home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V12_5 / V12_593.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  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/MbJUNl600VcJI6605R>;
  5.           Fri, 30 Nov 1990 02:12:50 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <8bJUND200VcJQ64E5J@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: Fri, 30 Nov 1990 02:12:16 -0500 (EST)
  12. Subject: SPACE Digest V12 #593
  13.  
  14. SPACE Digest                                     Volume 12 : Issue 593
  15.  
  16. Today's Topics:
  17.               Re: Save our Shuttle data?
  18.     NASA to use world's fastest supercomputer (Forwarded)
  19.            Light bulbs, thorium, space applications
  20.           Re: NASA Prediction Bulletin Distribution
  21.            Re: Commercial Shuttle Proposals
  22.           Re: NASA Prediction Bulletin Distribution
  23.               Re: Photon engine
  24.           Re: NASA Prediction Bulletin Distribution
  25.  
  26. Administrivia:
  27.  
  28.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  29.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription notices,
  30.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  31.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  32.  
  33. ----------------------------------------------------------------------
  34.  
  35. Date: Sat, 24 Nov 90 00:19:38 EST
  36. From: John Roberts <roberts@cmr.ncsl.nist.gov>
  37. Disclaimer: Opinions expressed are those of the sender
  38.     and do not reflect NIST policy or agreement.
  39. Subject: Re: Save our Shuttle data?
  40.  
  41.  
  42. >From: van-bc!rsoft!mindlink!a752@ucbvax.Berkeley.EDU  (Bruce Dunn)
  43. >Subject: Re: Save our Shuttle data?
  44.  
  45. >> sysmgr@KING.ENG.UMD.EDU (Doug Mohney) writes:
  46. >> [regarding the difficulties in reviving the F1 LOX/Hydrocarbon engine]
  47. >> Pretty bizarre to think we've come 20 years, with CAD/CAE and materials
  48. >> engineering and we can't build something which was put together in the '60s.
  49. >> Kinda scary.
  50.  
  51. >     However, there are other examples of the difficulties in replicating old
  52. >technology.  Old does not mean non-sophisticated.  We are still struggling to
  53. >reproduce the playing qualities of centuries-old violins.  
  54. >...There is often a lot more art in engineering
  55. >than the textbooks would indicate.
  56.  
  57. >Bruce Dunn   Vancouver, Canada    a752@mindlink.UUCP
  58.  
  59. It has been implied recently that much of the credit for the quality of Mr.
  60. Stradivari's violins is due to the properties of the materials he had
  61. available to him. In particular, the logs that were to be made into the
  62. wood for the violins were floated in the harbor for delivery, altering their
  63. composition and causing them to be impregnated with various substances, and
  64. the varnishes used at the time often contained gem dust, which got into the
  65. grain of the wood and increased stiffness, thus altering the modes of
  66. vibration. 
  67.  
  68. Whether or not these particular features turn out in the long run to be
  69. relevant, the point is that many details of this type may not have been
  70. under the control of or within the knowledge of Mr. Stradivari, so that
  71. even if he had wished to reveal his violin-making formula to the world,
  72. in order to work it would have to specify particular products of particular
  73. dealers, and if any of these went out of business or changed fabrication
  74. techniques, it might not have been possible to find suitable substitutes.
  75. All of this is in addition to any peculiarities of fabrication Stradivari 
  76. may have consciously or unconsciously employed.
  77.  
  78. I think Bruce has found a very good analogy to the problem of reverse
  79. engineering launcher systems. That too is a materials problem, with emphasis
  80. both on the specific materials selected, and the exact nature of their
  81. treatment during fabrication, with loss of information at each interface
  82. between "contractor" and "subcontractor".
  83.  
  84. As far as the SSME's are concerned, I think they show that with extraordinary
  85. care, design with very tight tolerances and margins is possible but not
  86. necessarily economical. I suspect, however, that much of their design will
  87. be applicable to future systems, particularly as the qualities of available
  88. materials continue to improve.
  89.             John Roberts
  90.             roberts@cmr.ncsl.nist.gov
  91.  
  92. ------------------------------
  93.  
  94. Date: 22 Nov 90 04:36:44 GMT
  95. From: trident.arc.nasa.gov!yee@ames.arc.nasa.gov  (Peter E. Yee)
  96. Subject: NASA to use world's fastest supercomputer (Forwarded)
  97.  
