home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V13_6 / V13_664.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-19  |  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/AcLjiUK00WBwI3DE5Y>;
  5.           Wed, 19 Jun 91 02:37:20 -0400 (EDT)
  6. Message-ID: <UcLjiOW00WBwI3BU5i@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, 19 Jun 91 02:37:15 -0400 (EDT)
  12. Subject: SPACE Digest V13 #664
  13.  
  14. SPACE Digest                                     Volume 13 : Issue 664
  15.  
  16. Today's Topics:
  17. Re: Phil has too much to drink, flames me for uncomfortable facts, no huhu
  18.         Re: Tethers (was Re: Laser launchers)
  19.          Trustworthy NASA and BITFTP at Ames
  20.         Re: Tethers (was Re: Laser launchers)
  21. Re: The Reasons for a Station? Was Re: Rational next station design...
  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. Date: 1 Jun 91 23:08:25 GMT
  33. From: agate!headcrash.Berkeley.EDU!fcrary@ucbvax.Berkeley.EDU  (Frank Crary)
  34. Subject: Re: Phil has too much to drink, flames me for uncomfortable facts, no huhu
  35.  
  36. In article <1991Jun1.205226.7155@sequent.com> szabo@sequent.com writes:
  37. >BTW, Skylab had neither:
  38. >
  39. >* Satellite refueling equipment
  40. >* OMV
  41. >* A lifetime of 30 years 
  42. >
  43. >All of which are required to create a refueling infrastructure in the
  44. >bizarre manner suggested.  _Furthermore_, I didn't include the cost of 
  45. >redesigning the satellites for refueling, which itself would probably 
  46. >cost more than $30 million per pop for the actual market of one per year.
  47. >
  48. My station concept was not to refuel satellites. I had suggested refueling
  49. s in an earlier post, and the general oppinion was that it could be done,
  50. e.g. for profit, but only by a single-use "orbital tug" launched on a
  51. or rather, that a single-use orbital tug could be used to raise the orbit of
  52. the intended satellite. The station concept was to repair/maintain/unstick
  53. e.g. for profit, but only by a single-use "orbital tug" launched on a
  54. jammed parts. This would require 2 EMU (spacesuits) assorted hand tools 
  55. e.g. for profit, but only by a single-use "orbital tug" launched on a
  56. (which NASA has already developed or is developing for the space station)
  57. and a remote mechanical arm (similar to the one on the shuttle). There is,
  58. therefore, no new equipment needed for the actual repairs. In connection to
  59. my suggested station concept, YOU are the only one to say anything about a
  60. 30 year lifetime. This is NOT part of my concept.
  61.  
  62. And, yes, an OMV would be required. But alot of design work has already 
  63. gone into one. The work was done by, I believe, Lockheed. By the way, does
  64. anyone have any information on how far this design got before it was cut from
  65. the budget? Also anything on its operational parameters? (I have assumed
  66. in my cost estimates, a 5-tonne OMV with a 3000 m/s exhaust velocity.)
  67.  
  68. As far as re-designing the satellite, the repairs I have assumed are the
  69. replacement of failed components. This would require only that the parts 
  70. are accessable to an astronaut. There exist NOW a number of so designed
  71. satellites (Solar Max, Hubble, etc...) The job would be even easier if the
  72. satellite were designed with easily removable component boxes (as US
  73. military hardware is designed.) but this is neither necessary or difficult
  74. to design. 
  75.   
  76. By the way, when you refer to the "actual market" of one repair per year,
  77. what do you base this on? From your earlier post, you guessed that there
  78. were 50 satellites in low earth orbit, guessed that only 5 would be close
  79. enough to the station to make the OMV transfer feasible, and again guessed
  80. that only one of these five would need repairs in any given year. If this
  81. is, in fact how you got your figure for the "actual market," I think you
  82. misunderstand the meaning of the word "actual."
  83.  
  84.                         Frank Crary
  85.  
  86. ------------------------------
  87.  
