home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V15_4 / V15NO476.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  38KB

  1. Date: Tue,  1 Dec 92 05:02:47    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V15 #476
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Tue,  1 Dec 92       Volume 15 : Issue 476
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.                           Another SSTO paper
  13.                   Comparative Launcher Reliabilities
  14.                        escape systems (2 msgs)
  15.                 hubble time, toutatis, swift-tuttle...
  16.             hypergolics (was Re: Pumpless Liquid Rocket?)
  17.              Kuiper belt planetesimals and Planet X claim
  18.  Observing Toutatis (was Re: US/World News in Brief Nov 26 10 am PST)
  19.                      Shuttle replacement (3 msgs)
  20.  
  21.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  22.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  23.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  24.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  25.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  26. ----------------------------------------------------------------------
  27.  
  28. Date: 30 Nov 92 16:06:40 GMT
  29. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  30. Subject: Another SSTO paper
  31. Newsgroups: sci.space
  32.  
  33. Here is another paper for the Freshmen Orientation written by Henry
  34. Spencer.
  35.  
  36.    Allen
  37. -------------------------------------
  38.  
  39.  
  40. (Semi-)Technical Aspects of SSTO by Henry Spencer
  41.  
  42. This paper will try to give you some idea of why SSTO makes technical
  43. sense and is a reasonable idea.  We'll concentrate on the overall issues,
  44. trying to give you the right general idea without getting bogged down
  45. in obscure detail.  Be warned that we will oversimplify a bit at times.
  46.  
  47. Why Is SSTO Challenging?
  48.  
  49. Getting a one-stage reusable rocket into orbit doesn't look impossible,
  50. but it does look challenging.  Here's why.
  51.  
  52. The hard part of getting into orbit is not reaching orbital altitude,
  53. but reaching orbital velocity.  Orbital velocity is about 18,000mph.
  54. To this, you have to add something for reaching orbital altitude and for
  55. fighting air resistance along the way, but these complications don't
  56. actually add very much.  The total fuel requirement
  57. is what would be needed to accelerate to 20-21,000mph.
  58.  
  59. So how much is that?  (If you don't want to know the math, skip to the
  60. next paragraph for the results.)  The "rocket equation" is
  61. desired_velocity = exhaust_velocity * ln(launch_weight / dry_weight),
  62. where "ln" is the natural logarithm.  The exhaust velocity is determined
  63. by choice of fuels and design of engines, but 7,000mph is about right
  64. if you don't use liquid hydrogen, and 10,000mph if you do.
  65.  
  66. The bottom line is that the launch weight has to be about 20 times the
  67. dry weight (the weight including everything except fuels) if you don't
  68. use liquid hydrogen, and about 8 times the dry weight if you do.  This
  69. sounds like hydrogen would be the obvious choice of fuel, but in practice,
  70. hydrogen has two serious problems.  First, it is extremely bulky,
  71. meaning that hydrogen tanks have to be very big; the Shuttle External
  72. Tank is mostly hydrogen tank, with only the nose containing oxygen.
  73. Second, some of the same properties that make hydrogen do well on the
  74. weight ratio make it difficult to build hydrogen engines with high thrust,
  75. and a rocket *does* need enough thrust to lift off!  Both of these
  76. problems tend to drive up the dry weight, by requiring bigger and heavier
  77. tanks and engines.
  78.  
  79. So how bad is this?  Well, it's not good.  Even with hydrogen, an SSTO
  80. launcher which weighs (say) 800,000lbs at launch has to be 7/8ths fuel.
  81. We've got 100,000lbs for tanks to hold 700,000lbs of fuel, engines to
  82. lift an 800,000lb vehicle, a heatshield to protect the whole thing on
  83. return, structure to hold it all together at high acceleration... and
  84. quite incidentally, for some payload to make it all worthwhile.  Most
  85. of the dry weight has to go for the vehicle itself; only a small part
  86. of it can be payload.  (That is, the "payload fraction" is quite small.)
  87. To get any payload at all, we need to work hard at making the vehicle
  88. very lightweight.
  89.  
  90. The big problem here is:  what happens if the vehicle isn't quite as
  91. light as the designer thought it would be?  All rockets, and most aircraft
  92. for that matter, gain weight during development, as optimistic estimates
  93. are replaced by real numbers.  An SSTO vehicle doesn't have much room for
  94. such weight growth, because every extra pound of vehicle means one less
  95. pound for that small payload fraction.  Particularly if we're trying to
  96. build an SSTO vehicle for the first time, there's a high risk that the
  97. actual payload will be smaller than planned.
  98.  
  99. That is the ultimate reason why nobody has yet built an SSTO space
  100. launcher:  its performance is hard to predict.  Megaprojects like the
  101. Shuttle can't afford unpredictability -- they are so expensive that
  102. they must succeed.  SSTO is better suited to an experimental vehicle,
  103. like the historic "X-planes", to establish that the concept works and
  104. get a good look at how well it performs... but there is no X-launcher
  105. program.
  106.  
  107. Why Does SSTO Look Feasible Now?
  108.  
