home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V13_3 / V13_317.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  15KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from po3.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/obwm9mC00UkT0eC056>;
  5.           Fri, 29 Mar 91 06:18:12 -0500 (EST)
  6. Received: from po2.andrew.cmu.edu via qmail
  7.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/q000/QF.Ebwm94a00jZd0Fnk5T>;
  8.           Fri, 29 Mar 91 06:17:30 -0500 (EST)
  9. Received: from po2.andrew.cmu.edu via qmail
  10.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/sq2/QF.0bwiBdi00jZdA:705M>;
  11.           Fri, 29 Mar 91 01:49:14 -0500 (EST)
  12. Received: from hogtown.andrew.cmu.edu via qmail
  13.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/q001/QF.Ybwi=yW00WBw41Vk4j>;
  14.           Fri, 29 Mar 91 01:47:27 -0500 (EST)
  15. Message-ID: <Ebwi=t-00WBwM1Uk5e@andrew.cmu.edu>
  16. Precedence: junk
  17. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  18. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  19. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  20. Date: Fri, 29 Mar 91 01:47:21 -0500 (EST)
  21. Subject: SPACE Digest V13 #317
  22.  
  23. SPACE Digest                                     Volume 13 : Issue 317
  24.  
  25. Today's Topics:
  26.          Re: railguns and electro-magnetic launchers
  27.            Space Station Plan Completed (Forwarded)
  28.                 Re: "Follies"
  29.  
  30. Administrivia:
  31.  
  32.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  33.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription requests,
  34.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  35.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  36.  
  37. ----------------------------------------------------------------------
  38.  
  39. Date: 21 Mar 91 08:08:55 GMT
  40. From: snorkelwacker.mit.edu!stanford.edu!leland.Stanford.EDU!zowie@apple.com  (Craig DeForest)
  41. Subject: Re: railguns and electro-magnetic launchers
  42.  
  43. prentice@triton.unm.edu (John Prentice) writes:
  44. >henry@zoo.toronto.edu (Henry Spencer) writes:
  45. >>prentice@triton.unm.edu (John Prentice) writes:
  46. >>>I thought the real problem was surviving the initial acceleration...
  47. >>mumble radar proximity fuzes in WW2 mumble Project HARP.
  48. >EM launchers involve accelerations many orders of magnitude larger than 
  49. >chemical guns (or even light gas guns).  I have seen some railguns push 
  50. >100 g's in weapons tests.  ... Does anyone
  51. >know what accelerations are involved?
  52.  
  53. Let's do a back-of-the-terminal calculation [gee, actually *THINK*?
  54. on USENET?  Flame him to death!]
  55.  
  56. Lesse: the bullet of a `typical' hunting rifle comes out at the
  57. speed of sound, after accelerating from rest inside the (1m) barrel.
  58. Assume constant acceleration:
  59.     a = v^2 / d = (300m/s)^2 / 1m = 10^5 m/s^2 = 10^4 g's!
  60. This is clearly much larger than the largest railgun acceleration you saw.
  61. Are you sure you meant 100 g's and not 100 kilo-g's?
  62.  
  63. In fact, an arrow goes about 70 m/s, and got there in about 0.5m; so
  64. the bow-and-arrow combination does about 1000 g's!  This is still an
  65. order of magnitude greater acceleration than your railgun! Are you
  66. *sure* you meant 100 g's and not 100 kilo-g's?  [Sanity check: ya pull
  67. about 70#; an arrow weighs about an ounce -- that's about a thousand
  68. g's, allright] This is an interesting comment on material strength:
  69. arrows are typically light wood (pine?) or sheet metal or plastic,
  70. with flimsy plastic or real feathers at the back.  All of these
  71. materials withstand the initial (and much stronger final) acceleration
  72. in the arrow!
  73.  
  74. For an EM launcher, we want (about) 10km/sec, in (say) 100m.  This is
  75.     ( 10^8 / 10^2 ) m/s^2 = 10^5 g's
  76. which is an order of magnitude above the acceleration in the `typical' 
  77. hunting rifle, but roughly *equal* to the acceleration in a `high-powered'
  78. hunting rifle with exit speed 1000 m/s.
