home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT / SPACEDIG / V16_3 / V16NO343.TXT < prev    next >
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  36KB

  1. Date: Sat, 20 Mar 93 05:20:01    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V16 #343
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Sat, 20 Mar 93       Volume 16 : Issue 343
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.                                  DC-X
  13.              Flight time comparison: Voyager vs. Gallileo
  14.                               Grand Plan
  15.                Just a little tap (was Re: Galileo HGA)
  16.    LPI, UAz, and ET resources (was Re: plans, and absence thereof)
  17.                      One Ticket To LEO, Please...
  18.          Predicting gravity wave quantization & Cosmic Noise
  19.                             Space markets
  20.                  SSTO: A Spaceship for the rest of us
  21.                          Veneraforming (sp?)
  22.                        Very Large Mirror wanted
  23.     Water Simulations (Was Re: Response to various attacks on SSF)
  24.                   Why use AC at 20kHz for SSF Power?
  25.  
  26.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  27.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  28.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  29.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  30.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  31. ----------------------------------------------------------------------
  32.  
  33. Date: 19 Mar 93 23:15:31 GMT
  34. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  35. Subject: DC-X
  36. Newsgroups: sci.space
  37.  
  38. In article <2053@tnc.UUCP> m0102@tnc.UUCP (FRANK NEY) writes:
  39.  
  40. >I just wish we could fund DC-X and DC-Y privately.  Unfortunately,
  41. >CSLA makes this a near-impossibility.
  42.  
  43. How do you figure that?
  44.  
  45. Shuttle based Freedom logistics will cost about $80 billion. That's more
  46. than enough to justify development of lots of cheaper alternatives. All
  47. NASA need do is buy supply launches from the cheapest provider.
  48.  
  49.    Allen
  50. -- 
  51. +---------------------------------------------------------------------------+
  52. | Allen W. Sherzer | "A great man is one who does nothing but leaves        |
  53. |  aws@iti.org     |  nothing undone"                                       |
  54. +----------------------89 DAYS TO FIRST FLIGHT OF DCX-----------------------+
  55.  
  56. ------------------------------
  57.  
  58. Date: Fri, 19 Mar 1993 21:50:43 GMT
  59. From: Henry Spencer <henry@zoo.toronto.edu>
  60. Subject: Flight time comparison: Voyager vs. Gallileo
  61. Newsgroups: sci.space
  62.  
  63. In article <18MAR199301062730@kelvin.jpl.nasa.gov> baalke@kelvin.jpl.nasa.gov (Ron Baalke) writes:
  64. >>No, the fundamental problem is that Galileo really could have used a
  65. >>trip to the fat farm. ...
  66. >>weight growth during development was nothing short of spectacular.
  67. >
  68. >Not true.  Galileo is a heavier spacecraft than Voyager, by design. 
  69. >Galileo is an orbiter, whereas a flyby spacecraft can be built much smaller.
  70. >Also, Galileo had to be redesigned so many times because of
  71. >problems with the Shuttle and the Centaur/IUS, and its mass was even
  72. >reduced at one point.
  73.  
  74. Certainly Galileo is flying a more ambitious mission, and has had numerous
  75. problems with its launcher changing underfoot.  However, I stand by my
  76. original comment:  it's very overweight compared to the original concept,
  77. and this is a major reason why it strained launcher capability so badly.
  78. Just because it was meant to go up on Shuttle/Centaur didn't mean they
  79. *had* to design it to the very limits of what that combination could
  80. launch.  The other two S./C. payloads, Ulysses and Magellan, made the
  81. transition back to IUS easily because they didn't push the limits.
  82.  
  83. There's nothing about the Jupiter Orbiter/Probe mission that required
  84. such an elephant of a spacecraft.  But if you always resolve conflicts
  85. between science return and weight control in favor of science, that's
  86. what happens...