  109. The closest thing to SSTO so far is the Atlas expendable launcher.  The
  110. Atlas, without the Centaur upper stage that is now a standard part of
  111. it, has "1.5" stages:  it drops two of its three engines (but nothing
  112. else) midway up.  Without an upper stage, Atlas can put modest payloads
  113. into orbit:  John Glenn rode into orbit on an Atlas.  The first Atlas
  114. orbital mission was flown late in 1958.  But the step from 1.5 stages
  115. to 1 stage has eluded us since.
  116.  
  117. Actually, people have been proposing SSTO launchers for many years.
  118. The idea has always looked like it *just might* work.  For example,
  119. the Shuttle program looked at SSTO designs briefly.  Mostly, nobody has
  120. tried an SSTO launcher because everybody was waiting for somebody else
  121. to try it first.
  122.  
  123. There are a few things that are crucial to success of an SSTO
  124. launcher.  It needs very lightweight structural materials.  It needs
  125. very efficient engines.  It needs a very light heatshield.  And it
  126. needs a way of landing gently that doesn't add much weight.
  127.  
  128. Materials for structure and heatshield have been improving steadily
  129. over the years.  The NASP program in particular has helped with this.
  130. It now looks fairly certain that an SSTO can be light enough.
  131.  
  132. Existing engines do look efficient enough for SSTO, provided they can
  133. somehow adapt automatically to the outside air pressure.  The nozzle
  134. of a rocket engine designed to be fired in sea-level air is subtly
  135. different from that of an engine designed for use in space, and an
  136. SSTO engine has to work well in both conditions.  (The technical
  137. buzzword for what's wanted is an "altitude-compensating" nozzle.)
  138. Solutions to this problem actually are not lacking, but nobody has
  139. yet flown one of them.  Probably the simplest one, which has been
  140. tentatively selected for DC-Y, is just a nozzle which telescopes,
  141. so its length can be varied to match outside conditions.  Making
  142. nozzles that telescope is not hard -- many existing rocket nozzles,
  143. like those of the Trident missile, telescope for compact storage --
  144. but nobody has yet flown one that changes length *while firing*.
  145. However, it doesn't look difficult, and there are other approaches
  146. if this one turns out to have problems.
  147.  
  148. We'll talk about landing methods in more detail later, but this is one
  149. issue that will be resolved pretty soon.  The primary goal of the DC-X
  150. experimental craft is to fly DC-Y's landing maneuvers and prove that
  151. they will work.
  152.  
  153. So... with materials under control, engines looking feasible, and
  154. landing about to be test-flown, we should be able to build an SSTO
  155. prototype:  DC-Y.  The prototype's performance may not quite match
  156. predictions, but if it works *at all*, it will make all other launchers
  157. obsolete.
  158.  
  159. Why A Rocket?
  160.  
  161. As witness the NASP (X-30) program, air-breathing engines do look like
  162. an attractive alternative to rockets.  Much of the weight of fuel in
  163. a rocket is oxygen, and an air-breathing engine gets its oxygen from
  164. the air rather than having to carry it along.  However, on a closer
  165. look, the choice is not so clear-cut.
  166.  
  167. The biggest problem of using air-breathing engines for spaceflight is
  168. that they simply don't work very well at really high speeds.  An
  169. air-breathing engine tries to accelerate air by heating it.  This works
  170. well at low speed.  Unfortunately, accelerating air that is already
  171. moving at hypersonic speed is difficult, all the more so when it has
  172. to be done by heating air that is already extremely hot.  The problem
  173. only gets worse if the engine has to work over an enormous range of
  174. speeds:  NASP's scramjet engines would start to function at perhaps
  175. Mach 4, but orbital speeds are roughly Mach 25.  Nobody has ever built
  176. an air-breathing engine that can do this... but rockets do it every week.
  177.  
  178. Air-breathing engines have other problems too.  For one thing, to use
  179. them, one obviously has to fly within the atmosphere.  At truly high
  180. speeds, this means major heating problems due to air friction.  It
  181. also means a lot of drag due to air resistance, adding to the burden
  182. that an air-breathing engine has to overcome.  Rocket-based launchers,
  183. including SSTO, do most of their accelerating in vacuum, away from
  184. these problems.
  185.  
  186. Perhaps the biggest problem of air-breathing engines for spaceflight
  187. is that they are *heavy*.  The best military jet engines have thrust:weight
  188. ratios of about 8:1.  (This is at low speed; hypersonic scramjets are not
  189. nearly that good.)  The Space Shuttle Main Engine's thrust:weight ratio,
  190. by comparison, is 70:1 (at any speed).  The oxygen in a rocket's tanks
  191. is burned off on the way to orbit, but the engines have to be carried
  192. all the way, and air-breathing engines weigh a lot more.
  193.  
  194. And what's the payoff?  The X-30, if it is built, and if it works
  195. perfectly, will just be able to get into orbit with a small payload.
  196. This is about the same as SSTO, at ten times the cost.  Where is the
  197. gain from air-breathing engines?
  198.  