  98. Sarah Keegan                                    November 14, 1990
  99. Headquarters, Washington, D.C.
  100. (Phone:  202/453-2754)
  101.  
  102.  
  103. RELEASE:  90-151
  104.  
  105. NASA TO USE WORLD'S FASTEST SUPERCOMPUTER
  106.  
  107.  
  108.      NASA researchers will have access to the world's fastest 
  109. supercomputer as a member of the Concurrent Supercomputing 
  110. Consortium, a newly-formed group of the nation's premier research 
  111. organizations.
  112.  
  113.      Consortium members will be able to access Intel 
  114. Corporation's Touchstone DELTA supercomputer system, slated for 
  115. installation at the California Institute of Technology (Caltech), 
  116. Pasadena, Calif., next spring.  The DELTA system has a peak speed 
  117. of 32 billion floating point operations per second, making it the 
  118. world's fastest computer.
  119.  
  120.      The consortium will tackle some of today's most demanding 
  121. computational and scientific challenges, such as global climate 
  122. modeling, space science data analysis and pattern recognition of 
  123. DNA sequences in the human genetic makeup.
  124.  
  125.      NASA will use the DELTA system as part of the agency's High-
  126. Performance Computing Initiative (HPCI), an ambitious program to 
  127. accelerate the computing research capabilities required to 
  128. maintain U.S. aeronautical and space science leadership in the 
  129. 21st century.  For example, DELTA will dramatically improve 
  130. NASA's capability to simulate the performance of integrated 
  131. aerospace vehicle systems throughout their flight regimes and 
  132. mission profiles and will greatly enhance multidisciplinary 
  133. research in global climate change and astrophysics. 
  134.  
  135.      NASA will begin to use the DELTA system for research soon 
  136. after it becomes available at Caltech.  In addition, NASA 
  137. researchers working on HPCI also will evaluate how much of an 
  138. increase in computational performance DELTA offers over the 
  139. agency's present systems.
  140.  
  141.      Lee B. Holcomb, Director of the Information Sciences and 
  142. Human Factors Division in NASA's Office of Aeronautics, 
  143. Exploration and Technology (OAET), is the agency's representative 
  144. on the Concurrent Supercomputing Consortium's Policy Board.  The 
  145. board is headed by Caltech astronomer Thomas A. Prince.  Paul 
  146. Messina, also of Caltech, is Executive Director of the 
  147. Consortium.
  148.  
  149.      Other members of the consortium are Argonne National 
  150. Laboratory, Argonne, Ill.; California Institute of Technology; 
  151. NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.; Center for 
  152. Research in Parallel Computation (lead center, Rice University, 
  153. Houston); Defense Advanced Research Projects Agency, Arlington, 
  154. Va.; Intel Corporation's Supercomputer Systems Division, 
  155. Beaverton, Ore.; National Science Foundation, Washington, D.C.; 
  156. Pacific Northwest Laboratory, Richland, Wash.; Lawrence Livermore 
  157. National Laboratory, Berkeley, Calif.; Los Alamos National 
  158. Laboratory, Los Alamos, N. Mex.; Oak Ridge National Laboratory, 
  159. Oak Ridge, Tenn.; Purdue University, West Lafayette, Ind. and 
  160. Sandia National Laboratories, Albuquerque, N. Mex.
  161.  
  162. ------------------------------
  163.  
  164. Date: Fri, 23 Nov 90 17:19:13 EST
  165. From: John Roberts <roberts@cmr.ncsl.nist.gov>
  166. Disclaimer: Opinions expressed are those of the sender
  167.     and do not reflect NIST policy or agreement.
  168. Subject: Light bulbs, thorium, space applications
  169.  
  170.  
  171. >From: solo!cs.utexas.edu!swrinde!zaphod.mps.ohio-state.edu!julius.cs.uiuc.edu!ux1.cso.uiuc.edu!aries!mcdonald@tut.cis.ohio-state.edu  (Doug McDonald)
  172. >Subject: Re: The great light bulb debate
  173.  
  174. >In article <9011212328.AA13640@cmr.ncsl.nist.gov> roberts@CMR.NCSL.NIST.GOV (John Roberts) writes:
  175. >>The mantles for gas lanterns are made with radioactive thorium oxide 
  176. >>(presumably because of its mechanical properties at high temperatures).
