home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V16_3 / V16NO310.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  18KB

  1. Date: Sat, 13 Mar 93 05:42:18    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V16 #310
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Sat, 13 Mar 93       Volume 16 : Issue 310
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.                          Acceleration of ice
  13.                    Cancel wars and academic freedom
  14.             Soviet Energia: Available for Commercial Use?
  15. Threat of mass cancellings was Re: Anonymity is NOT the issue (2 msgs)
  16.  
  17.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  18.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  19.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  20.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  21.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  22. ----------------------------------------------------------------------
  23.  
  24. Date: Sat, 13 Mar 1993 05:03:27 GMT
  25. From: kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov
  26. Subject: Acceleration of ice
  27. Newsgroups: sci.chem,sci.engr.chem,sci.space,sci.physics
  28.  
  29. John Papp (jpapp@uceng.uc.edu) wrote:
  30. : I am currently doing a design project which requires the acceleration
  31. : of a block of ice to about 1500 m/s in an almost pure vacuum (space).
  32. : This block of ice will be under about 6.4e6 Pascals of acceleration
  33. : pressure (m*a/area) in about a 100 K environment.  Once this block has 
  34. : reached 1500m/s, the acceleration will be removed.
  35.  
  36. John, you didn't mention the size of the block.  That's pretty critical
  37. when trying to come up with a design.  You also didn't mention any
  38. design constraints on vehicles or packaging.  
  39.  
  40. A "block" which is a sphere, 1 cm in diameter, might be almost ideal.
  41. They're easy to catch, and it costs you just as much energy to throw a
  42. lot of little blocks as one great big one.  And if one misses the
  43. target, nobody gets hurt.
  44.  
  45. : Assumptions.  The block will be ice when it begins accelerating.
  46. :               The acceleration will build to a constant value
  47. :                  and will then be removed when the ice has reached 1500m/s.
  48.  
  49. I further assume that this project is related to the other space ice
  50. scenario:
  51.  
  52. >Rajesh Batra (rbatra@uceng.uc.edu) wrote:
  53. >: Scenerio:  You're on the moon, a 1700 m/s container (containing ice) which
  54. >: weighs approximately 120 kg is hurled at you. How do you catch it such
  55. >: that you can salvage the ice? You have free reign over the container-
  56. >: hence the size/material.
  57.  
  58. (I've attached my response to Mr. Batra's question at the end of this
  59. article.  Note my last paragraph.)
  60.  
  61. Back to Mr. Papp (jpapp@uceng.uc.edu):
  62. : My question are:
  63. :      Will the ice liquify or sublime under the acceleration
  64. :         even under the zero pressure of the environment? 
  65.  
  66. Yes, a little, but (a) you can control this with a container, possibly
  67. a thin film on the surface of the ice block, and (b) you might not care,
  68. if the loss is not a large fraction of the launch mass.
  69.  
  70. :      If the ice liquifies, will it refreeze when the acceleration stops?
  71.  
  72. Assuming the fluid adheres to the surface or is restrained there by a
  73. container, yes, it will refreeze when the P/T curve reaches the solid
  74. phase.
  75.  
  76. :      If the ice liquifies, will it explode when the acceleration stops?
  77.  
  78. No.  Our experience with sudden cessation of acceleration, like what
  79. happens when a thruster turns off in the Space Shuttle Orbiter, is that
  80. blobs of liquid (even with suspended solids) tend to cohere and adhere
  81. to the surface against which they were placed when accelerating.  There
  82. is a transient, oscillitory period while the blob adjusts to the new
  83. acceleration environment, but blobs don't explode.  However, our
  84. experience with zero-G fluid behavior is limited, and we've never tried
  85. an abrupt cessation of heavy acceleration.
  86.  
  87. Now, a Ken Jenks signature ASCII sketch:
  88.  