  199. The fact is, rockets are perfectly good engines for a space launcher.
  200. Rockets are light, powerful, well understood, and work fine at any
  201. speed without needing air.  Oxygen may be heavy, but it is cheap (about
  202. five cents a pound) and compact.  Finally, rocket engines are available
  203. off the shelf, while hypersonic air-breathing engines are still research
  204. projects.  Practical space launchers should use rockets, so SSTO does.
  205.  
  206. Why No Wings?
  207.  
  208. With light, powerful engines like rockets, there is no need to land
  209. or take off horizontally on a runway, and no particular reason to.
  210. Runway takeoffs and landing are touchy procedures with little room
  211. for error, which is why a student pilot spends much of his time on
  212. them.  Given adequate power, vertical takeoffs and landings are easier.
  213. In particular, a vertical landing is much more tolerant of error than
  214. a horizontal one, because the pilot can always stop, straighten out
  215. a mistake, and then continue.  Harrier pilots confirm this:  their
  216. comment is "it's easier to stop and then land, than to land and then
  217. try to stop".
  218.  
  219. What if you don't have adequate power?  Then you are in deep trouble
  220. even if your craft takes off and lands horizontally.  As witness the
  221. El Al crash in Amsterdam recently, even airliners often don't survive
  222. major loss of power at low altitude.  To make a safe horizontal landing,
  223. especially in less-than-ideal weather conditions, you *must* have enough
  224. power to abandon a bad landing approach and try again.  Shuttle-style
  225. gliding landings are dangerous, and airline crews go to great lengths
  226. to avoid them; the Shuttle program, with the nation's best test pilots
  227. doing the flying and no effort spared to help them, has already had
  228. one near-crash in its first fifty flights.  Routine access to space
  229. requires powered landings.
  230.  
  231. If we are going to rely on powered landings, we must make sure that power
  232. will be available.  Airliners do this by having more than one engine,
  233. and being able to fly with one engine out.  SSTO is designed to survive
  234. a single engine failure at the moment of liftoff, and a second failure
  235. later.  Since (at least) 7/8ths of the takeoff weight of SSTO is fuel,
  236. it will be much lighter at landing than at takeoff.  Given good design,
  237. it will have enough power for landing even if several engines fail.
  238. If SSTO has an engine failure soon after liftoff, it will follow much
  239. the same procedure as an airliner:  it will hover to burn off most of
  240. its fuel (this is about as quick as an airliner's fuel dumping), and
  241. then land, with tanks nearly empty to minimize weight and fire hazard.
  242.  
  243. Note that in an emergency, vertical landing has one major advantage
  244. over horizontal landing:  horizontal landing requires a runway, preferably
  245. a long one with a favorable wind, while a vertical landing just requires
  246. a small flat spot with no combustible materials nearby.  A few years ago,
  247. a Royal Navy Harrier pilot had a major electronics failure and was unable
  248. to return to his carrier.  He made an emergency landing on the deck of a
  249. Spanish container ship.  The Harrier suffered minor damage; any other
  250. aircraft would have been lost, and the pilot would have had to risk
  251. ejection and recovery from the sea.
  252.  
  253. Given vertical landing and takeoff, is there any other use for wings?
  254. One:  crossrange capability, the ability to steer to one side during
  255. reentry, so as to land at a point that is not below the orbit track.
  256. The Shuttle has quite a large crossrange capability, 1500 miles.
  257. However, if we examine the history of the Shuttle, we find
  258. that this was a requirement imposed by the
  259. military, to make the Shuttle capable of flying some demanding USAF missions.
  260. A civilian space launcher needs a crossrange capability of, at most, a
  261. few hundred miles, to let it make precision landings at convenient times.
  262. This is easily achieved with a wingless craft:  the Apollo spacecraft
  263. could do it.
  264.  
  265. Finally, wings are a liability in several important ways.  They are heavy.
  266. They are difficult to protect against reentry heat.  And they make the
  267. vehicle much more susceptible to wind gusts during landing and takeoff
  268. (this is a significant limitation on shuttle launches).
  269.  
  270. SSTO does not need wings, would suffer by carrying them, and hence does
  271. not have them.
  272.  
  273. Why Will It Be Cheap And Reliable?
  274.  
  275. This is a good question.  The Shuttle was supposed to be cheap and
  276. reliable, and is neither.  However, there is reason for hope for SSTO.
  277.  
  278. The Shuttle's costs come mainly from the tremendous army of people
  279. needed to inspect and refurbish it after each flight.  SSTO should get
  280. by with many fewer.
  281.  
  282. The basic SSTO concept opens major possibilities for simple, quick
  283. refurbishment.  With no discarded parts, nothing needs to be replaced.
  284. With no separating parts, there is no need to re-assemble anything.
  285. In principle, an SSTO vehicle should be able to "turn around" like
  286. an airliner, with little more than refuelling.
  287.  
  288. Of course, this is easier said than done.  But there is no real reason
  289. why SSTO should need much more.  Its electronics experience stresses
  290. not much worse than those of an airliner -- certainly no worse than
  291. those of a jet fighter.  Its structure and heatshield, designed to fly
  292. many times, will have sufficient margins that they will not need
  293. inspection and repair after every flight.  Most space-vehicle components
  294. don't inherently need any more attention than airliner components.