  177. >>A reference book I have also states that it is included in trace quantities
  178. >>in the tungsten filaments of light bulbs (!).
  179.  
  180. >Very very doubtful in light bulbs. It IS used in the filaments of
  181. >certain vacuum tubes: the thorium migrates to the surface and coats the
  182. >tungsten, producing a material with a lower work function, and hence
  183. >it emits electrons at lower temperatures. The treatment of the material
  184. >to get this to work is somewhat of a black art - I spent quite
  185. >a bit of my graduate career playing with various potions and 
  186. >incantations over this stuff. Once you get it right, though, it works very
  187. >well. 
  188.  
  189. >Doug McDonald
  190.  
  191. Since it looks as though thorium is potentially useful for space applications,
  192. I thought it would be worthwhile to post a few lines from the CRC Handbook of
  193. Chemistry and Physics (1990-91 edition, pp 4-33 to 4-44):
  194.  
  195. "Thorium is now thought to be about three times as abundant as uranium and
  196. about as abundant as lead or molybdenum. The metal is a source of nuclear
  197. power. There is probably more energy available for use from thorium in the
  198. minerals of the earth's crust than from both uranium and fossil fuels
  199. [combined].
  200. ...Thorium oxide has a melting point of 3300C, which is the highest of all
  201. oxides. Only a few elements, such as tungsten, and a few compounds, such as
  202. tantalum carbide, have higher melting points. 
  203. ...The principal use of thorium has been in the preparation of the Welsbach
  204. mantle, used for portable gas lights. These mantles, consisting of thorium
  205. oxide with about 1% cerium oxide and other ingredients, glow with a dazzling
  206. light when heated in a gas flame. Thorium is an important alloying element in 
  207. magnesium, imparting high strength and creep resistance at elevated
  208. temperatures. Because thorium has a low work-function and high electron
  209. emission, it is used to coat tungsten wire used in electronic equipment. 
  210. The oxide is also used to control the grain size of tungsten used for electric
  211. ------------------------------------------------------------------------------
  212. lamps; it is also used for high-temperature laboratory crucibles.
  213. -----
  214. [Also used to make glass with high index of refraction for lenses, etc.]
  215. ...(232)Th occurs naturally and has a half-life of 1.4E10 years. It is an 
  216. alpha emitter. (232)Th goes through six alpha and four beta decay steps
  217. before becoming the stable isotope (208)Pb. (232)Th is sufficiently radioactive
  218. to expose a photographic plate in a few hours. Thorium disintegrates with the
  219. production of thoron (radon(220)), which is an alpha emitter and presents a
  220. radiation hazard. Good ventilation of areas where thorium is stored or
  221. handled is therefore essential."
  222.  
  223. Moral: on long camping trips, don't store your spare mantles along with your
  224. camera film. :-)
  225.  
  226. Incidentally, upon further research, incandescent bulbs were filled with
  227. nitrogen rather than vacuum starting in 1913, and later various mixes of
  228. nitrogen and argon were employed. (Encyclopaedia Britannica, 1990)
  229.        John Roberts
  230.        roberts@cmr.ncsl.nist.gov
  231.  
  232. ------------------------------
  233.  
  234. Date: 22 Nov 90 14:51:00 GMT
  235. From: rex!samsung!usc!sdd.hp.com!zaphod.mps.ohio-state.edu!rpi!uupsi!sunic!news.funet.fi!hydra!hylka!pvtmakela@ames.arc.nasa.gov
  236. Subject: Re: NASA Prediction Bulletin Distribution
  237.  
  238.  
  239.  
  240.    It would be very nice, if the NASA Prediction Bulletins
  241.    will be available from some anonymous-ftp site.  I have
  242.    just asked  in  newsgroup sci.astro, if the predictions
  243.    already are in some file archive, but I haven't got any
  244.    positive answer yet.
  245.  
  246.  
  247.  
  248.         Veikko Makela
  249.         --------------------------------------
  250.         pvtmakela@CC.Helsinki.FI
  251.         Veikko.Makela@f861.n515.z2.FidoNet.ORG
  252.         --------------------------------------
  253.  
  254. ------------------------------
  255.  