  79.  
  80. A 10m launcher (about as high as a five-story dormitory) would take
  81. 10^6 g's, a clear order-of-magnitude increase over the `high-powered'
  82. hunting rifle.  Ouch!  We'll probably need a long launcher.
  83.  
  84. Since the acceleration scales as the *square* of the exit velocity, the
  85. 100m EM launcher could be used as the (most fuel-intensive!) first boost
  86. in a multi-stage launch.  If we only wanted to go 1km/s, we would only
  87. undergo the same paltry ( :-) ) 1000 g's as a pinewood arrow!  
  88.  
  89. Can we make precision instrumentation that can undergo 1000 g's?  This 
  90. question will have to wait: my shockproof Timex says it's time to go... :)
  91.  
  92. -- 
  93. When thinking is outlawed, only   |  Craig DeForest
  94. criminals will have brains!       |     zowie@banneker.stanford.edu 
  95.                  DON'T DRINK SOAP! DILUTE! DILUTE! OK!
  96.  
  97. ------------------------------
  98.  
  99. Date: 21 Mar 91 17:02:52 GMT
  100. From: agate!bionet!uwm.edu!linac!pacific.mps.ohio-state.edu!zaphod.mps.ohio-state.edu!swrinde!elroy.jpl.nasa.gov!jato!mars.jpl.nasa.gov!baalke@ucbvax.Berkeley.EDU  (Ron Baalke)
  101. Subject: Space Station Plan Completed (Forwarded)
  102.  
  103.  
  104. Mark Hess
  105. Headquarters, Washington, D.C.                                  March 21, 1991
  106. (Phone:  202/453-4164)
  107.  
  108. RELEASE:  91-45
  109.  
  110. SPACE STATION FREEDOM RESTRUCTURING PLAN COMPLETED
  111.  
  112.     NASA today delivered the "restructuring" report to the Congress,
  113. outlining an extensive redesign of the Freedom space station.  The new design
  114. is cheaper, smaller, easier to assemble in orbit and will require fewer Shuttle
  115. flights to build.
  116.  
  117.     Major new features of the redesigned space station - shorter U.S.
  118. laboratory and habitat modules that can be outfitted and verified on the ground
  119. and a pre-integrated truss that can be assembled on the ground and tested with
  120. all of its subsystems intact - will significantly reduce intravehicular
  121. activity (IVA) and on-orbit extravehicular activity (EVA) needed to build and
  122. maintain Freedom.
  123.  
  124.     "This new design for Space Station Freedom accomplishes every major
  125. goal we set for ourselves when we kicked off this effort last November," said
  126. William B. Lenoir, Associate Administrator for Space Flight.  "We took the
  127. directions from Congress and the Augustine Commission recommendations to heart,
  128. and the program we are announcing today addresses each and every one of their
  129. requirements.
  130.  
  131.     "We've cut costs, simplified the design and reduced the complexity of
  132. the project.  At the same time, Freedom will be a quality facility, providing a
  133. research laboratory unsurpassed in the world for life sciences and microgravity
  134. research, and a stepping stone into the future, enabling NASA to conduct the
  135. research and planning necessary for human exploration of the solar system.  And,
  136. we have maintained our international commitments," he continued.
  137.  
  138.     A 1991 fiscal year budget shortfall of more than $550 million, along
  139. with Congressional directions to significantly reduce out-year spending,
  140. prompted NASA to begin the restructuring of Freedom.  Congress told NASA to
  141. expect no more than 8 to 10 percent growth over the next 5 years
  142. (FY 1992-1996), with peak spending for Freedom not to exceed $2.5-2.6 billion.
  143. The budgetary ground rules, including the cut for FY 1991, represent a $5.7
  144. billion shortfall from what NASA had planned to spend for Freedom over that
  145. same time period.
  146.  
