home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V13_0 / V13_052.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  18KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from hogtown.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/YbZE8Ne00WBw0FTk4f>;
  5.           Wed, 16 Jan 91 20:47:06 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <sbZE8JS00WBwMFS04G@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: Wed, 16 Jan 91 20:47:01 -0500 (EST)
  12. Subject: SPACE Digest V13 #052
  13.  
  14. SPACE Digest                                      Volume 13 : Issue 52
  15.  
  16. Today's Topics:
  17. Radiation belts and moons [Long](was Re: Humankind's Second Off-world
  18.               Galileo Update - 01/14/91
  19.       Re: Metrics (was Re: Rotating Joints for Habitat)
  20.               Barium/Lithium altazimuths
  21.             Note about gravitational pull
  22.            Re: Rotating Joints for Habitat
  23.            Re: Humankind's Second Off-world Colony
  24.  
  25. Administrivia:
  26.  
  27.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  28.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription requests,
  29.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  30.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  31.  
  32. ----------------------------------------------------------------------
  33.  
  34. Date:     Sun, 13 Jan 91 08:47 CDT
  35. From: Bill Higgins-- Beam Jockey <HIGGINS%FNAL.BITNET@UICVM.uic.edu>
  36. Subject:  Radiation belts and moons [Long](was Re: Humankind's Second Off-world
  37. Apparently-To: <SPACE+@ANDREW.CMU.EDU>
  38.  
  39. Colony)
  40. To:       SPACE+@ANDREW.CMU.EDU
  41. Original_To:  SPACE,WRBANEK
  42.  
  43.  
  44. One point has been overlooked in the discussion of colonies on Ganymede.
  45. The radiation problem there-- even within the Jovian radiation belts--
  46. may not be so bad.  The reason is that a satellite orbiting within a
  47. Van Allen belt leaves a "hole" in its wake.
  48.  
  49.       (( o ))
  50.          ^  ^
  51.          |  |
  52. Jupiter---  -----Radiation Belts
  53.  
  54. The radiation belts consist of charged particles (like protons and
  55. electrons) trapped in the planet's dipole magnetic field.  Consider
  56. one such particle. It is constantly moving back and forth along lines
  57. roughly corresponding to the parentheses above.  It spirals around
  58. such a "magnetic line of force," heading for the north pole.  Close to
  59. the pole it encounters a high density of field lines, slows down, and
  60. "bounces," moving southward along the line until it gets near the
  61. south magnetic pole, where it rebounds again.   So it oscillates from
  62. pole to pole.  (It may eventually lose enough energy to get tired and
  63. leave the trap.  But another particle from the Sun or a cosmic ray
  64. will soon come in to replace it.)
  65.  
  66. Now imagine that the space around Jupiter is filled with such
  67. particles (it is, I assure you) zipping back and forth, roughly
  68. north-to-south, throughout a doughnut-shaped volume.
  69.  
  70. Let's introduce a moon orbiting within the Van Allen belt, in the
  71. plane of the planet's equator.  What happens to the radiation
  72. particles?
  73.  
  74. The ones heading northward plow into the southern hemisphere of the
  75. satellite.  The ones heading southward are stopped by the northern
  76. hemisphere.  As the satellite moves along in its orbit, it absorbs
  77. radiation.  Just behind it, then, is a zone where there are no trapped
  78. particles.  Eventually, other particles will diffuse into the "vacuum"
  79. and fill up the void.  But there is a region for some distance behind
  80. the moon that is swept clean of radiation.  Your Geiger counter will
  81. click very slowly there, compared to nearby regions of Jovian space
  82. (say, just inside the moon's orbit, or just outside it).
  83.  
  84. If the time it takes to replenish the radiation is longer than the
  85. moon's orbital period, a toroid of low-radiation space exists all
  86. along its orbital path.  Just behind the satellite, space will be very
  87. clean;   further behind, say halfway around the orbit, there will be
  88. somewhat more radiation, since there has been time to "fill in" the
  89. void.  Send a flyby spacecraft past the planet and its radiation
  90. counter will produce a graph something like this:
  91.  
  92.  
