home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V13_0 / V13_013.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  20KB

  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/gbW0aGe00VcJI=BE5E>;
  5.           Mon,  7 Jan 1991 00:39:31 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <QbW0Zm200VcJI==U4i@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: Mon,  7 Jan 1991 00:38:59 -0500 (EST)
  12. Subject: SPACE Digest V13 #013
  13.  
  14. SPACE Digest                                      Volume 13 : Issue 13
  15.  
  16. Today's Topics:
  17.                Re: Interstellar travel
  18.                Re: Interstellar travel
  19.                Re: Interstellar travel
  20.         Space News from Flight Int. for Dec90
  21.         pure oxygen and spacecraft fire safety
  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 requests,
  27.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  28.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  29.  
  30. ----------------------------------------------------------------------
  31.  
  32. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  33. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  34. Date: 29 Dec 90 00:18:41 GMT
  35. From: unixhub!shelby!neon!Neon!jmc@lll-winken.llnl.gov  (John McCarthy)
  36. Organization: /u/jmc/.organization
  37. Subject: Re: Interstellar travel
  38. References: <13.2770D2C9@egsgate.fidonet.org>, <3034@mentor.cc.purdue.edu>
  39. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  40. To: space@andrew.cmu.edu
  41.  
  42. Here's a method of interstellar travel based entirely on present science
  43. and technology.  It could be developed in time to start an interstellar
  44. journey in the next 25 to 50 years.  However, the time to get to nearby
  45. stars is in the low thousands of years, so mult-generation voyages would
  46. be required at the present level of bio-technology.  It seems likely
  47. that waiting longer to start, even a few hundred years, would result
  48. in an earlier arrival time.  The only reason why anyone would want to
  49. start sooner would be to escape political events.  Thus either side
  50. in World War II, faced with the certainty of defeat, would probably
  51. have launched such an interstellar voyage.
  52.  
  53. The idea is to use an ordinary fission reactor to generate electricity,
  54. and use the electricity to expel a working fluid at an appropriate
  55. velocity.  The appropriate velocity is a compromise between wanting
  56. a high specific impulse to get a large delta-v and getting a high
  57. enough thrust to build up velocity in a reasonable time.  It turns
  58. out that the exhaust velocity should be low at first and increase
  59. during the journey and should depend on the distance to the star
  60. to which the voyage is made.
  61.  
  62. The time  t  required to go a distance  s  is given by a formula that
  63. looks like
  64.  
  65.     t = 2.1 p**(- 1/3) s**(2/3).
  66.  
  67. The constant 2.1 is approximate.  Here  p  is a figure of merit
  68. of the power generator and rocket system, namely the power handled
  69. per unit mass of equipment, e.g. watt/kg if mks units are used.
  70. The calculation is non-relativistic, and the formula is over-optimistic
  71. if relativistic velocities are to be obtained.  It also is correct
  72. only when the optimal mass flow is much larger than the rate at which
  73. the reactor generates fission products.  If this is not the case,
  74. then the correct strategy is to just use the fission products, somewhow
  75. separated, as reaction mass.
  76.  
  77. The formula leads to the following conclusions.
  78.  
  79. 1. It provides an existence theorem for the feasibility of human
  80.  occupation of the galaxy in less than a million years.  This conclusion
  81. requires no new science and not much new technology.
  82.  
  83. 2. The factor  p**(- 1/3)  means that improving the technology is
  84. not going to avoid multi-generation voyages even to nearby stars.
  85. You need a factor of 1000 improvement to reduce the time by a factor
  86. of 10.
  87.  
  88. 3. The factor  s**(2/3)  means that all the nearby stars are accessible
  89. in qualitatively similar times.  If I remember correctly, the
  90. formula is approximately correct to distances of 600 light years.
  91.  
  92. Here are two social opinions.
  93.  
  94. 1. Multi-generation voyages are feasible socially.  The existence theorem
  95. is provided by the existence of reasonably stable tribes of the
  96. population level that can be supported.
  97.  