  87. -- 
  88. All work is one man's work.             | Henry Spencer @ U of Toronto Zoology
  89.                     - Kipling           |  henry@zoo.toronto.edu  utzoo!henry
  90.  
  91. ------------------------------
  92.  
  93. Date: 19 Mar 1993 21:40 UT
  94. From: Ron Baalke <baalke@kelvin.jpl.nasa.gov>
  95. Subject: Grand Plan
  96. Newsgroups: sci.space
  97.  
  98. In article <C45Dyv.11B@zoo.toronto.edu>, henry@zoo.toronto.edu (Henry Spencer) writes...
  99. >CRAF was cancelled because it had overrun its budget massively, and Congress
  100. >was giving clear signals that this would not be tolerated.  This had nothing
  101. >to do with the manned/unmanned wars.
  102.  
  103. CRAF/Cassini did not overrun its budget.  Congress cancelled CRAF because
  104. they wanted to same some money in the short term.  In addition to cancelling
  105. CRAF, they reduced Cassini's budget for that fiscal year.  This reduction 
  106. caused the postponement of the launch date and extended the overall mission
  107. a couple of years.  Normally, abrupt changes to the mission like this drives up 
  108. the cost, but JPL has adjusted and made changes liking reducing the mass of 
  109. the spacecraft.  Cassini has and continues to be under budget.  
  110.      ___    _____     ___
  111.     /_ /|  /____/ \  /_ /|     Ron Baalke         | baalke@kelvin.jpl.nasa.gov
  112.     | | | |  __ \ /| | | |     Jet Propulsion Lab |
  113.  ___| | | | |__) |/  | | |__   M/S 525-3684 Telos | Don't ever take a fence 
  114. /___| | | |  ___/    | |/__ /| Pasadena, CA 91109 | down until you know the
  115. |_____|/  |_|/       |_____|/                     | reason it was put up.
  116.  
  117. ------------------------------
  118.  
  119. Date: 19 Mar 1993 16:55:08 -0500
  120. From: Pat <prb@access.digex.com>
  121. Subject: Just a little tap (was Re: Galileo HGA)
  122. Newsgroups: sci.space
  123.  
  124. Um Nick,  How does a 1,000 fold loss of Data transmission capacity, that
  125. was fully booked, condense to only a 30% loss of Mission?  by
  126. PRing the loss.   They are saying, well, if we only 
  127. can get x of this, and y of that, it adds up to 70%.
  128.  
  129. it's remarkable how much will get saved,  but  it's not 70%.
  130.  
  131. pat
  132.  
  133. ------------------------------
  134.  
  135. Date: 19 Mar 1993 16:48:46 -0500
  136. From: Pat <prb@access.digex.com>
  137. Subject: LPI, UAz, and ET resources (was Re: plans, and absence thereof)
  138. Newsgroups: sci.space,alt.sci.planetary
  139.  
  140. In article <1993Mar19.122234.1@fnalf.fnal.gov> higgins@fnalf.fnal.gov (Bill Higgins-- Beam Jockey) writes:
  141. >
  142. >Indeed LPI has been involved in "prospecting" for quite some time. 
  143.  
  144. I am glad University of Arizona is producing a "Miners" encyclopedia,
  145. but I'd think a place like LPI would be a good place to be 
  146. cranking out prospecting missions.  Lunar Observer should be their 
  147. program.  
  148. They should have been leading the lunar rover programs like ROcky
  149. and pushing for continued applications for the LEM, etc.   
  150.  
  151. JPL should push basic science, LPI should be looking at resource
  152. mapping and exploitation developement.
  153.  
  154. pat
  155.  
  156. ------------------------------
  157.  
  158. Date: 19 Mar 93 23:45:19 GMT
  159. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  160. Subject: One Ticket To LEO, Please...
  161. Newsgroups: sci.space
  162.  
  163. In article <C43M2L.BBy@zoo.toronto.edu> kcarroll@zoo.toronto.edu (Kieran A. Carroll) writes:
  164.  