  147.     NASA directed the review in November 1990 with instructions to the
  148. Freedom project team to:  develop a phased approach with quasi-independent
  149. phases; protect life and materials science; maintain international agreements
  150. and capability; limit assembly flights to no more than four annually; and
  151. achieve first element launch, man-tended capability and permanently manned
  152. capability as early as possible.
  153.  
  154.     The restructured program calls for the first element launch of the
  155. space station to be made in the second quarter of FY 1996 (January -
  156. March 1996), and man-tended capability to be achieved in the third quarter of
  157. FY 1997 (April-June 1997).
  158.  
  159.     In the man-tended phase, astronauts brought up to Freedom by the
  160. Space Shuttle will be able to work inside the U.S. laboratory for periods of 2
  161. weeks.  They will return to Earth with the Shuttle.  At this stage, one set of
  162. Freedom's solar arrays will generate about 22 kw of power with a minimum of
  163. 11 kw available to users.  Six Shuttle flights will be required to achieve
  164. the man-tended configuration.
  165.  
  166.     Freedom will achieve a permanently manned configuration in Fiscal Year
  167. 2000.  This configuration will consist of the U.S. laboratory and habitat, as
  168. well as the European and Japanese laboratories; the Canadian Mobile Servicing
  169. System; accommodations for a live-in crew of four; and three sets of solar
  170. arrays furnishing 65 kw of electrical power, with a minimum of 30 kw going to
  171. the users and the remainder to housekeeping chores.
  172.  
  173.     A new requirement before permanently occupying the station will be the
  174. availability of an Assured Crew Return Vehicle to return space station crew
  175. members to the Earth in an emergency.  Seventeen Shuttle flights will be needed
  176. to build the permanently manned configuration.
  177.  
  178.     Provisions to expand the space station have been maintained.  The
  179. follow-on phase of the Freedom program will include another solar array to
  180. achieve 75 kw, provisions for 4 additional crew members and could include
  181. additional capabilities such as a second preintegrated laboratory and
  182. additional nodes.  This phase would use the new launch system for launch and
  183. assembly if the launch system is available.
  184.  
  185.     The redesigned U.S. lab and hab modules are 27 feet long and 14.5 feet
  186. in diameter, about 40 percent shorter than the previous design.  The smaller
  187. size allows the modules to be fully outfitted and tested on the ground prior to
  188. being launched into orbit.  The U.S. lab module will hold a total of 24 8-foot
  189. wide racks, 15 of which initially are devoted to scientific work.  At
  190. permanently manned capability, 28 experiment racks will be available to U.S.
  191. investigators: 12 in the U.S. lab, 11 in the ESA lab and 5 in the Japanese lab.
  192.  
  193.     The redesigned truss segments will be built, preassembled and checked
  194. out on the ground.  Formerly, the truss was to have been assembled, like a
  195. massive erector set, by astronauts performing space walks.  NASA estimates the
  196. pre-integrated truss will cut assembly EVA by more than 50 percent.
  197.  
  198.     While work on the Attached Payload Accommodations Equipment (APAE)
  199. suitable for large external payloads has been stopped, utility ports for small
  200. external payloads will be placed along the truss.  The overall width of the
  201. station has been reduced from 493 feet to 353 feet.
  202.  
  203.     Complexity of other station systems also has been reduced and where
  204. possible, hardware already flying on the Space Shuttle will be used in place of
  205. developing new hardware for the station.  Also called for in the plan is the
  206. transfer of the Flight Telerobotic Servicer to NASA's Office of Aeronautics,
  207. Exploration and Technology.  This, together with the deferral of the APAE, has
  208. eliminated the Goddard Space Flight Center's Work Package 3 from the Freedom
  209. program.
  210.  
  211.     In addition to changes to the flight hardware, a number of changes to
  212. ground facilities are planned.  The Space Station Processing Facility to be
  213. built at the Kennedy Space Center will not be fully outfitted, and a new
  214. hazardous processing facility has been deleted in favor of using an existing
  215. facility.  The size of planned facilities at the Johnson Space Center - the
  216. control center and crew training facilities - have been scaled back.  Payload
  217. facilities at Marshall Space Flight Center are being deferred and existing
  218. facilities will be used in the interim.