  88. Date: 27 May 91 05:01:39 GMT
  89. From: swrinde!zaphod.mps.ohio-state.edu!rpi!news-server.csri.toronto.edu!helios.physics.utoronto.ca!aurora.physics.utoronto.ca!neufeld@ucsd.edu  (Christopher Neufeld)
  90. Subject: Re: Tethers (was Re: Laser launchers)
  91.  
  92. In article <q64i31w164w@w-dnes.guild.org> waltdnes@w-dnes.guild.org (Walter Dnes    ) writes:
  93. >
  94. >neufeld@aurora.physics.utoronto.ca (Christopher Neufeld) and
  95. >earl@nntp-server.caltech.edu (Earl A. Hubbell)
  96. >
  97. >However, as
  98. >Earl Hubbell has pointed out...
  99. >
  100. >> Note that you
  101. >> do pay a price for exponential taper - the total mass of your
  102. >> cable system goes up >very< fast - a severe consideration for space work.
  103. >
  104. >     Let's look at some of the real-world problems here. I invite
  105. >Christopher and/or Earl (or anybody else) to post answers to the
  106. >following...
  107. >
  108.    I take up the gauntlet. Challenge is lawfully accepted.
  109.  
  110. >     - select a tether-length; minimum 250 km, maximum infinity
  111.  
  112.    OK, I select 500 km tether running radially out from the space
  113. shuttle in a 300 km altitude orbit.
  114.  
  115. >     - select the "optimum" taper function
  116.  
  117.    Done, A(x) is almost a gaussian, save for a term like 1/(1-x) in the
  118. exponent.
  119.  
  120. >     - select an appropriate material
  121.  
  122.    All right, HP-PE.
  123.  
  124. >     - select a useful load, presumably at least several tonnes
  125. >
  126.    A twenty ton object at the end of the tether.
  127.  
  128. >     Okay, now integrate the tether's cross-section area over the
  129. >length of the tether, giving the solid volume. Multiply by the
  130. >specific gravity of your appropriate material, and we get the mass
  131. >of the tether. Now let's get into some interesting questions...
  132. >
  133.    Right. Well, I don't feel like doing the integral, so I'll evaluate
  134. an upper bound for this situation, taking the mass of the tether if it
  135. were a uniform cylinder of area equal to the maximal area of the ideal
  136. tether. This isn't too harsh an approximation since the taper for HP-PE
  137. is only 1.09. Now, in order to hold that twenty ton object the tether has
  138. to be able to support a tension of about thirty kilonewtons (putting in
  139. a factor of about 20% for safety).  This requires an HP-PE cable with
  140. diameter 3.4 mm at the mass. A total volume of about five cubic metres.
  141. Total mass is roughly 4.8 tons.
  142.  
  143. >     1) How many *MILLION* tonnes of <whatever> do you have to
  144. >        put into orbit ? If you plan to reel/unreel the tether,
  145. >        don't forget to include...
  146. >
  147.    0.0000048 *MILLION* tonnes of HP-PE.
  148.  
  149. >        a) a massive storage drum for the tether
  150.  
  151.    OK, say another ton, or 0.000001 *MILLION* tons, if you prefer.
  152.  
  153. >        b) a motor with the power to reel/unreel the whole mess
  154. >        c) a power supply for the motor
  155. >
  156.    Let me lump these in with the ton from (a), since we're not talking
  157. about a huge system here.
  158.  
  159. >     2) How many *THOUSAND* flights (Atlas II or whatever) will
  160. >        it take to get it all up there ?
  161. >
  162.    I don't have the figures for an Atlas. For the shuttle, about 0.0002
  163. *THOUSAND* shuttle flights (you could carry four or five up in one
  164. flight).
  165.  
  166. >     3) How many *DECADES* will launching those flights take ?
  167. >
  168.    With the shuttle, who knows? Say between one and two *DECADES*.
  169.  
  170. >     4) Item 3 might not be the bottleneck. Given the number of
  171. >        pieces to assemble/weld/whatever, how long will assembly
  172. >        of the structure take ? How many shuttle missions ?