  89.                                                    bbbb
  90.                                                  bbbbbbbb
  91.              bbbbbbbb                            bbbbbbbb
  92.         bbbbbbbbbbbbbbbbbbbb                       bbbb
  93.        ------------------------           -------------------------
  94.  
  95.    1:Initial acceleration upward       2:Same blob immediately after 
  96.                                             acceleration ceases
  97.  
  98.               bbbbbbbb
  99.              bbbbbbbbbb
  100.             bbbbbbbbbbbb
  101.        ------------------------
  102.     3:Same blob after transient
  103.               settles
  104.  
  105. In figure 1, the blob spreads out in a puddle on the flat plate.
  106.  
  107. Note in figure 2 how the blob attains a more spherical shape.  If the
  108. transient is violent enough, some of the fluid may overcome the forces
  109. of cohesion and adhesion and separate from the plate.  But our
  110. experience on the Shuttle shows that it does not "explode."
  111.  
  112. In figure 3, after the transient motion settles out, the blob will 
  113. form a circular mass with a flattened bottom.  This shape is a
  114. balance between cohesion and adhesion.
  115.  
  116. :      If the ice liquifies, will some of it escape when the
  117. :         acceleration stops but most of it refreeze?
  118.  
  119. It depends on that transient motion, which is not well understood yet.
  120.  
  121. : As of yet, I know of no experiment that was done to answer these questions
  122. : and phase diagrams of water are somewhat lacking to what happens during
  123. : transition or just do not go down to the pressure and temperature values
  124. : stated.
  125.  
  126. There have been some experiments.  Check out material science journals.
  127. But you're looking at acceleration ranges and temperature extremes
  128. we don't typically encounter in the manned space program.
  129.  
  130. : Any answers or references to answers to these questions would be greatly
  131. : appreciated.
  132.  
  133. : Thanks.
  134. : -- 
  135. : -------------------------------------------------------------
  136. : |                  |                            |
  137. : | John L. Papp        | "You sound like a manure salesman   |
  138. : | jpapp@uceng.uc.edu  |  with a mouth full of samples."     |
  139.  
  140. -- Ken Jenks, NASA/JSC/GM2, Space Shuttle Program Office
  141.       kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov  (713) 483-4368
  142.  
  143.      "Even considering the improvements possible... the gas
  144.       turbine could hardly be considered a feasible application to
  145.       airplanes because of the difficulty of complying with the
  146.       stringent weight requirements."
  147.     -- US National Academy of Sciences, 1940
  148.  
  149.      "It may not be possible to build a vehicle with single-stage-
  150.       to-orbit capability in the mid 1990s."
  151.         -- US National Academy of Sciences, 1990
  152.  
  153. >Subject: Re: Help on catching this
  154. >Newsgroups: sci.space,sci.physics
  155. >Followup-To: sci.space
  156. >References: <C1Mx3z.7Lq@uceng.uc.edu>
  157. >From: kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov
  158. >Organization: NASA/JSC/GM2, Space Shuttle Program Office
  159. >Distribution: na
  160. >
  161. >Rajesh Batra (rbatra@uceng.uc.edu) wrote:
  162. >: Scenerio:  You're on the moon, a 1700 m/s container (containing ice) which
  163.  
  164. >: weighs approximately 120 kg is hurled at you. How do you catch it such
  165. >: that you can salvage the ice? You have free reign over the container-
  166. >: hence the size/material.
  167. >
  168. >Start with a smooth container (or no container at all -- ice itself is
  169. >fine).  Aim it at a large, long funnel.  The funnel narrows down into a
  170. >chute with gas injectors in it.  Inject a little gas ahead of the block
  171. >of ice and let friction do its job and let the pressure build up in the
  172. >chute, slowing the block.  Slide baffles into the tube as the ice
  173. >passes to recapture & recycle most of the gas.