  295.  
  296. The one obvious exception is the engines, which do indeed run at much
  297. higher power levels than airliner engines.  But even here, airliner
  298. principles can be applied:  the way to make engines last a long time
  299. is to run them at less than 100% power.  SSTO engines have it easy in
  300. one respect:  they only have to run for about ten minutes at the start
  301. of the flight and two or three minutes at the end.
  302.  
  303. Still, the Shuttle engines certainly are not a shining example of low
  304. maintenance and durability.  However, it's important to realize that
  305. the Shuttle engines are not the only reusable rocket engines.  Most
  306. liquid-fuel engines could be re-used, were it not that the launchers
  307. carrying them are thrown away after every flight.  And the durability
  308. record of these other engines -- although limited to test stands -- is
  309. *much* better.  The RL-10 engine, which will be used in DC-X, is rated
  310. to fire for over an hour, in one continuous burn or with up to ten
  311.  
  312. restarts, with *no* maintenance.  Several other engines have comparable
  313. records.  Conservatively-designed engines are nowhere near as flakey
  314. and troublesome as the Shuttle engines.
  315.  
  316. Here again, DC-X should soon supply some solid evidence.  Although its
  317. engines and other systems are not the same ones that DC-Y would use,
  318. they should be representative enough to demonstrate rapid, low-effort
  319. refurbishment, and the DC-X program will try to do so.
  320.  
  321. Airliners typically operate at about three times fuel costs.  The fuel
  322. cost for an SSTO vehicle would be a few dollars per pound of payload.
  323. It may be a bit optimistic to try to apply airline experience to the
  324. first version of a radically new vehicle.  However, even advanced
  325. aircraft typically cost no more than ten times fuel cost.  Even if
  326. SSTO comes nowhere near these predictions, it should still have no
  327. trouble beating existing launchers, which cost several thousand dollars
  328. per pound of payload.
  329.  
  330. We can look at this another way:  head counts.  Airlines typically have
  331. about 150 people per aircraft, and most of those sell tickets or look
  332. after passengers' needs.  Perhaps a better example is the SR-71, which
  333. is like SSTO in that it was an advanced craft, pushing the frontiers
  334. of technology, operated in quite small numbers.  Although it is hard
  335. to get exact numbers because of secrecy, it appears that USAF SR-71
  336. operations averaged perhaps one flight per day, using perhaps eight
  337. flight-ready aircraft, with a total staff of about 400 people.  That's
  338. 50 per aircraft.  If SSTO can operate at such levels -- and there is
  339. every reason to think it can -- it should have no trouble beating
  340. existing launchers, which typically have several thousand people
  341. involved in preparations for each and every launch.  (NASA's Shuttle
  342. ground crew is variously estimated at 6,000-10,000 for a fleet of
  343. four orbiters flying about eight flights a year.)
  344.  
  345. As for reliability, the crucial reason for thinking that SSTO will do
  346. a lot better than existing launchers is simple:  testing.  It should
  347. be feasible and affordable to test an SSTO launcher as thoroughly as
  348. an aircraft.  This is *vastly* more thorough than any launcher.  The
  349. F-15 fighter flew over 1,500 test flights before it was released for
  350. military service.  No space launcher on Earth has flown that many
  351. times, and the only one that even comes close is an old Soviet design.
  352. It is no wonder that the Shuttle is somewhat unreliable, when it was
  353. declared "operational" after a grand total of four test flights.
  354. By aircraft standards, the Shuttle is still in early testing.  Some
  355. expendable launchers have been declared operational after *two* tests.
  356.  
  357. Each and every SSTO vehicle can be tested many times before it carries
  358. real payloads.  Moreover, since SSTO can survive most single failures,
  359. it can be tested under extremes of flight conditions, like an aircraft.
  360. For example, unlike Challenger, an SSTO vehicle would launch with
  361. passengers and cargo in freezing temperatures only after multiple
  362. test flights in such conditions.  There will always be surprises when a new
  363. craft is flown in new conditions, but SSTO should encounter -- and
  364. survive -- most of them in test flights.
  365.  
  366. Conclusion
  367.  
  368. Although there is reason for some uncertainty about the exact performance
  369. of the first SSTO spacecraft, the basic approach being taken is sensible
  370. and reasonable.  It should work.  The imminent test flights of the DC-X
  371. test craft should resolve most remaining technical concerns.  Nobody can
  372. be sure about costs and reliability until DC-Y is flying, but there is
  373. reason to believe that SSTO should be much better than current launchers.
  374. If the program is carried through to a flying DC-Y prototype in a timely
  375. way, it really could revolutionize spaceflight.
  376.  
  377. -- 
  378. +---------------------------------------------------------------------------+
  379. | Allen W. Sherzer | "A great man is one who does nothing but leaves        |
  380. |  aws@iti.org     |  nothing undone"                                       |
  381. +----------------------145 DAYS TO FIRST FLIGHT OF DCX----------------------+
  382.  