  98. 2. It is a mistake to suppose that whether to undertake the colonization
  99. of the galaxy is necessarily a decision to be taken by humanity as a
  100. whole.  The corrrect question is whether any group with the necessary
  101. resources will undertake the journey, and whether the rest of humanity
  102. will refrain from suppressing the effort.
  103.  
  104. I don't believe this is the most likely variant to be chosen.  Probably,
  105. Robert Forward's ideas about using solar system based lasers to transmit
  106. power to spacecraft that it will use to expel working fluid will work
  107. and will have higher performance.  This idea was advanced only to
  108. argue that interstellar colonization is feasible in times small compared
  109. to the normal life of a species.
  110.  
  111. ------------------------------
  112.  
  113. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  114. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  115. Date: 29 Dec 90 11:14:29 GMT
  116. From: prometheus!pmk@mimsy.umd.edu  (Paul M. Koloc)
  117. Organization: Prometheus II, Ltd.
  118. Subject: Re: Interstellar travel
  119. References: <13.2770D2C9@egsgate.fidonet.org>, <3034@mentor.cc.purdue.edu>, <1990Dec29.070522.21334@zoo.toronto.edu>
  120. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  121. To: space@andrew.cmu.edu
  122.  
  123. In article <1990Dec29.070522.21334@zoo.toronto.edu> henry@zoo.toronto.edu (Henry Spencer) writes:
  124. >In article <3034@mentor.cc.purdue.edu> f3w@mentor.cc.purdue.edu (Mark Gellis) writes:
  125. >>... [fusion drives] It may be that the technology is simply too far in
  126. >>the future, but people seem to drool over matter-antimatter, or
  127. >>solar sails, but never talk about the possibilities of fusion
  128. >>for interplanetary travel.  Any comments?
  129.  
  130. >Antimatter is probably easier than fusion, unless some seriously oddball
  131. >approach to fusion gives us a practical way to use the high-order reactions
  132. >with minimum neutron emission, or we find some way to reflect fast neutrons
  133. >efficiently.  Even the D-He3 reaction produces enough neutrons to be
  134. >troublesome, and He3 is almost impossible to find or make in the quantities
  135. >needed for large-scale high-performance rocketry.  (Terrestrial power needs
  136. >negligible amounts by comparison.)
  137.  
  138. We may have just such a spheroidal approach to fusion.  
  139.  
  140. Initially, the moon has a sufficient supply of (3^)He to run trawlers to 
  141. seine it from the exosphere of Jupiter.  The likely neutron output from a 
  142. refined D-3^He reactor would be about two percent.  Further, the neutron 
  143. energy per reaction is not nearly as ripping as that from the D-T reaction.  
  144.  
  145. For our aneutronic generator approach, this reaction is far more tolerable
  146. since it would be trapped in an extremely dense liquid density gas blanket.  
  147. It is certainly, a better situation than the current solid vacuum wall mag 
  148. approaches of the DoE ...   ah,   approach of ..   
  149.  
  150. Until we find out otherwise, "p-11^B" looks like the ideal aneutronic 
  151. (neutronless) burning fuel.
  152.  
  153. +---------------------------------------------------------+**********+
  154. |                                                         +Commercial*
  155. | Paul M. Koloc, President          (301) 445-1075        ***FUSION***
  156. | Prometheus II, Ltd.; College Park, MD 20740-0222        ***in the***
  157. | mimsy!prometheus!pmk; pmk@prometheus.UUCP               **Nineties**
  158. +---------------------------------------------------------************
  159.  
  160. ------------------------------
  161.  
  162. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  163. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  164. Date: 29 Dec 90 15:34:12 GMT
  165. From: rochester!dietz@rutgers.edu  (Paul Dietz)
  166. Organization: University of Rochester Computer Science Dept
  167. Subject: Re: Interstellar travel
  168. References: <13.2770D2C9@egsgate.fidonet.org>, <3034@mentor.cc.purdue.edu>, <1990Dec29.070522.21334@zoo.toronto.edu>
  169. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  170. To: space@andrew.cmu.edu
  171.  