  93.           |
  94.           |         -----   -----       -----   -----
  95. Radiation |        -     \ /     \     /     | |     -
  96. Intensity |       -       v       |   |      | |      -
  97.           |     -                  | |       \ /        -
  98.           |   -                    | |        V           -
  99.           |                        | |
  100.           |_________________________________________________
  101.                           ^         ^         ^
  102.                           |         |         |
  103. Where the moon was        |      Where the    |    Where the moon
  104. half an orbit ago   -------      planet is    ----- is now
  105.  
  106. In fact, on its Saturn flyby in 1979, Pioneer 11's radiation counters
  107. actually discovered a satellite this way.  Furthermore, according to
  108. my trusty copy of NASA TM-82501, "Space and Planetary Environment
  109. Criteria Guidelines for Use in Space Vehicle Development, 1982
  110. Revision," Volume II, Saturn's rings kill radiation counts
  111. dramatically (at least a factor of 100), there is a definite depressed
  112. region of proton flux due to absorption by Dione, Tethys, Enceladus,
  113. and Mimas with about 100 times less flux between about 3 and 6 Saturn
  114. radii, and particle flux at Jupiter has similar troughs due to
  115. Amalthea, Io, and smaller satellites 1979J1, 1979J2, and 1971J3.
  116.  
  117. For most satellites of Jupiter and Saturn, only a modest dip in the
  118. flux seems to occur. I presume this is because the void behind the
  119. satellite fills up pretty fast with particles.  Perhaps a
  120. space-physics guru could comment further.  What factors govern this
  121. filling time? (Dale Greer?  Pat Reiff?  You reading this?)
  122.  
  123. The ultimate question is this: For a chosen satellite, does the
  124. absorption effect reduce Van Allen radiation to safe levels for
  125. operating a habitat there?
  126.  
  127. If the moon is tide-locked, there will be a trailing hemisphere which
  128. will see a minimum of radiation, and would be a good site for a base.
  129. On the other hand, I would expect that prudent construction would
  130. include using native regolith for shielding the base, just as lunar
  131. and Martian bases would do.  On the other other hand, there is the
  132. problem-- already discussed-- of combining cryogenic solids with
  133. relatively hot imported equipment.  Not impossible, but certainly
  134. eased if you need less shielding in the first place.
  135.  
  136. I still wouldn't want to operate a base deep in Jupiter's or Saturn's
  137. radiation belts.  I'd have to overcome the radiation hazards to
  138. spacecraft traveling to and from the base.  Bad for people and robots
  139. alike.  And I'd be inside some mighty deep gravity wells, so delta-vee
  140. costs would be high.  Seems to me that bases on an outer moon would be
  141. preferred if you had to go there at all.
  142.  
  143.                         ///        Bill Higgins
  144.    E                   ///
  145.   |8D:O:          occc))))<))      Fermi National Accelerator Laboratory
  146.    E                 ///
  147.                     ///            Bitnet: HIGGINS@FNALB.BITNET
  148.  
  149. Bumper sticker seen on a Soyuz:    SPAN/Hepnet/Physnet: 43011::HIGGINS
  150.  
  151.     VISIT SCENIC MIR--             Internet: HIGGINS@FNALB.FNAL.GOV
  152. YOUR VACATION SPOT AMONG THE STARS
  153.  
  154. ------------------------------
  155.  
  156. Date: 14 Jan 91 17:44:38 GMT
  157. From: snorkelwacker.mit.edu!usc!elroy.jpl.nasa.gov!jato!mars.jpl.nasa.gov!baalke@bloom-beacon.mit.edu  (Ron Baalke)
  158. Subject: Galileo Update - 01/14/91
  159.  
  160.  
  161.                          GALILEO STATUS REPORT
  162.                            January 14, 1991
  163.  
  164.      The health of the Galileo spacecraft continues to be excellent.  The
  165. spacecraft status is as follows:
  166.  