  165. >While we're at it, it's important to remember that
  166. >the $300/lb to LEO that the Shuttle was expected to achieve
  167. >used 1973 dollars...
  168. >Thus, 1973$300/lb would be equivalent to between 1993$1200/lb
  169. >and 1993$1800/lb. 
  170.  
  171. Quite right. BTW, a quanity purchase of existing expendables based on
  172. 40 year old technology would be pretty close to that.
  173.  
  174. >The marginal cost of operating the Shuttle
  175. >appears to be not that far from the number that its designers were
  176. >aiming for! (i.e. within a factor of two or three). 
  177.  
  178. Except that the $300/lb was intended to be shuttle's OPERATIONAL
  179. cost, not its marginal cost. Measured apples to apples it missed
  180. by an order of magnitude.
  181.  
  182. >The Shuttle's detractors like to use the $500M/flight
  183. >price tag 
  184.  
  185. Seems a reasonable compromise. Granted it assumes Shuttles are free
  186. and didn't cost anything to develop (which I wish somebody would
  187. explain to me) but it will do.
  188.  
  189. >(ignoring the few outliers who insist that it really
  190. >should $1B or $2B per flight, to fully account for all manned
  191. >spaceflight development costs from 1960 onwards), 
  192.  
  193. Wait a second there. To get a cost of $1B you don't need to include
  194. all manned space flight. All you need do is add the operational costs
  195. to a reasonable amortized development and procurement cost and include
  196. the interest on the bonds used to finance the whole thing.
  197.  
  198. Granted, NASA doesn't account for anything that way but they would
  199. toss you or I in jail if we didn't.
  200.  
  201. >in current dollars,
  202. >and then pretend that the $300/lb cost estimate was also in current
  203.  
  204. I haven't seen anybody do that in a long time. All you need do is
  205. simply compare it to the competion which charges 75% less.
  206.  
  207. >dollars, to "prove" that manned spaceflight projects always have 
  208. >cost over-runs of 3000%. 
  209.  
  210. Not manned space flight. Most NASA launches are just as expensive.
  211.  
  212. This isn't a manned vs unmanned space arguement.
  213.  
  214. >Come to think of it, some of the
  215. >same people like to argue that Space Station is hundreds or
  216. >thousands of percent over budget, using similar perniciously
  217. >faulty reasoning. I wonder why...?
  218.  
  219. I would say that a space station costing $8B in 1984 and yet costs
  220. $40B six years later (when the CPI was only up by about 20%) has
  221. indeed exceeded its budget by a few hunderd percent. Even if you use
  222. the numbers NASA was quoting a few years later it is still overrun
  223. by well over 100%.
  224.  
  225.     Allen
  226.  
  227. -- 
  228. +---------------------------------------------------------------------------+
  229. | Allen W. Sherzer | "A great man is one who does nothing but leaves        |
  230. |  aws@iti.org     |  nothing undone"                                       |
  231. +----------------------89 DAYS TO FIRST FLIGHT OF DCX-----------------------+
  232.  
  233. ------------------------------
  234.  
  235. Date: Fri, 19 Mar 1993 20:39:20 GMT
  236. From: Cameron Randale Bass <crb7q@kelvin.seas.Virginia.EDU>
  237. Subject: Predicting gravity wave quantization & Cosmic Noise
  238. Newsgroups: sci.space,sci.astro,sci.physics,alt.sci.planetary
  239.  
