared message.
  295.  
  296. If you are ASCII-uploading to a Unix system, strip linefeeds on upload.
  297.  
  298. >  I thought the HLV would be reusable....There is some psychology
  299. >involved, Shuttle exists, HLV does not.   There is a risk in
  300. >betting that a non-existent HLV will work.  Once again, the
  301. >problem of credibility.
  302.  
  303. There is no risk in betting that the Titan and Delta motors will
  304. fire, that SRB's will provide thrust (with an occasional failure),
  305. and that fuel tanks will hold fuel.  The risk is that they might
  306. exhibit new and unwelcome behavior when bolted together, which
  307. is a rather small risk.  The costs of refurbishing an entirely
  308. new vehicle based on brand-new technology in order to use it
  309. over again are much riskier to any proposition depending on
  310. economics.  (And you SHOULD know that.)
  311.  
  312. >+ Does Freedom figure in the cost of developing the Shuttle in
  313. >+ their costing?
  314. >They don't have to because Shuttle exists and its development is
  315. >previously paid for.
  316. >+ they also use subsidized numbers.
  317. >The tapayer is subsidizing himself ?  I do not understand.
  318.  
  319. Is your mis-understanding the result of not reading the previous
  320. material posted to this newsgroup, or deliberate?
  321.  
  322. Shuttle's operating costs relating to Fred are not entirely charged
  323. to Fred.  The taxpayer is subsidizing the Fred launch and operations
  324. budget with the Shuttle budget, to make the former less outrageous.
  325. After this is paid for, how much space science, materials science
  326. and life science will get done (the avowed purpose of Fred)?
  327.  
  328. >+ This HLV will cost less than ONE shuttle flight to  develop.
  329. >+It will lift twice what the Shuttle lifts for a quater to half
  330. >+the launch costs.
  331. >Sounds good.   Good enough to get private venture
  332. >capital.....right ?   So why don't they just go do it ?  Why do
  333. >they want the taxpayer to underwrite it ?
  334.  
  335. You really aren't listening, are you?
  336.  
  337. The answer is, they don't.  They just won't build it without a
  338. customer (sensible, no?).  The taxpayer is NOT underwriting
  339. anything, the taxpayer is BUYING something (and paying on
  340. delivery); vendor's risk.  Do you understand the difference?
  341.  
  342. >+ Besides, they plan to fly it 20 times. Maybe somebody else can
  343. >+ also use it. However even at one use it will be far far cheaper
  344. >+ than using the Shuttle.
  345. >Now you have taken the bait......who is going to pay for those 20
  346. >flights ?
  347.  
  348. Uh, people who look at the pricetag and find it attractive?
  349. Remember, the development is PAID FOR by the first launch.
  350. Additional launches are just gravy.
  351.  
  352. > Not at all, SSX is also 90 % off the shelf.  And for a traffic
  353. >projection of 20 flights will be cheaper than an expendable HLV.
  354.  
  355. Show me anything like SSX which has flown even 2 flights, and
  356. come within a factor of 2 of its cost target.
  357.  
  358. > + Given the cost of the NASA ACRV this comes as no suprise. Why
  359. >+ not just buy a Soyuz?
  360. >Because that opens other questions, like why not launch Freedom
  361. >or LLNL using Energia ?
  362.  
  363. Excellent idea!  Why not?  }:->
  364.  
  365. It does bring up the question:  Is Fred a welfare program for the
  366. aerospace contractors, or a platform for science work?  If the
  367. former, we should put it in the HHS budget.  If the latter, we
  368. should look at buying from whoever is cheapest and most dependable.
  369. If that is the Soviets, so be it.
  370. -- 
  371. Russ Cage    Ford Powertrain Engineering Development Department
  372. Work:  itivax.iti.org!cfctech!fmeed1!cage   (CHATTY MAIL NOT ANSWERED HERE)
  373. Home:  russ@m-net.ann-arbor.mi.us  (All non-business mail)
  374. Member:  HASA, "S" division.
  375.  
  376. ------------------------------
  377.  
  378. End of SPACE Digest V12 #537
  379. *******************
  380.