  174. >
  175. >                      _______
  176. >                             \______
  177. >                                    \______________
  178. >      --- O --->                     ______________  chute ->
  179. >          ^ ice, incoming     ______/
  180. >                      _______/
  181. >
  182. >In the chute:
  183. >    __________________________________________________________________
  184. >    ___________________|_O_________________________ __________________
  185. >                       |                        |
  186. >                         ^ gas injector         |  ^ gas injector
  187. >
  188. >                       ^ baffle (in)            ^ baffle (not in yet)
  189. >
  190. >If the angle of the funnel is slight enough, the block of ice won't
  191. >fragment too much as it bounces in toward the chute.  If you miss the
  192. >funnel, don't worry about that one -- it won't do much harm, if you
  193. >arrange its orbit right.
  194. >
  195. >The funnel will get dinged up rapidly as you bounce blocks of ice off
  196. >of it.  You might need to resurface it frequently (try more ice).  To
  197. >avoid wear on the funnel, make the blocks of ice spherical.  That way,
  198. >you won't care if they tumble and "hit wrong."  Your chute may get
  199. >scraped up from ice which shatters in the funnel.  
  200. >
  201. >If your funnel is too difficult to hit with a purely balistic ice ball,
  202. >you could either add a guidance package to each ball (expensive), or
  203. >you could add "terminal guidance."  There would be a position sensing
  204. >mechanism (possibly a couple of strings of photo sensors and a bright
  205. >light, maybe the Sun) and either a fluid impact (squirt gun) or
  206. >projectile impact device on the incoming path to the funnel.  The
  207. >sensors figure out where the ice ball is, a computer figures out where
  208. >it should be, and the impact devices give it a nudge.  If the ice ball
  209. >is unsalvagable, either nudge it high (so it misses the funnel
  210. >completely) or nudge it into an impact area (dump it, but keep most of
  211. >the mass on the moon).  But this is expensive and complicated.  You're
  212. >probably better off spending your money on better precision launch
  213. >equipment than better capture equipment.  If you hit dead on every
  214. >time, you don't need to worry about all this.
  215. >
  216. >You'll get a little bit of help from the moon's atmosphere, which is
  217. >small but will get larger in the area of operation of your catcher as
  218. >the ice sublimes into vapor.
  219. >
  220. >Your chute will get warm -- even hot -- as the gas compresses and you
  221. >turn the massive kinetic energy of the ice ball into temperature and
  222. >pressure.  Oh, and don't forget that pressure building up.  If you
  223. >don't stop it, the ice ball will compress a column of gas in the chute,
  224. >come to a stop, then go spitting out the funnel again as the gas
  225. >expands.  But don't let this be a disadvantage.  If you arrange it
  226. >right, you'll have a terrific steam generation plant which can be used
  227. >to drive turbines and generate electricity.  And the source of
  228. >energy is the kinetic energy of the incoming ice balls.
  229. >
  230. >If you arrange the pressures and temperatures right, and prevent
  231. >escaping vapor with the baffles, you could have a trough of water at
  232. >the bottom of the chute.  If you wait long enough between ice balls,
  233. >that water could be as smooth as glass, and you could skim the ice ball
  234. >off the water until friction slows it down and it melts into the
  235. >puddle.  But waiting for the water to get smooth decreases your
  236. >plant capacity.
  237. >
  238. >Or maybe you don't care about smooth water.  As a block of ice comes
  239. >screaming in the funnel, the chute opens into a large, STRONG reservoir
  240. >of liquid water.  SPLASH!  Blub!  Waves everywhere.  Friction with the
  241. >water and the turbulence you've caused will slow that puppy down fast.
  242. >You've just turned all of that kinetic energy into thermal energy in
  243. >the water.  More steam turbines.  This option assumes you already have
  244. >a large body of water on-site on the moon -- certainly not a valid
  245. >assumption at the start of operations, but 120 kg blocks add up fast.
  246. >Maybe your second funnel ends in a splash.