  383. ------------------------------
  384.  
  385. Date: 30 Nov 92 16:56:31 GMT
  386. From: Claudio Egalon <claudio@nmsb.larc.nasa.gov>
  387. Subject: Comparative Launcher Reliabilities
  388. Newsgroups: sci.space
  389.  
  390. I am wondering if it makes sense at all to compare reliability of a 
  391. manned rate spacecraft with unmanned rate spacecraft. Of course, a 
  392. manned rate spacecraft is supposed to be more reliable...
  393.  
  394. Claudio O. Egalon
  395.  
  396. ------------------------------
  397.  
  398. Date: 30 Nov 92 14:48:52 GMT
  399. From: Chris Jones <clj@ksr.com>
  400. Subject: escape systems
  401. Newsgroups: sci.space
  402.  
  403. In article <70471@cup.portal.com>, BrianT@cup (Brian Stuart Thorn) writes:
  404. >         when Gemini 6 misfired at T+1 second in 1965, Wally Schirra
  405. >   opted to stay on top of the Titan rather than use the ejection seats.
  406. >   This despite the fact that Titan was fully fueled, a few inches off
  407. >   the launch cradle, and the engines had conked-out. That's not exactly
  408. >   a testament to the Gemini escape system.
  409.  
  410. It's probably a testament to Schirra's innate self-confidence in his ability to
  411. detect that the stack had NOT lifted off, despite what his instruments were
  412. telling him.  Although the engines had ignited, there was no lift off.  An
  413. electrical plug had shaken loose, which was supposed to be a fail-safe
  414. indicator of liftoff.  Schirra has said that he didn't think they had moved, so
  415. he held off ejecting.  It was the correct decision.
  416.  
  417. I don't know how many other times aborting has been considered.  I know that
  418. when Apollo 12 was struck by lightning, the thought crossed Conrad's mind.  In
  419. _Carrying the Fire_, Mike Collins relates how he pointed out to Neil Armstrong
  420. that he had a piece of his suit hooked around the abort handle, and the
  421. reaction he imagined an accidental abort would get in the papers.
  422. --
  423. Chris Jones    clj@ksr.com
  424.  
  425. ------------------------------
  426.  
  427. Date: 30 Nov 92 18:52:46 GMT
  428. From: Pat <prb@access.digex.com>
  429. Subject: escape systems
  430. Newsgroups: sci.space
  431.  
  432. In article <70471@cup.portal.com> BrianT@cup.portal.com (Brian Stuart Thorn) writes:
  433. >
  434. >   Well just a nitpick here, but Gemini and Space Shuttle both used
  435. >   Ejection Seats and survival in either system was consider very low.
  436. >   In fact, when Gemini 6 misfired at T+1 second in 1965, Wally Schirra
  437. >   opted to stay on top of the Titan rather than use the ejection seats.
  438. >   This despite the fact that Titan was fully fueled, a few inches off
  439. >   the launch cradle, and the engines had conked-out. That's not exactly
  440. >   a testament to the Gemini escape system.
  441. >
  442. >   -Brian
  443. What should be remembered is that ejection seats are the worst way to
  444. egress an aircraft. i think around 1/4 of all seats usage seriously
  445. injures the occupant.   that high G launch and the odds of impacting
  446. debris make it risky.  i think schirra knew this and trusted his guts
  447. over the risk of the seats.
  448.  
  449. ------------------------------
  450.  
  451. Date: Mon, 30 Nov 92 11:52:06 -0600
  452. From: pgf@srl05.cacs.usl.edu (Phil G. Fraering)
  453. Subject: hubble time, toutatis, swift-tuttle...
  454.  
  455. \Ben Zellner has also been trying to get Hubble to observe Toutatis;
  456. /according to Dave Tholen and J.R. Spencer, the asteroid should be
  457. \"barely resolvable" (i.e., it will appear as bigger than one pixel) if
  458. /its size is as big as their estimate of about 2.7 km-- it should
  459. \subtend about 0.15 arcsec.  Dave had planned to observe Toutatis at
  460. /opposition this summer, so maybe he has better estimates now.  
  461.  
  462. Hmm.... to tie this in with the Swift-Tuttle thread of several
  463. hundred years ago (or so it seems), has anyone gotten some time
  464. on Hubble for observing Swift-Tuttle as it's leaving the inner
  465. solar system?
  466.  
  467. I mean, from what I've heard, if you want some time to do it in
  468. 1996 or 1998, now's the time to start filling out forms, right?
  469.  
  470. \"Do you know the asteroids, Mr.Kemp?...    Bill Higgins
  471. /Hundreds of thousands of them.  All        
  472. \wandering around the Sun in strange        Fermilab
  473. /orbits.  Some never named, never
  474. \charted.  The orphans of the Solar         higgins@fnal.fnal.gov
  475. /System, Mr. Kemp."
  476. >                                           higgins@fnal.bitnet
  477. \"And you want to become a father."