  172. In article <1990Dec29.070522.21334@zoo.toronto.edu> henry@zoo.toronto.edu (Henry Spencer) writes:
  173. >
  174. >Antimatter is probably easier than fusion, unless some seriously oddball
  175. >approach to fusion gives us a practical way to use the high-order reactions
  176. >with minimum neutron emission, or we find some way to reflect fast neutrons
  177. >efficiently.  Even the D-He3 reaction produces enough neutrons to be
  178. >troublesome [...]
  179.  
  180. But antimatter reactions also produce considerable neutral radiation.
  181. Reaction of hydrogen and antihydrogen produces neutral pions (which
  182. decay immediately to very energetic photons).  The electrons and
  183. positrons present also react to make gammas.  More importantly, if the
  184. antiprotons are annihilated in higher nuclei, the reaction will
  185. produce energetic nuclear fragments, including neutrons.  Finally, if
  186. the charged pions are used to directly heat ordinary matter, they will
  187. cause other nuclear reactions, including the production of nuclear
  188. fragments and the direct reaction with protons to make neutrons.
  189.  
  190. That aside, the very low efficiency of antimatter production (.1%,
  191. maybe, if we're real good) is a real constraint.  A low performance
  192. inertial fusion rocket might have a power output in the gigawatts.
  193. You'd need terawatts of input power (expensive power, in the form of
  194. electricity) to make enough antimatter to achieve the same performance
  195. for extended periods.  For really low performance, why not just
  196. use fission-thermal rockets?
  197.  
  198.     Paul F. Dietz
  199.     dietz@cs.rochester.edu
  200.  
  201. ------------------------------
  202.  
  203. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  204. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  205. Date: 30 Dec 90 01:13:46 GMT
  206. From: mcsun!ukc!axion!phoebe!sjeyasin@uunet.uu.net  (swaraj jeyasingh)
  207. Organization: British Telecom Research Labs
  208. Subject: Space News from Flight Int. for Dec90
  209. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  210. To: space@andrew.cmu.edu
  211.  
  212. Many thanks to those who replied to my  posting and  confirmed that  they
  213. were  receiving  me loud  and clear.   Obviously I  neednt have  doubted.
  214. Anyway,  here  is  a summary  of space  related news  culled from  Flight
  215. International during  December.  I  am only  posting news  which I  think
  216. would not have been covered by other reports (e.g Henry Spencer on AWST).
  217.  
  218. ESA denies that it will quit the ISS effort, despite a delay of at  least
  219. *5* years for the  launch of  its Columbus  attached pressurised  module.
  220. (Delay due to redesign of Fred).  According to Roget Elaerts of ESA, they
  221. are  "closely  participating with  NASA on  the restructuring  exercise".
  222. Should Fred be cancelled, Europe would stil be free to  concentrate on  a
  223. Columbus  Free  Flyer to  be  launched  on  Ariane  5  in  late 1990s.   An
  224. independant, man tended European space base may also be considered by ESA
  225. as a precursor to a space station.Such a move would boost the chances  of
  226. the Hermes space shuttle winning the ESA's approval.
  227.  
  228. Also  mention  of  first  flight  of the  Ariane 42P  model in  November,
  229. launching 2 US comms  sats. 42P  has two  strap on  solids.  Next  Ariane
  230. launch due in Jan.
  231.  
  232. Report on  RAE (Royal  Aerospace Establishment,  UK) plans  to develop  a
  233. Space  technology Research  Vehicle (STRV)  to investigate  the in  orbit
  234. performance of several new space  technologies.  Weighing  50kg, it  will
  235. carry eight experiments researching technologies aimed  at improving  the
  236. performance, life and cost-effectiveness of future spacecraft.  The  STRV
  237. mission will address three major hazards: radiation damage to solar cells
  238. and  microelectronics,  electronic anomalies  and other  damage to  comms
  239. satellites caused by electrostatic charges and arcing at high  altitudes;
  240. and surface corrosion of Earth observation spacecraft by atomic oxygen at
  241. low altitudes.  STRV will be carried as an auxiliary payload on an Ariane
  242. 4 commercial comms launch.  It will traverse the  earths radiation  belts
  243. at GTO 4 times a day, enabling accelerated radiation tests to be  carried
  244. out.
  245.  