  173. >
  174.    One.
  175.  
  176. >     5) What is the total annual production of the material
  177. >        you've chosen for your tether ? I.e. how many years
  178. >        worth of production are you going to use up ?
  179. >
  180.    I don't know. Check with the company which makes the stuff over in
  181. Holland. I doubt very much that it is a significant fraction of the
  182. yearly production of that material. If it's a problem, use Kevlar. In
  183. this case the mass roughly triples. Now, the Olympic Stadium in Montreal
  184. has a roof made out of the stuff, so it can't be that hard to get in
  185. bulk.
  186.  
  187. >     6) How many *TRILLION* dollars is this going to cost ?
  188. >
  189.    Don't know. At 0.0005 *TRILLION* dollars per shuttle flight, roughly,
  190. and putting in an equal cost for the HP-PE, about 0.001 *TRILLION*
  191. dollars.
  192.  
  193. >     7) What are the chances of the world's taxpayers (not to
  194. >        mention their political representatives) shelling out all
  195. >        that cash over the years, regardless of all the
  196. >        cheerleading that the project's proponents might do ? 
  197. >
  198.    I'll leave the politics out of this posting. It doesn't look too
  199. silly to think that somebody might pay for this.
  200.  
  201. >     I've asked Christopher and Earl (or anybody else who wants
  202. >to jump in) to pick their parameters, within reason. The only
  203. >restrictions I've placed on the four conditions are designed to
  204. >eliminate trivial solutions such as very short tethers or very
  205. >small load capacities. This time there can be no complaints about
  206. >me selecting a non-optimal configuration.
  207. >
  208.    Right. So, do you object to my assumptions? I can rewrite them to new
  209. parameters if necessary.
  210.    For perspective, a few shuttle loads of tapered nylon could make a
  211. useful lunar synchronous tether reaching to L1 from the surface of the
  212. Moon.
  213.  
  214. >Walter Dnes
  215. >waltdnes@w-dnes.guild.org
  216.  
  217.  
  218. -- 
  219.  Christopher Neufeld....Just a graduate student  | There no place like $FC58
  220.  neufeld@aurora.physics.utoronto.ca    Ad astra! | They're $FF69-ing my
  221.  cneufeld@{pnet91,pro-cco}.cts.com               | every word! Send for a
  222.  "Don't edit reality for the sake of simplicity" | free $A56E.
  223.  
  224. ------------------------------
  225.  
  226. Date: 27 May 91 10:50 +0100
  227. From: Andreas Moehn <moehn@max.mpip-mainz.mpg.dbp.de>
  228. Subject: Trustworthy NASA and BITFTP at Ames
  229.  
  230. >This may not be a "short term sacrifice" The ESA and Japan treat the inter-
  231. >national agreement to develop and operate Freedom as an legal treaty with
  232. >another nation, and that it is a binding international law. Of all the
  233. >nations contributing to Freedom, only the US feels that they can freely
  234. >change the design (or trash it) whenever they please. If we do dump
  235. >Freedom (as opposed to orbiting something that still meets our agreement
  236. >with ESA/NASDA/etc...) then we may NEVER be able to enter into another
  237. >jont venture with anyone. By dumping Freedom, we FORCE these parties to
  238. >"squander billions" themselves, without even warning them...
  239.  
  240. That was right the effect we experienced. I remember tha case when NASA
  241. suddenly stopped its participance in an ESA probe for budgetary reasons
  242. so that ESA had to build the other half, too. ESA was pleased. No wonder
  243. that with regard to Freedom a few months ago the Frankfurter Allgemeine,
  244. onc of the largest German newspapers, seriously recommended that ESA
  245. should give up cooperation with NASA at all and concentrate on coworking
  246. with Glavkosmos and NASDA considered more reliable.
  247.  
  248. >I successfully retrieved several CDROM documentation files
  249. >from Ames.  Now, just when I am getting close, BITFTP
  250. >appears to have gone belly-up on me.