  167.      o System Power Margin - 43 watts
  168.      o Spin Configuration - Dual Spin - cruise mode
  169.      o Spin Rate/Sensor - 3.15 rpm/star scanner
  170.      o Spacecraft Attitude Sun Point Angle - 2.8 degrees
  171.        plus or minus 0.3 degree (leading)
  172.      o Downlink telemetry rate/antenna - 1200 bps
  173.         (uncoded)/LGA-2 (Low Gain Antenna 2)
  174.      o General Thermal Control - all temperatures within acceptable range
  175.      o RPM (Retro Propulsion Module) Tank Pressures - all within acceptable
  176.        range
  177.      o Orbiter Science- all powered off except HIC (Heavy Ion Counter), DDS
  178.        (Dust Detector), MAG (Magnetometer), EUV (Extreme Ultraviolet
  179.        Spectrometer) and UVS (Ultraviolet Spectrometer)
  180.      o Probe/RRH (Radio Relay Hardware) - powered off, temperatures nominal
  181.      o Command Loss Timer Setting - 240 hours
  182.  
  183. Today, spacecraft planned activities include:
  184.  
  185.      o Cruise science memory readouts for the EUV, MAG and DDS instruments.
  186.      o Continued collection of UVS data.
  187.      o A SITURN to lead the sun.
  188.      o A downlink data rate change from 1200 bps to 40 bps
  189.        (uncoded) consistent with link performance predictions.
  190.  
  191. No spacecraft activities are planned for tomorrow, January 15.
  192.  
  193.       ___    _____     ___
  194.      /_ /|  /____/ \  /_ /|
  195.      | | | |  __ \ /| | | |      Ron Baalke         | baalke@mars.jpl.nasa.gov
  196.   ___| | | | |__) |/  | | |___   Jet Propulsion Lab | baalke@jems.jpl.nasa.gov
  197.  /___| | | |  ___/    | |/__ /|  M/S 301-355        |
  198.  |_____|/  |_|/       |_____|/   Pasadena, CA 91109 |
  199.  
  200. ------------------------------
  201.  
  202. Date: 14 Jan 91 17:40:26 GMT
  203. From: att!watmath!watserv1!utgpu!cunews!bnrgate!bwdls61.bnr.ca!bwdls58!bwdlh490!hwt@ucbvax.Berkeley.EDU  (Henry Troup)
  204. Subject: Re: Metrics (was Re: Rotating Joints for Habitat)
  205.  
  206. Well, there are two separate pronunciation problems:
  207.  
  208. a) North Americans tend to the keel-o-gram rather than correct kill-o-gram
  209.    pronunciation
  210.  
  211. b) but tend to inconsistently pronounce the road distance unit as
  212.    k'l'o'meter - with antepenultimate stress (love that phrase!)
  213.  
  214.  
  215. Henry Troup - BNR owns but does not share my opinions | The .signature is the
  216. P.O. Box 3511, Stn. C. Ottawa, Ontario, Canada K1Y 4H7| lowest form of humour
  217. uunet!bnrgate!hwt%bwdlh490 HWT@BNR.CA +1 613-765-2337 |
  218.  
  219. ------------------------------
  220.  
  221. Date: 14 Jan 91 18:40:06 GMT
  222. From: agate!bionet!uwm.edu!rpi!dali.cs.montana.edu!uakari.primate.wisc.edu!aplcen!warper.jhuapl.edu!sterner@ucbvax.Berkeley.EDU  (Ray Sterner)
  223. Subject: Barium/Lithium altazimuths
  224.  
  225.  
  226.       CRRES 15 Jan 1991 (UT) first of two releases.
  227.       This is to be a small barium cloud.  Tables for two alternate
  228.       times are given below.  From hotline information as of 1:08 pm EST.
  229.  
  230.    -------------------------  Primary release time  ----------------------
  231.  
  232.        Combined Release and Radiation Effects Satellite (CRRES)
  233.        Marshall Space Flight Center hotline: 205-544-5356.
  234.  
  235.        Values are for a spherical earth with no atmospheric refraction.
  236.        Distances in km, angles in degrees.  Universal time is given.
  237.  
  238.            Small barium release at 04:11:00 15 Jan 1991 UT.
  239.            Satellite altitude = 15063.
  240.            Sub-satellite lat, long (deg) =  17.90    97.40
  241.  
  242.           *****************************************************
  243.           * An alternate time is 05:31:59 15 Jan 1991 UT.     *
  244.           * Table below does NOT apply to the alternate time! *
  245.           *****************************************************
  246.  
  247.                          City                Satellite
  248.            City      Lat     Long      Azi      Alt     Dist
  249.  