  478. /  --*Moon Zero Two*                        SPAN/Hepnet: 43011::HIGGINS
  479.  
  480. One of these days I've got to ask where that's from.
  481.  
  482. BTW, Bill, you think you could drop me a line with a couple
  483. pro-SSC arguments? All the good ones I've seen recently have
  484. been anti... what did you think about Dyson's statement in
  485. Physics Today from a couple years back, about new electron
  486. accelerators?
  487.  
  488. Finally, could an updated Fermilab do everything cheaper and
  489. better?
  490.  
  491. -- 
  492. Phil Fraering
  493. "...drag them, kicking and screaming, into the Century of the Fruitbat."
  494. <<- Terry Pratchett, _Reaper Man_
  495. PGP key available if and when I ever get around to compiling PGP...
  496.  
  497. ------------------------------
  498.  
  499. Date: Mon, 30 Nov 92 23:46:59 GMT
  500. From: amon@elegabalus.cs.qub.ac.uk
  501. Subject: hypergolics (was Re: Pumpless Liquid Rocket?)
  502.  
  503. > So we're talking about a few grams of thermite, an aluminum frying pan  
  504. and
  505. > a bottle of Perrier?  The last two are easy enough to obtain, but the  
  506. first
  507. > one is a bit tougher...
  508.  
  509.  
  510. Nah. Thermite's easy. Nothing but very finely powdered Aluminum and Iron.  
  511. A very fine file, some aluminum pans and an old iron skillet and a lot of  
  512. time might do the trick.
  513.  
  514. Thermite is not all that easy to ignite though. I used to use Potassium  
  515. Permanganate and Glycerine to start it off.
  516.  
  517. --
  518. =======================================================================
  519. Give generously to the Betty Ford   Dale M. Amon, Libertarian Anarchist
  520. Home for the Politically Correct            amon@cs.qub.ac.uk
  521. =======================================================================
  522.  
  523. ------------------------------
  524.  
  525. Date: 30 Nov 92 17:13:48 GMT
  526. From: Anita Cochran <anita@astro.as.utexas.edu>
  527. Subject: Kuiper belt planetesimals and Planet X claim
  528. Newsgroups: sci.astro,sci.space
  529.  
  530. In article <ByE5ys.2Hn@well.sf.ca.us>, metares@well.sf.ca.us (Tom Van Flandern) writes:
  531.   
  532. > acgoldis@athena.mit.edu (Andrew C Goldish) writes:
  533.   
  534. > > Now that objects have been sighted that could possibly prove the existence
  535. > > of the Kuiper belt, ...
  536.   
  537. >      The one such object recently sighted apparently is not a Kuiper belt
  538. > comet, but a possible member of the Saturn family of asteroids or comets. All
  539. > other searches for Kuiper belt objects have so far proved fruitless.  And the
  540. > reasons for expecting a Kuiper belt at all have now been called into
  541. > question.  The whole concept is close to being ready to file away next to
  542. > "cold fusion."
  543.   
  544. Gee, I was not aware that 1992QB1 was NOT a Kuiper object.  Actually,
  545. as I understand it (unless there is a new orbit in the last week) there
  546. are two possible solutions.  One is a circular orbit with the distance
  547. putting it as a Kuiper Belt distance and the other is the Saturn
  548. family object that Tom mentions.  But, as of a little over a week ago,
  549. the orbit was still indeterminate.  That is why Brian Marsden has asked
  550. that I try to get a new position in late December or January.  Jan Luu
  551. (one of the discovers of QB1) was supposed to observe it Thanksgiving
  552. but I am not sure if she got anything.  Our run was pretty well weathered
  553. out.  Thus, there is still a possibility of 1 object in an orbit which
  554. matches the predicted Kuiper belt.
  555.  
  556.  
  557. -- 
  558.  Anita Cochran  uucp:  !utastro!anita
  559.                 arpa:  anita@astro.as.utexas.edu  
  560.                 snail: Astronomy Dept., The Univ. of Texas, Austin, TX, 78712
  561.                 at&t:  (512) 471-1471
  562.  
  563. ------------------------------
  564.  
  565. Date: 30 Nov 92 04:37:21 GMT
  566. From: Bill Higgins-- Beam Jockey <higgins@fnalnb.fnal.gov>
  567. Subject: Observing Toutatis (was Re: US/World News in Brief Nov 26 10 am PST)
  568. Newsgroups: sci.space
  569.  
  570. In article <GOLDM.92Nov26171554@jonah.rpi.edu>, goldm@rpi.edu (Mitchell E. Gold) writes:
  571. > In article <Bworld-briefsUR588_2NQ@clarinet.com> clarinews@clarinet.com (UPI-Radio) writes:
  572. >        A University of Florida astronomer says a two-mile wide asteroid is
  573. >    approaching Earth and will give astronomers a rare close-up view
  574. >    December 8th. Dan Dyurda says the asteroid will not pose a threat when
  575. >    it crosses the Earth's orbit... coming within 2-point-2 Million miles of
  576. >    the planet.
  577. > Can anyone venture a guess as to the possibility of realigning Galileo to
  578. > get a shot of this? Any more information on how close it'll be?