  251.  
  252. I felt pleased by that, too, and would like to know whether there are other
  253. nodes available.
  254.  
  255. >--
  256. >UUCP:  rmm20@juts.ccc.amdahl.com
  257. >DDD:   408-746-8491
  258. >USPS:  Amdahl Corp.  M/S 205,  1250 E. Arques Av,  Sunnyvale, CA 94086
  259. >BIX:   bobmitchell
  260. >------------------------------
  261.  
  262. Andreas Moehn
  263. Max-Planck-Institute of Polymer Research
  264. W-6500 Mainz, Germany
  265. moehn@max.mpi-mainz.mpg.dbp.de
  266.  
  267. ------------------------------
  268.  
  269. Date: 27 May 91 13:17:57 GMT
  270. From: agate!usenet.ins.cwru.edu!magnus.acs.ohio-state.edu!zaphod.mps.ohio-state.edu!usc!jarthur!nntp-server.caltech.edu!hamlet.caltech.edu!carl@ucbvax.Berkeley.EDU  (Lydick, Carl)
  271. Subject: Re: Tethers (was Re: Laser launchers)
  272.  
  273. In article <q64i31w164w@w-dnes.guild.org>, waltdnes@w-dnes.guild.org (Walter Dnes    ) writes...
  274. >neufeld@aurora.physics.utoronto.ca (Christopher Neufeld) and
  275. >earl@nntp-server.caltech.edu (Earl A. Hubbell)
  276. >     have both responded to a previous posting of mine. They point
  277. >out that tethers work better if tapered, rather than a uniform
  278. >thickness (my example assumed a uniform thickness). However, as
  279. >Earl Hubbell has pointed out...
  280. >> Note that you
  281. >> do pay a price for exponential taper - the total mass of your
  282. >> cable system goes up >very< fast - a severe consideration for space work.
  283.  
  284. Afraid not.  You GAIN by using the exponential taper.  The proper exponential
  285. taper is on that has constant tension per unit cross-sectional area for the
  286. entire length of the tether, and you pick that value to be close to the
  287. breaking strain for the material.  Any other geometry is going to require more
  288. material than an exponential taper, for a given strength/weight ratio for your
  289. material.
  290.  
  291. --------------------------------------------------------------------------------
  292. Carl J Lydick    HEPnet/NSI: SOL1::CARL    Internet: CARL@SOL1.GPS.CALTECH.EDU
  293.  
  294. ------------------------------
  295.  
  296. Date: 27 May 91 19:42:52 GMT
  297. From: agate!spool.mu.edu!mips!dimacs.rutgers.edu!morley.rutgers.edu!purtill@ucbvax.Berkeley.EDU  (Mark Purtill)
  298. Subject: Re: The Reasons for a Station? Was Re: Rational next station design...
  299.  
  300. p515dfi@mpirbn.mpifr-bonn.mpg.de (Daniel Fischer) writes:
  301.  
  302. >In article <1991May23.043144.13714@agate.berkeley.edu> gwh@tornado.Berkeley.EDU (George William Herbert) writes:
  303. >>Here are the missions that I want to see done that I think can be done only
  304. >>or best by a station:
  305.  
  306. >>    * Long-term Human studies
  307. >This kind of study is being performed by the Soviets since two decades; they
  308. >have had people up for 1 year and flown a doctor on a 200+ days mission. What
  309. >could be learned by repeating these boring adventures that they don't already
  310. >know and are likely ready to join? 
  311.     Well, for one thing, we might actually like to find out what
  312. happens to women for more than a few days.  In case you haven't
  313. noticed, the Russians haven't had any women cosmonauts for some time.
  314. Judging by the comments from various Russians when the British sent a
  315. female cosmonaut (along the lines of "women don't belong in space"), I
  316. don't think it's likely that they'll be giving us any information on
  317. this any time soon.  (I omit pointing out that a year isn't really
  318. very long only because someone else already has).