  250.       Anchorage     61.2    149.8    115.6     16.8    18714
  251.         Atlanta     33.8     84.4    219.6     62.4    15583
  252.         Bermuda     32.3     65.8    250.8     46.2    16377
  253.         Chicago     41.8     87.6    202.2     54.8    15912
  254.        Columbus     40.0     83.0    213.5     54.8    15913
  255.          Dallas     32.8     96.8    182.2     69.0    15363
  256.          Denver     39.7    105.0    161.1     58.2    15756
  257.        Edmonton     53.5    113.5    154.5     38.8    16858
  258.         El Paso     31.8    106.4    147.4     67.3    15415
  259.        Honolulu     21.3    157.8     82.0     16.8    18713
  260.          London     51.5      0.0    286.9     -7.7    21341
  261.     Los Angeles     34.0    118.3    125.6     55.7    15866
  262.           Miami     25.8     80.2    247.3     65.0    15490
  263.        Montreal     45.5     73.6    223.5     43.6    16539
  264.        New York     40.7     74.0    228.4     48.2    16263
  265.           Paris     48.8      2.3    285.7     -7.0    21265
  266.         Phoenix     33.5    112.0    136.4     61.5    15619
  267.     Puerto Rico     18.5     66.2    273.9     49.1    16207
  268.  Salt Lake City     40.8    111.9    147.2     53.9    15956
  269.   San Francisco     37.8    122.3    125.4     49.3    16197
  270.         Seattle     47.6    122.3    137.0     41.0    16708
  271.       St. Louis     38.7     90.3    198.7     59.7    15691
  272.  Washington, DC     38.8     77.0    226.0     52.0    16051
  273.        Winnipeg     50.6     96.3    181.9     45.1    16442
  274.  
  275. ---------------------  Alternate release time  --------------------
  276.  
  277.        Combined Release and Radiation Effects Satellite (CRRES)
  278.        Marshall Space Flight Center hotline: 205-544-5356.
  279.  
  280.        Values are for a spherical earth with no atmospheric refraction.
  281.        Distances in km, angles in degrees.  Universal time is given.
  282.  
  283.            Small barium release at 05:31:59 15 Jan 1991 UT.
  284.            Satellite altitude = 26605.
  285.            Sub-satellite lat, long (deg) =  14.30    91.50
  286.  
  287.           *****************************************************
  288.           * An alternate time is 04:11:00 15 Jan 1991 UT.     *
  289.           * Table below does NOT apply to the alternate time! *
  290.           *****************************************************
  291.  
  292.                          City                Satellite
  293.            City      Lat     Long      Azi      Alt     Dist
  294.  
  295.       Anchorage     61.2    149.8    111.6     16.8    30566
  296.         Atlanta     33.8     84.4    200.1     64.8    27100
  297.         Bermuda     32.3     65.8    238.5     53.9    27616
  298.         Chicago     41.8     87.6    188.1     56.1    27497
  299.        Columbus     40.0     83.0    198.6     57.2    27438
  300.          Dallas     32.8     96.8    164.1     66.5    27035
  301.          Denver     39.7    105.0    151.3     55.7    27517
  302.        Edmonton     53.5    113.5    147.8     38.4    28641
  303.         El Paso     31.8    106.4    138.6     62.7    27184
  304.        Honolulu     21.3    157.8     84.3     16.2    30631
  305.          London     51.5      0.0    280.2     -0.9    32463
  306.     Los Angeles     34.0    118.3    122.6     52.0    27724
  307.           Miami     25.8     80.2    225.0     70.7    26895
  308.        Montreal     45.5     73.6    211.6     47.9    27973
  309.        New York     40.7     74.0    215.1     52.8    27676
  310.           Paris     48.8      2.3    278.9      0.1    32348
  311.         Phoenix     33.5    112.0    131.0     57.3    27436
  312.     Puerto Rico     18.5     66.2    264.0     59.8    27315
  313.  Salt Lake City     40.8    111.9    140.3     51.2    27770
  314.   San Francisco     37.8    122.3    122.3     46.3    28074
  315.         Seattle     47.6    122.3    132.0     39.4    28561
  316.       St. Louis     38.7     90.3    182.9     60.1    27300
  317.  Washington, DC     38.8     77.0    211.5     56.2    27493
  318.        Winnipeg     50.6     96.3    172.1     45.7    28116
  319.  