  579.  
  580. Fair question, Mike, but why use Galileo's dinky cameras when far
  581. larger telescopes are available?
  582.  
  583. Think of the Earth as a big spacecraft, loaded with state-of-the-art
  584. instruments, which is on course for a flyby of the asteroid 4179
  585. Toutatis on 8 December.  This is closer than any known asteroid will
  586. pass to our planet before 2000.  It is a cosmic coincidence that
  587. Galileo is coming within 300 km of the Earth on exactly the same day.
  588. (It *would* be interesting to see a plot showing the orbits of both,
  589. though.)
  590.  
  591. Probably the most interesting observation, if it works, will be Steve
  592. Ostro's gang using the Goldstone radar. As he wrote for the Division 
  593. of Planetary Sciences meeting in October: 
  594.  
  595.   "Expectations for the echo strength, for the accuracy of the   
  596.   delay/doppler prediction ephemerides, and for the delay/doppler  
  597.   dispersions of echo power suggest that several minutes of  
  598.   observation can yield a delay-doppler image possessing good noise   
  599.   statistics and placing ~10,000 resolution cells on the target. A 
  600.   Goldstone track lasting ~5 hours should be able to produce an 
  601.   imaging sequence with ~100 frames, each having a fractional   
  602.   spatial resolution comparable to that of Galileo's first images  
  603.   of Gaspra. Radar observations are planned for Goldstone from late   
  604.   November through mid December and for Arecibo during mid   
  605.   December."
  606.  
  607. Ben Zellner has also been trying to get Hubble to observe Toutatis;
  608. according to Dave Tholen and J.R. Spencer, the asteroid should be
  609. "barely resolvable" (i.e., it will appear as bigger than one pixel) if
  610. its size is as big as their estimate of about 2.7 km-- it should
  611. subtend about 0.15 arcsec.  Dave had planned to observe Toutatis at
  612. opposition this summer, so maybe he has better estimates now.  
  613.  
  614. "Do you know the asteroids, Mr.Kemp?...    Bill Higgins
  615. Hundreds of thousands of them.  All        
  616. wandering around the Sun in strange        Fermilab
  617. orbits.  Some never named, never
  618. charted.  The orphans of the Solar         higgins@fnal.fnal.gov
  619. System, Mr. Kemp."
  620.                                            higgins@fnal.bitnet
  621. "And you want to become a father."
  622.   --*Moon Zero Two*                        SPAN/Hepnet: 43011::HIGGINS
  623.  
  624. ------------------------------
  625.  
  626. Date: 30 Nov 92 10:31:54
  627. From: Steinn Sigurdsson <steinly@topaz.ucsc.edu>
  628. Subject: Shuttle replacement
  629. Newsgroups: sci.space
  630.  
  631. In article <ByJHyq.37D@access.digex.com> prb@access.digex.com (Pat) writes:
  632.  
  633.    In article <STEINLY.92Nov25174743@topaz.ucsc.edu> steinly@topaz.ucsc.edu (Steinn Sigurdsson) writes:
  634.    >
  635.    >Ooh, I love analogies: so, Allen, would you argue that an Aircraft
  636.    >carrier is best left anchored in mid-ocean and the planes flown in?
  637.    >After all, it seems silly to sail the thing back and forth all the
  638.    >time when what you really want is a launch platform for aircraft
  639.    >(somewhere) in the ocean, no?
  640.    >
  641.  
  642.    Actually that is how carriers operate.  the air wings fly off as the carrier
  643.    approaches home port so they can under go depot level service.  also
  644.    that way they are available for other ops while the carrier refits.
  645.  
  646.    the carrier then steams off shore and the wings are flown on.  
  647.  
  648. I've forgotten now what Allen's original point was, but
  649. the point of the extended analogy is that carriers _do_ go
  650. to port for servicing (unless they're a big island in the
  651. Atlantic :-( ), not whether they kept the planes on board during
  652. servicing...
  653.  
  654. ------------------------------
  655.  
  656. Date: 30 Nov 92 16:05:58 GMT
  657. From: Gary Coffman <ke4zv!gary>
  658. Subject: Shuttle replacement
  659. Newsgroups: sci.space
  660.  
  661. In article <ByGADq.AxE@zoo.toronto.edu> henry@zoo.toronto.edu (Henry Spencer) writes:
  662. >In article <1992Nov28.192822.1246@ke4zv.uucp> gary@ke4zv.UUCP (Gary Coffman) writes:
  663. >
  664. >>... airliners receiving that grade of service have engines *fall
  665. >>off* in flight. Suppose a fuel feed line fatigues from multiple flights.
  666. >>It wasn't X-rayed before flight because this is airliner grade servicing.
  667. >>So the thing lets go as they pass through 10,000 feet on their way to
  668. >>a landing at O'Hare. A couple of tons of rocket fuel starts streaming
  669. >>down among the firing engines as they pass over the Loop. What's their
  670. >>abort mode? ...