  319.     Flames that the Russians are right to /dev/null.
  320.  
  321. >>    * some Microgravity (not all)
  322. >Microgravity reasearchers prefer quick return of their samples and do *not* ask
  323. >for superduper manned stations that can be served only once in a while. 
  324.     Microgravity researchs on a space station have very fast turn
  325. around time.
  326.  
  327. >>    * most Biological science
  328. >What Biological science? Again the Soviets have done all that before,especially
  329. >with the Biosputnik spacecraft where many foreign experiments were flown.
  330.     *All* biological science?  You're kidding, right?  Quick:
  331. what's the effect on bacon production of a pig kept at .15g for it's
  332. entire life?  We don't even have a good understanding of how
  333. microgravity effects conception and birth (in any species), or even
  334. how it effects an animal kept in microgravity for most of it's life).
  335.  
  336. >Adding up points 1 & 3 one could also ask: why should we be interested at all
  337. >in the response of biological systems to microgravity as all life as we know it
  338. >has developed under 1g conditions? Seems like a lousy circular argument: "We 
  339. >need man/animals in space so that we can learn how badly space affects them..."
  340.     If you think that humans will never leave this planet,
  341. certainly studying what happens to people and their animals in space
  342. is not a high priority.  But many of us disagree with that.  ABC just
  343. had a film on about colonizing the moon -- they must think someone's
  344. interested! 
  345.     In any case, "biological science" does not mean just "studying
  346. how microgravity effects (animals,people,plants)."  For instance,
  347. protein crystals can only be grown in microgravity and an American
  348. company has done this on Mir (in a project that involved some activity
  349. by the cosmonauts, although not much).  Studying calcium loss in space
  350. could help determine how to prevent it in older people on earth.  (I'm
  351. not saying it will, that's just an example).  Studying how people and
  352. animals are affected by microgravity is usuful basic research that
  353. could provide spinoffs.
  354.  
  355. >>    * Spacecraft Refurbishment 
  356. >this is the best point - but wasn't the capability to serve other s/c the FIRST
  357. >thing they threw away when they had be begin to descope Fred? Here (in the light
  358. >of GRO's successful and HST's upcoming orbital repair) I would argue for
  359. >developing a fleet of flexible shuttles, manned (for LEO) and unmanned (for GSO)
  360. >and highly maneuverable (for GTO, like for catching defective HIPPARCOSses). 
  361. >Imagine what could have been done in this respect with the billions already
  362. >wasted on Fred...
  363.     Not much; apparently only $5G has been spent of Fred so far.
  364. That buys two current shuttles, whose development cost has already
  365. been paid for; or starting devlopment of the nifty shuttles you want,
  366. spending $5G, and getting the project axed because the budget was cut.
  367. Not much different than Fred.  (Fred costs *so far* are certainly much
  368. less than 10 years * $2G/year (which was to be spent this year) =
  369. $20G, so my $5G isn't far off even if I'm misremembering it).  
  370.     The amount spent so far is not be confused the the $120G
  371. figure floating around which is a *projected* figure on how much it
  372. would cost to build, lauch *and operate* Fred for 30 years.  I hope no
  373. one has got the impression that that $120G has been redirected to
  374. other things; it was never appropriated to start with.  (The actual
  375. loss to the NASA budget was $817 million.  Aside from small items and
  376. "general reductions", the gainers were: space transport, +$375
  377. million; space fight R&D, +$215 million;  space science, +177 million;
  378. and aeronautics and space tech., +$162 million).
  379.  
  380. ^.-.^ Mark Purtill         purtill@dimacs.rutgers.edu         (908)932-4580 (O)
  381. ((")) DIMACS, P.O. Box 1179, Rutgers U., Piscataway, NJ 08855 (908)220-6905 (H)
  382. ****** I'm moving on or about August 24th; watch this space for details. ******
  383.  
  384. ------------------------------
  385.  
  386. End of SPACE Digest V13 #664
  387. *******************
  388.