  247. >
  248. >You probably don't care if your ball of ice is intact at the end of
  249. >this process, as long as you capture most of its mass.  So you might
  250. >want to fragment it (by inelastic collision[s]) as it comes in, and
  251. >catch the fragments in a big funnel.  Since some of the balls will
  252. >probably fragment anyway, you might be in this state by accident rather
  253. >than design.  Do a lot of testing.
  254. >
  255. >Now the hard part: how do you hurl a 120 kg ice ball at 1700 m/s with
  256. >millisecond timing and microradian accuracy?  'Cuz that's what you'd
  257. >need in the launch equipment to make this crazy scheme work.  But that
  258. >may not be part of your assignment.  If this is homework, give credit
  259. >where it's due.
  260. >
  261. >-- Ken Jenks, NASA/JSC/GM2, Space Shuttle Program Office
  262. >      kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov  (713) 483-4368
  263. >
  264. >     "Good ideas are common -- what's uncommon are people who'll
  265. >      work hard enough to bring them about." -- Ashleigh Brilliant
  266.  
  267. ------------------------------
  268.  
  269. Date: Fri, 12 Mar 1993 22:18:25 GMT
  270. From: 8 February 1993 <an8785@anon.penet.fi>
  271. Subject: Cancel wars and academic freedom
  272. Newsgroups: alt.privacy,sci.space,sci.astro,comp.org.eff.talk,news.admin.policy
  273.  
  274. If do not think Richard E. Depew's (red@uhura.neoucom.edu) threat to censor
  275. the postings *you* may wish to read by beginning a "canceling war,"
  276. please write directly to:
  277.  
  278. Prof. John Docherty, M.D., Ph.D., Director,
  279. Department of Microbiology/Immunology
  280. NEOUCOM (Northeastern Ohio Universities College of Medicine)
  281. Rootstown, OH  44272
  282.  
  283. or call him at (216) 325-2511
  284.  
  285. You may also wish to copy:
  286.  
  287. William Dorsey, Manager,
  288. Computer Services NEOUCOM
  289. Rootstown, OH  44272
  290.  
  291. Express your concern for this threatened instance of network vandalism and
  292. damage to academic freedom throughout the world by a reputed representative
  293. of his organization.
  294.  
  295. -------------------------------------------------------------------------
  296. To find out more about the anon service, send mail to help@anon.penet.fi.
  297. Due to the double-blind system, any replies to this message will be anonymized,
  298. and an anonymous id will be allocated automatically. You have been warned.
  299. Please report any problems, inappropriate use etc. to admin@anon.penet.fi.
  300. *IMPORTANT server security update*, mail to update@anon.penet.fi for details.
  301.  
  302. ------------------------------
  303.  
  304. Date: Fri, 12 Mar 1993 23:44:08 GMT
  305. From: Dennis Newkirk <dennisn@ecs.comm.mot.com>
  306. Subject: Soviet Energia: Available for Commercial Use?
  307. Newsgroups: sci.space
  308.  
  309. In article <1993Mar12.175133.7302@ringer.cs.utsa.edu> sbooth@lonestar.utsa.edu (Simon E. Booth) writes:
  310. >No N-1 on public display at Baikonour? :-)  Seriously, I'm curious at to why
  311. >it seemed to take so long for them to get Energia (and ultimately Buran)
  312. >off the ground- if the work on desiging Energia was started in the early
  313. >70's. 
  314.  
  315. According to some articles, Energia was officially approved in 1976 and Buran
  316. in 1980. Since these were military projects I wouldn't be surprised to see the
  317. dates vary between sources. It is interesting that the reaction to the US 
  318. shuttle project was so slow in the USSR, but they apparently had a hard time 
  319. deciding on their reaction. There was also Glushko's Vulcan booster concept
  320. similar to the Energia and his lunar base plan to confuse approval for the
  321. Energia. And, on Buran's side there was the Spiral project and Energia NPO's
  322. alternative wingless shuttle concept, not to mention Chelomie's second 
  323. generation Almaz military space station work and 'Star Module' crew transport, 
  324. to confuse the issue of which path to follow.