  671. >
  672. >Or suppose that #3 engine on a 747 somehow fails messily, and wipes out
  673. >#4 while it's at it, and this happens with a heavy fuel load over Amsterdam.
  674. >What's their abort mode?  Answer:  they die and so do a lot of others.
  675. >The question is not "can unsurvivable failures occur?" but "how likely is
  676. >such a failure?".  Something meant to be certified as an airliner, e.g.
  677. >DC-1, will have to be built to keep the probability of such failures low.
  678. >That means, as with airliners, careful analysis of fatigue lives of parts
  679. >and inspection/replacement schedules set up to avoid problems.  (It also
  680. >means, as with airliners, that there will probably be an occasional crash
  681. >due to unanticipated problems.)
  682.  
  683. Yes, I agree with this. My question is whether any space launch system
  684. can accumulate enough flight hours to make any of this analysis meaningful.
  685. It seems to me that the launch requirement for something of the DC class
  686. is small enough that there will only be a few built, and those flown
  687. fairly infrequently. At least they will fly at nowhere near the schedule
  688. rates of airliners. What I'm questioning here is whether airliner grade
  689. ground servicing can work with such a system. It would take many years
  690. of flight experience to feel confident that all the catastropic failure
  691. modes were sufficiently under control for airline grade servicing. It
  692. would seem that the cost of the flights, still orders of magnitude
  693. greater than airline costs, the costs of the payloads, again orders
  694. of magnitude greater than most airline cargos, and the relatively 
  695. small number of flights would all conspire to demand zero defects
  696. levels of servicing similar to what is now given Shuttle. That pushes
  697. processing costs right back up into the stratosphere.
  698.  
  699. >>Spacecraft stresses are much higher...
  700. >
  701. >Spacecraft stresses are *zero* for most of the flight.  The high stresses
  702. >last a few minutes per flight.  Hardware with a fatigue life of (say)
  703. >1000 hours wouldn't even be legal on a 747, but should last a DC-1 its
  704. >entire operating life.
  705.  
  706. Fatigue life of components is proportional to the stress under which 
  707. they operate. For a given part, a 10X greater stress will shorten it's
  708. operational lifetime more than 10X greater number of flight hours.
  709. The usual engineering response is to either make the part much stronger,
  710. and heavier, or to use non-destructive testing after each use looking for 
  711. tiny stress cracks and the like. Now my point is that the proposed DC is 
  712. a thin margin system, mass is at a premium. How much of that margin can be 
  713. traded for reduced levels of servicing? I don't think there's much room in 
  714. the design for this. Look to auto racing for examples of this. F1 cars
  715. work on tiny margins, and fail often. They are essentially rebuilt after
  716. each race. Meanwhile club racers may campaign an entire season on the
  717. same engine and chassis with only minimal servicing. The stress levels
  718. are grossly different.
  719.  
  720. Somebody asked, "What's my solution?" to this problem. I mentioned it
  721. earlier, a much bigger SSTO. Because of cube/square relations, a really
  722. large SSTO could be built with ordinary structural steels and ordinary
  723. shipwright techniques. Taking off and landing from the ocean, it poses
  724. minimal risk to populated areas. Instant heavy lift, and low cost per
  725. pound to orbit. Whether there's enough demand for such a system to be
  726. economical is an unanswered question. Certainly most payloads today are 
  727. too small to justify flying such a system unless they could be combined
  728. on a single launch. Whether payloads would start to be designed to take
  729. advantage of the system is an unknown, but many people here could probably
  730. think of several uses for a cheap per pound space freighter.
  731.  
  732. I think DC is an attempt to build an exotic race car when a tramp
  733. steamer is more in the realm of the possible.
  734.  
  735. Gary
  736.  
  737. ------------------------------
  738.  
  739. Date: 30 Nov 92 16:19:13 GMT
  740. From: Gary Coffman <ke4zv!gary>
  741. Subject: Shuttle replacement
  742. Newsgroups: sci.space
  743.  
  744. In article <70466@cup.portal.com> BrianT@cup.portal.com (Brian Stuart Thorn) writes:
  745. >
  746. >
  747. >   Tread very carefully here, Gary. I'm as big a supporter of the Space
  748. >   Shuttle as anyone, but I do remember a Space Shuttle 'malfunction'
  749. >   a few years back which screwed the heck out of three deep space
  750. >   mission launch windows. One mission was delayed for three years (Galileo),
  751. >   one for four years (Ulysses), and a third had to fly a longer trajectory
  752. >   to get there after leaving ahead of schedule (Magellan).
  753.  
  754. Well that's true, but that three year delay wasn't the fault of Shuttle,
  755. it was the fault of the managers who refused to listen to MT engineers
  756. who said it was too cold to launch. And it was the fault of a bureaucracy
  757. who stopped the world instead of putting strip heaters on the joints, or
  758. saying "Gee I guess we *really* shouldn't launch when it's that cold" and
  759. continuing to launch. It was the fault of a risk averse America.
  760.  
  761. Gary
  762.  
  763. ------------------------------
  764.  
  765. End of Space Digest Volume 15 : Issue 476
  766. ------------------------------
  767.