  256. Date: 23 Nov 90 17:19:25 GMT
  257. From: usc!cs.utexas.edu!news-server.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@apple.com  (Henry Spencer)
  258. Subject: Re: Commercial Shuttle Proposals
  259.  
  260. In article <1652.274BF768@ofa123.fidonet.org> Wales.Larrison@ofa123.fidonet.org (Wales Larrison) writes:
  261. >HS>Well, the obvious reason [why this can't be done] is "because 
  262. >HS>NASA will never give it up"... 
  263. >    Which is the same thing that was said about the Delta and Atlas 
  264. >programs.  (And was said about Intelsat).  It just takes a top-level 
  265. >(Presidential level) policy decision, and support in Congress... 
  266.  
  267. I think NASA would fight much harder over the shuttle than they did over
  268. the expendables.  Commercializing the expendables was done after NASA had
  269. largely lost interest in them.  (And NASA still thinks that a NASA payload
  270. on an Atlas is a government launch, not a commercial one.)  The shuttle
  271. is NASA's current flagship; they'll seriously fight to keep it.  Given the
  272. reputation they've acquired in recent years, they may not succeed... but
  273. it's going to require real determination from the White House and Congress
  274. to make it happen.  If the management doesn't seem determined to split it
  275. off completely, NASA will propose a "compromise" in which more of the detail
  276. work is farmed out to contractors but NASA stays in control.
  277. -- 
  278. "I'm not sure it's possible            | Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  279. to explain how X works."               |  henry@zoo.toronto.edu   utzoo!henry
  280.  
  281. ------------------------------
  282.  
  283. Date: 22 Nov 90 15:00:42 GMT
  284. From: agate!shelby!msi.umn.edu!cs.umn.edu!uc!nachos.SSESCO.com!elmquist@ucbvax.Berkeley.EDU  (Chris Elmquist)
  285. Subject: Re: NASA Prediction Bulletin Distribution
  286.  
  287. In article <4062.274be5d4@cc.helsinki.fi> pvtmakela@cc.helsinki.fi writes:
  288. >
  289. >
  290. >   It would be very nice, if the NASA Prediction Bulletins
  291. >   will be available from some anonymous-ftp site.  I have
  292. >   just asked  in  newsgroup sci.astro, if the predictions
  293. >   already are in some file archive, but I haven't got any
  294. >   positive answer yet.
  295. >
  296.  
  297. I am working on this issue with Dr. Kelso and we've just about
  298. got it in place.  Stand by for further details...
  299.  
  300.  
  301.  
  302. -- 
  303. Chris Elmquist, N0JCF
  304. Internet: elmquist@SSESCO.com
  305.    AMPRN: N0JCF@WB0GDB.MN.USA.NA
  306.  BellNet: (612) 785-3516
  307. -- 
  308. Chris Elmquist, N0JCF
  309. Internet: elmquist@SSESCO.com
  310.    AMPRN: N0JCF@WB0GDB.MN.USA.NA
  311.  BellNet: (612) 785-3516
  312.  
  313. ------------------------------
  314.  
  315. Date: 24 Nov 90 04:45:57 GMT
  316. From: mcgill-vision!thunder.mcrcim.mcgill.edu!clyde.concordia.ca!news-server.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@bloom-beacon.mit.edu  (Henry Spencer)
  317. Subject: Re: Photon engine
  318.  
  319. In article <4948@bwdls58.UUCP> hwt@bwdlh490.BNR.CA (Henry Troup) writes:
  320. >|>only thing left behind with an expanding cloud of plasma. A 100 tonne
  321. >|>ship accelerating at 1 g requires a 3x10**11 watt powerplant. How
  322. >|>does that compare to the human species total power output these days?
  323. >
  324. >Well, it must be less than the power output of a shuttle at launch, right?
  325.  
  326. Shuttle power output at launch is 15-20 gigawatts, I believe.
  327.  
  328. However, the inequality you propose doesn't work.  There is no unique
  329. answer to the question of power output for a given mass at a given
  330. acceleration.  It depends on the exhaust velocity.
  331.  
  332. A 100T ship at 1G (call it 10 m/s^2) requires a thrust of 1MN.  Thrust
  333. is mass flow times exhaust velocity, by conservation of momentum.  At
  334. an exhaust velocity of 3e8 m/s, naively (ignoring relativistic issues),
  335. we need 3.3e-3 kg/s of mass flow.  Kinetic energy over time of that flow,
  336. with respect to the rocket, naively, is 0.5*mass_flow*ve^2, or about
  337. 15e13 W.  Call it 150 terawatts.  I'd have to hit the books to sort out
  338. the non-naive version of this, but it probably won't differ by more than
  339. a small integer, and it might even be the same.