  325.  
  326. Hopefully, we will learn more about these plans and the politics before too
  327. long. The Russian researcher responsible for revealing much of the above is
  328. working on an English version of his book. The Russian version was translated
  329. by the JPRS folks last year. I hope he will add more material to the English
  330. version, if it's still in the works...
  331.  
  332. Dennis Newkirk (dennisn@ecs.comm.mot.com)
  333. Motorola, Land Mobile Products Sector
  334. Schaumburg, IL
  335.  
  336. ------------------------------
  337.  
  338. Date: Sat, 13 Mar 1993 06:44:55 GMT
  339. From: Brad Templeton <brad@clarinet.com>
  340. Subject: Threat of mass cancellings was Re: Anonymity is NOT the issue
  341. Newsgroups: news.admin.policy,news.admin,comp.org.eff.talk,sci.space,alt.privacy
  342.  
  343. Note that in Newsclip the one line of code:
  344.  
  345.     reject if from has "@sitename$";
  346.  
  347. Is sufficient to ensure you see to anonymous postings.  Add:
  348.  
  349.  
  350.     reject if References @!= nilarray && References has "@sitename>";
  351.  
  352. And you will not see any followups to anon postings.  It will be as though
  353. the anon site isn't even on the net as far as you can tell.
  354.  
  355.  
  356. Newsclip is on ftp.clarinet.com and on uunet in vendor/ClariNet in the
  357. file nc.tar.Z.
  358. -- 
  359. Brad Templeton, ClariNet Communications Corp. -- Sunnyvale, CA 408/296-0366
  360.  
  361. ------------------------------
  362.  
  363. Date: Fri, 12 Mar 1993 22:56:33 GMT
  364. From: Ed McGuire <emcguire@intellection.com>
  365. Subject: Threat of mass cancellings was Re: Anonymity is NOT the issue
  366. Newsgroups: news.admin.policy,news.admin,comp.org.eff.talk,sci.space,alt.privacy
  367.  
  368. In <1nq1f2INNfed@flash.pax.tpa.com.au> dclunie@pax.tpa.com.au (David Clunie) writes:
  369.  
  370. >I would also be interested to hear a legal opinion on this matter. Cancelling
  371. >someone else's posts may well be infringing on their First Ammendment rights,
  372. >not to mention a potential breach of that Electronic Privacy Act or whatever
  373. >it is called. I am sure your institutions lawyers will be real impressed when
  374. >the ACLU and the EFF come knocking on their doors on behave of some angry
  375. >plaintiff.
  376.  
  377. Well, here's a lay opinion.  I think your speculations are entirely
  378. baseless.  The First Amendment simply guarantees that the USA
  379. government will not take certain rights away from its citizens.  I
  380. don't see that the USA government can be held responsible for a private
  381. action!  As far as the Privacy Act, how can it possibly apply to a
  382. public communication?  Please think before you shoot.
  383.  
  384. Also keep in mind that control messages such as cancel are advisory in
  385. nature and the responsibility for whether the article is deleted from
  386. the local spool rests entirely on the local news admin, not the person
  387. who posts the cancel.
  388.  
  389. This doesn't change the fact that I also oppose automatic issuance of
  390. cancel control messages.
  391. -- 
  392. Ed McGuire                   1603 LBJ Freeway, Suite 780
  393. Systems Administrator/       Dallas, Texas 75234
  394.  Member of Technical Staff   214/620-2100, FAX 214/484-8110
  395. Intellection, Inc.           <ed@intellection.com>
  396.  
  397. Raise Usenet quality.  Read news.announce.newgroups and vote.
  398.  
  399. ------------------------------
  400.  
  401. End of Space Digest Volume 16 : Issue 310
  402. ------------------------------
  403.