  320.  
  321.   Ray Sterner                     sterner%str.decnet@warper.jhuapl.edu 
  322.   Johns Hopkins University        North latitude 39.16 degrees.
  323.   Applied Physics Laboratory      West longitude 76.90 degrees.
  324.   Laurel, MD 20723-6099
  325.  
  326. ------------------------------
  327.  
  328. Date: 14 Jan 91 16:50:56 GMT
  329. From: eagle!news@ucbvax.Berkeley.EDU  (Ronald E. Graham)
  330. Subject: Note about gravitational pull
  331.  
  332. [This note appeared in the Cleveland Plain Dealer, 01/13/91.  It was pulled
  333.  from wire reports.  - RG]
  334.  
  335. Measurements made in Finland during a total solar eclipse last year suggest
  336. that the intermediate presence of one body, like the Moon, cannot partly 
  337. shadow the gravitational pull of a more distant object, like the Sun, as it
  338. does light from such a body. 
  339.  
  340. An Italian physicist, Quirino Majorana, predicted such an effect shortly 
  341. after Albert Einstein applied his relativity theory in 1916.
  342.  
  343. Majorana reported that laboratory experiments seemed to support his hypo-
  344. thesis.  But space observations and other tests have failed to support the
  345. idea, and it has never gained much support.
  346.  
  347. If it were proved true, however, it would have basic consequences for physics.
  348. It has generally been believed that when two objects are aligned, gravity
  349. from each of them combines, with no shadowing effect.
  350.  
  351. Because the Sun was low in the horizon during the Finland eclipse, its grav-
  352. itational pull, as opposed to that of the Earth, was almost horizontal, which
  353. was ideal for the test.
  354.  
  355. The measurements were made at three sites, using falling bodies, a water tube
  356. 580 feet long (to record changes in tilt), a borehole tiltmeter, and a highly
  357. sensitive gravimeter.
  358.  
  359. The Finns now report that no observable effect could be seen to within 
  360. 1.0e-09 parts of the force of gravity.
  361.  
  362. ------------------------------
  363.  
  364. Date: 12 Jan 91 03:38:52 GMT
  365. From: agate!bionet!uwm.edu!cs.utexas.edu!news-server.csri.toronto.edu!helios.physics.utoronto.ca!ists!yunexus!lethe!tvcent!comspec!censor!utzoo!utgpu!cunews!cognos!geovision!gd@ucbvax.Berkeley.EDU  (Gord Deinstadt)
  366. Subject: Re: Rotating Joints for Habitat
  367.  
  368. I wonder about separating the structural function from the gas-containment
  369. function.  In other words, erect a rigid structure with
  370. some rotating sections, none of it airtight - then put a bag around the
  371. whole thing.
  372.  
  373. I've been wondering about this for some time.  Has anybody studied it?
  374. --
  375. Gord Deinstadt  gdeinstadt@geovision.UUCP
  376.  
  377. ------------------------------
  378.  
  379. Date: 13 Jan 91 18:58:21 GMT
  380. From: usc!elroy.jpl.nasa.gov!sdd.hp.com!spool2.mu.edu!news.cs.indiana.edu!maytag!watmath!watdragon!watyew!jdnicoll@apple.com  (James Davis Nicoll)
  381. Subject: Re: Humankind's Second Off-world Colony
  382.  
  383.  
  384.     Here's an idea to handle the 'buildings warmer than the melting
  385. point of the surface beneath them' problem: treat the surface as if it
  386. were a fluid and design accordingly. Put floatation units on it to
  387. keep most of the building above the surface (and it's probably a real
  388. bad idea to put anything you really like or need in the subsurface
  389. basement if the fluid around the subsurface rooms is water and there's
  390. a chance of a freeze sometime). Think of the fluid as a moat :)
  391.  
  392.     If the fluid water evaporates, you might find yourself tunneling 
  393. your way to the core, though. For that matter, heated water ice on Ganymede
  394. probably sublimes, doesn't it? Oh, well.
  395.  
  396.                             James Nicoll
  397.  
  398. ------------------------------
  399.  
  400. End of SPACE Digest V13 #052
  401. *******************
  402.