  340.  
  341. I don't have numbers handy for the whole species or total power, but the
  342. electrical power generating capacity of the US is circa 1 terawatt, I think.
  343.  
  344. Handling 150TW would be, um, a challenge.  For example, assume an efficiency
  345. of 50%.  (That's awfully good for lasers, which are inherently pretty lossy
  346. devices.)  That means our total power output actually has to be 300TW, and
  347. the missing 150TW comes out as heat.  We have to get rid of that heat...
  348. somehow.  The only long-term answer is radiators, but they're big and heavy.
  349. Ignoring practicalities, let us use evaporative cooling instead.  We'll be
  350. generous and say our lasers can run at 2500K (2227C; if you want it in
  351. Fahrenheit, Rankine, or Reaumur, convert it yourself :-)).  Assume our
  352. evaporative material is water, which has a high heat capacity, call
  353. its heat capacity a straight 4.2kJ/kgK, ignoring heats of melting and
  354. boiling, and assume we start with ice at roughly absolute zero.  Then
  355. we are using a mere 15 kilotons of water per second to cool our 100T
  356. spacecraft.  That won't work. :-)
  357.  
  358. Another non-trivial consideration for photon rockets is how you power them.
  359. They are fiercely difficult to build.  If you are burning up far more mass
  360. powering them than you are exhausting through them, better you should build
  361. a system with the same net mass flow and a lower exhaust velocity, by using
  362. all the mass as exhaust.  Using fission or fusion to power a photon rocket
  363. is ridiculous, in particular.  Fusion burns hydrogen to helium (ignoring
  364. lots of fine points), releasing quite a small fraction of the total mass
  365. as energy.  Even with no losses, most of your fuel mass is going to run
  366. your fusion reactor, after which you are dumping the helium overboard at
  367. roughly zero velocity (compared to the exhaust velocity, any velocity you
  368. can get for that helium is zero).  Building a fusion rocket would give
  369. similar performance with many fewer problems.  Photon rockets make sense
  370. only if you can power them with total matter annihilation; even matter-
  371. antimatter reactions are better used as rockets than as a power source.
  372. (All the more so because we are not very far from being able to build
  373. antimatter rockets, while handling terawatts for a photon rocket is
  374. well beyond us.)
  375. -- 
  376. "I'm not sure it's possible            | Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  377. to explain how X works."               |  henry@zoo.toronto.edu   utzoo!henry
  378.  
  379. ------------------------------
  380.  
  381. Date: 22 Nov 90 15:00:42 GMT
  382. From: agate!shelby!msi.umn.edu!cs.umn.edu!uc!nachos.SSESCO.com!elmquist@ucbvax.Berkeley.EDU  (Chris Elmquist)
  383. Subject: Re: NASA Prediction Bulletin Distribution
  384.  
  385. In article <4062.274be5d4@cc.helsinki.fi> pvtmakela@cc.helsinki.fi writes:
  386. >
  387. >
  388. >   It would be very nice, if the NASA Prediction Bulletins
  389. >   will be available from some anonymous-ftp site.  I have
  390. >   just asked  in  newsgroup sci.astro, if the predictions
  391. >   already are in some file archive, but I haven't got any
  392. >   positive answer yet.
  393. >
  394.  
  395. I am working on this issue with Dr. Kelso and we've just about
  396. got it in place.  Stand by for further details...
  397.  
  398.  
  399.  
  400. -- 
  401. Chris Elmquist, N0JCF
  402. Internet: elmquist@SSESCO.com
  403.    AMPRN: N0JCF@WB0GDB.MN.USA.NA
  404.  BellNet: (612) 785-3516
  405. -- 
  406. Chris Elmquist, N0JCF
  407. Internet: elmquist@SSESCO.com
  408.    AMPRN: N0JCF@WB0GDB.MN.USA.NA
  409.  BellNet: (612) 785-3516
  410.  
  411. ------------------------------
  412.  
  413. End of SPACE Digest V12 #593
  414. *******************
  415.