  246. Soviet Ministry of Defence has undertaken its first commercial spacecraft
  247. launch.  The Gorizont geostationary comms sat launched  from Baikonur  on
  248. Proton  booster  on  Nov23  was  undertaken  for  the Russian  Federation
  249. (RSFSR).   The  RSFSR's  Ministry  of   Communications  and   Information
  250. Technology will pay R100 million  ($176) for  what will  eventually be  a
  251. three sat system.
  252.  
  253. Nasa doctors at JSC develop drug to cure space sickness.  Am injection of
  254. promethezine administered after the onset of symptoms has  shown a  mrked
  255. decrease in the severity of the problem.  It has  been used  14 times  on
  256. shuttle  flights  since  Sep  1988.  Previously  they had  oral doses  of
  257. scopolamine  (!) and  dextroamphetamine but  the absorption  of these  in
  258. weightless conditions is unpredictable.
  259.  
  260. The Soviet Union is to resume Zenit booster launches early in 1991  after
  261. maintenance work on the second launch pad at Baikonur  is complete.   The
  262. Oct 4 Zenit launch failure destroyed Launch pad one.  That explosion  has
  263. been attributed to Zenits RD-170 first stage engine.  It  is regarded  as
  264. random  and  not  a  sufficient  reason to  stop launches  for a  lengthy
  265. investigation.
  266.  
  267. Indonesia is considering using China's Long March booster  to launch  its
  268. Palapa satellites.  This was announced during  the Indonesian  presidents
  269. trip to China.  Also raised the possibility of cooperation in  developing
  270. rocket technology for use  in Indonesia's  own space  program.  The  Long
  271. March launch is expected to be about $17m cheaper than a shuttle launch.
  272.  
  273. AEA Technology, the commercial  arm of  the UK  Atomic Energy  Authority,
  274. plans to  develop an  upper stage  for small  low cost  satellites to  be
  275. propelled by an ion-thruster.   Called Argos,  the upper  stage is  being
  276. designed for launch on Hercules/Orbital Sciences Pegasus, to place  300kg
  277. spacecraft into a 400-2000km high orbits.  Propulsion  would be  provided
  278. by the UK10 ion thruster system.  Argos uses xenon propellent and  offers
  279. exhaust velocities,  10 times  higher than  convetional chemical  rockets
  280. (that  is VELOCITY not THRUST).  After delivery by Pegasus into iniial orbit,
  281. the  thruster  will  manoeuvere  the payload  into its  final orbit  over
  282. several months.A UK10 thruster is scheduled to fly on  the ESA's  Artemis
  283. technolgy demonstrator satellite in 1993/94, to provide station keeping.
  284.  
  285. Lockheed is bidding to supply heatshields to the  Italian Space  Agency's
  286. CARINA recoverable capsule.  This 530kg spacecraft is being developed  by
  287. Aeritalia to carry microgravity payloads into LEO.  It  will be  launched
  288. into 300-400km high orbit by a version of the LTV Scout from the  Italian
  289. run San Marco platform off the coast of Kenya.  Lockheed is proposing  to
  290. use the same insulatiom material used on some parts of the Shuttle.
  291.  
  292. Israel Aircrfat  Industries says  that it  will continue  its efforts  to
  293. enter the civil space launch market with versions of the Shavit  booster.
  294. It  has  dropped  out  of  NASA's  commercial  experimental   transporter
  295. competition, aimed at selecting a medium class civil booster.  Shavit  is
  296. variant of the Israeli ballistic missile, Jericho.
  297.  
  298. A Briton may yet make it into space in  May 1991.   The Mir-Juno  project
  299. which was threatened with cancellation due to lack of  finance, will  now
  300. take  place  it  seems  -  on  a  fly  now  pay  later  deal. (All  other
  301. international  guest  cosomonauts  have had  to pay  first.) The  British
  302. astronaut  chosen  will be  announced on  Jan 15th.   Two, a  male and  a
  303. female, are currently in tarining in Star City.
  304.  
  305. Fianlly, here are the space questions from the annual Christmas Quiz:
  306.  