  219.  
  220.     Due to funding cutbacks and hardware changes in the program, some
  221. layoffs of prime and subcontractor personal have already taken place, and more
  222. are expected.  At Work Package 1, no layoffs at the prime contractor, Boeing,
  223. are expected, but more than 500 people will be reduced from the subcontractor
  224. roles, some of which will be accommodated through transfers and attrition.
  225.  
  226.     At Work Package 2, prime contractor McDonnell Douglas has already
  227. reduced its work force by about 160, with half that number being layoffs.
  228. Major subcontractors to McDonnell Douglas will be reduced by about 470, with
  229. layoffs accounting for approximately half of that, and another 200 will be
  230. reduced from supporting development, with about 65 of that total coming from
  231. terminations.  At Work Package 4, no layoffs are expected, but as many as 40
  232. people in support jobs at Lewis Research Center will be reassigned.  Layoffs
  233. of about 30 percent of the work force at the Space Station Engineering and
  234. Integration Contractor, Grumman, were announced earlier this month.
  235.       ___    _____     ___
  236.      /_ /|  /____/ \  /_ /|      Ron Baalke         | baalke@mars.jpl.nasa.gov
  237.      | | | |  __ \ /| | | |      Jet Propulsion Lab | 
  238.   ___| | | | |__) |/  | | |___   M/S 301-355        | Change is constant. 
  239.  /___| | | |  ___/    | |/__ /|  Pasadena, CA 91109 | 
  240.  |_____|/  |_|/       |_____|/                      |
  241.  
  242. ------------------------------
  243.  
  244. Date: Wed, 20 Mar 91 10:57:15 -0500
  245. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  246. Subject: Re: "Follies"
  247. Newsgroups: sci.space
  248. Cc: 
  249.  
  250. In article <9103191610.AA11742@cmr.ncsl.nist.gov>:
  251.  
  252. >>* We need 4 orders of magnitude drop from today's costs for space 
  253. >>  colonization to be affordable.
  254.  
  255. >There are many types of space colonization possible,
  256. >some of which could get along with significantly higher transportation costs.
  257.  
  258. A comparison with past efforts is interesting. According to (I think) G.
  259. Harry Stein, both the Plymouth Rock and Salt Lake City colonies where started
  260. with 50 middle to upper middle class famlies selling everything they owned
  261. to pay for the voyage.
  262.  
  263. Now figure 50 families today with two children and middle to upper income.
  264. At $100K each raised form liquidating their net worth we have $5M. We need to
  265. lift ~750 pounds per family (figure 500 pounds for the people and another
  266. 200 pounds for personal effects) for a total of 37.5K pounds. This comes
  267. to $133/pound which is less than two orders from current prices to LEO.
  268.  
  269. Now they will need to get from LEO to the moon or some L point. However, with
  270. access to lunar resources which will be far cheaper so I figure it rounds off
  271. to under two order reduction. 
  272.  
  273. Now this approach does assume that there is an infrastructure there to
  274. support the colonists in terms of jobs and resources. However, this can
  275. be provided for in the same way as all other large infrastructure jobs
  276. are done: the government pays for it in anticipation of enough activity later
  277. on to pay for it.
  278.  
  279. It therefore seems that only about two orders of magnitude are needed.
  280.  
  281. >ALS
  282. >or the new technology launcher system (with development expected to take about
  283. >a decade, and perhaps as much as 10X reduction in launch costs).
  284.  
  285. ALS will not achieve an order of magnitude reduction in launch costs. In fact,
  286. I will bet money that it ends up MORE expensive than the Shuttle. This program
  287. will end up as the Space Shuttle of the 90's: lots of money to contractors
  288. few useful results. This program has got to be killed or we will accomplish
  289. nothing in the 90's. Why are we building ALS when we could have better
  290. launchers for 10% the cost and a third of the time?
  291.  
  292.     Allen
  293.  
  294. ------------------------------
  295.  
  296. End of SPACE Digest V13 #317
  297. *******************
  298.