  307. 1> Which Ferdinand went to Venus
  308. 2) Which Edwin needs some specs
  309. 3) Who are the two "Gennadis"
  310. 4) What suffered from unofficial leaks
  311. 5) Which Chinese booster flew for the first time in 1990 and which Soviet rocket did not reach its zenith.
  312. 6) Name the oldest man in space and the newest
  313. 7) What made an unexpected arrival at Kennedy
  314. 8) Which satellite operating organisations now operate their own satellites
  315.  
  316. Answers next time
  317.  
  318. Thats all folks for 1990. Have a Happy New Year !
  319.  
  320.  
  321.  
  322. Swaraj Jeyasingh                sjeyasin@axion.bt.co.uk
  323. British Telecom Research Labs
  324. England.
  325.  
  326. The above is in no way connected with my employer.  I am not employed  by
  327. Flight International either
  328.  
  329. ------------------------------
  330.  
  331. Return-path: <space-request+@andrew.cmu.edu>
  332. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  333. Date: 29 Dec 90 07:48:20 GMT
  334. From: news-server.csri.toronto.edu!utzoo!henry@rutgers.edu  (Henry Spencer)
  335. Organization: U of Toronto Zoology
  336. Subject: pure oxygen and spacecraft fire safety
  337. References: <788@npdiss1.StPaul.NCR.COM>, <1990Dec28.212625.10995@zoo.toronto.edu>, <1990Dec29.023849.7085@nuchat.sccsi.com>
  338. Sender: space-request@andrew.cmu.edu
  339. To: space@andrew.cmu.edu
  340.  
  341. In article <1990Dec29.023849.7085@nuchat.sccsi.com> steve@nuchat.sccsi.com (Steve Nuchia) writes:
  342. >There was a deeper error behind the failure to recognize 1 atm of O2
  343. >as a hazard.  Prior to the fire the official fire prevention philosophy
  344. >was to have no ignition sources.  Since it was official policy that
  345. >there be no ignition sources on board, there was not very much thought
  346. >given to what might happen if there was a fire.
  347.  
  348. Actually, not true.  Fire *in flight* was considered at great length
  349. (source: Frank Borman's testimony to Congress as a member of the fire
  350. investigation board), and avoidance of flammable and smoke-producing
  351. materials when practical was definitely policy.  (There is a complaint
  352. on record just a few weeks before the fire that eliminating hazardous
  353. materials from the cabin was proving more difficult than it had been
  354. on Mercury and Gemini.)  And the KSC safety people had given quite a
  355. bit of attention to pad fires and escape from same.
  356.  
  357. However, Steve is correct that the basic approach was to avoid ignition
  358. sources, and containing a fire was second priority.  (This is, after all,
  359. the normal and quite successful approach elsewhere.)  There were still
  360. a lot of flammables in the cabin, since tradeoffs tended to weight other
  361. issues more heavily.  And many things that would pass a 3psi oxygen test
  362. would flunk a 15psi oxygen test; in fact, NASA eventually abandoned
  363. making the cabin proof against a 15psi-oxygen fire -- it was virtually
  364. impossible -- and settled for a mixed-gas atmosphere until mid-ascent.
  365. In 3psi oxygen, the fire probably would not have been serious, and the
  366. limited precautions that had been taken might well have proved adequate.
  367. At the very least, it would probably have spread slowly enough to be
  368. coped with -- what took the KSC safety people by surprise was not the
  369. possibility of a spacecraft fire (always non-zero with experimental
  370. hardware) but the ferocious intensity and near-instantaneous spread.
  371. (JSC basically assumed that fires were impossible, but KSC did not.)
  372.  
  373. As Steve describes, the revised approach assumes the presence of an
  374. ignition source -- probably overly paranoid if spaceflight ever becomes
  375. routine, but realistic for semi-experimental vehicles that are constantly
  376. changing -- and insists that a fire must go out by itself when started.
  377. -- 
  378. "The average pointer, statistically,    |Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  379. points somewhere in X." -Hugh Redelmeier| henry@zoo.toronto.edu   utzoo!henry
  380.  
  381. ------------------------------
  382.  
  383. End of SPACE Digest V13 #013
  384. *******************
  385.