  240. In article <1993Mar19.174822.8044@aio.jsc.nasa.gov> tes@motif.jsc.nasa.gov. (Thomas E. Smith) writes:
  241. >
  242. >>In article <1993Mar18.150800.29635@aio.jsc.nasa.gov>, tes@motif.jsc.nasa.gov. (Thomas E. Smith) writes:
  243. >>> same time (I forget if gravity travels the speed of light, or is instantly 
  244. >>> propagated) 
  245. >
  246. >Ok, you're right about gravity travelling the speed of light, but I don't see
  247. >why that is required to produce the kind of gravity waves we're trying to 
  248. >detect. What I think they are trying to detect are things like an extreamly
  249. >massive black hole being orbited by a neutron star, for example. If the black
  250. >hole is so much more massive than the neutron star, it will hardly move. So
  251. >this kind of thing happens:
  252. >
  253. >    __NS__        ______          ______
  254. >   /      \      /      \        /      \
  255. >  |   BH   |    NS  BH   |      |   BH   |
  256. >   \      /      \      /        \      /
  257. >     ----          ----            -NS-
  258. >
  259. >    Earth         Earth           Earth
  260. >
  261. >
  262. >    Weak          Medium         Strong
  263. >    Force         Force           Force
  264. >
  265.  
  266.      
  267.       I am not sure that this is exactly what we're looking for, 
  268.       but how does one measure the differential 'force'
  269.       of the attraction?  In all cases, it is probably negligible anyway.
  270.       Heck, the sun's quadrapole moment probably swamps the
  271.       contribution of such orbital systems at any distance from us.
  272.       (I think we may be looking for something quite a bit more
  273.       violent).
  274.  
  275. >This would produce a weakening and strengthening of the gravitational
  276. >wave from the black hole & neutron star system. I chose the large masses so
  277. >that maybe they could be detected here. This is should produce the very weak,
  278. >and very long waves that they are trying to detect. It seems to me that if
  279. >they were trying to detect gravitons, those would be extreamly short. I do
  280. >agree with you that gravity travels the speed of light, but in this case, why
  281. >does it matter? In what case would it matter?
  282.  
  283.      Not really wishing to start another discussion on what the 'speed'
  284.      of gravity means, if the waves travelled instantaneously, how
  285.      does one define or detect a 'wave'?  Apart from the fact that I suspect
  286.      propagation speed determines the detection through the doppler
  287.      shift, it seems to be crucial in all cases.
  288.  
  289.      This points to another question that I had if my first two
  290.      were answered.  I'll pose it anyway.  Let's say a gravitational
  291.      wave comes through and whacks a spacecraft (ripples in space, and
  292.      all that).  For simplicity, we'll think of wavefront normal to the
  293.      line connecting the spacecraft and the earth.   Presumably the radio
  294.      connection then sees a doppler shift due to the 'oscillation'.  
  295.      Why does the oscillation not identically nullify the doppler shift 
  296.      all the way back to the receiver owing to the effect of the wave
  297.      on the radio signal?  Is that the case, and is that why they're 
  298.      using three craft?
  299.  
  300.                             dale bass
  301.  
  302. ------------------------------
  303.  
  304. Date: 19 Mar 93 22:46:03 GMT
  305. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  306. Subject: Space markets
  307. Newsgroups: sci.space
  308.  
  309. In article <C42Arz.3rs@ecf.toronto.edu> innes@ecf.toronto.edu (INNES MATTHEW) writes:
  310.  
  311. >Actually, (not very reliable) rumor has it that NASA is selling ad
  312. >space on the Shuttle's ET.  Rumor also has it that the first customer
  313. >is to be Arnold Schwartzeneggar's new movie.
  314.  
  315. Close. It is going to be on the first Comet mission.
  316.  
  317.   Allen
  318.  
  319. -- 
  320. +---------------------------------------------------------------------------+
  321. | Allen W. Sherzer | "A great man is one who does nothing but leaves        |
  322. |  aws@iti.org     |  nothing undone"                                       |
  323. +----------------------89 DAYS TO FIRST FLIGHT OF DCX-----------------------+
  324.  
  325. ------------------------------
  326.  
  327. Date: Fri, 19 Mar 1993 23:11:32 GMT
  328. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  329. Subject: SSTO: A Spaceship for the rest of us
  330. Newsgroups: sci.space
  331.  
  332. In article <1993Mar18.013020.1791@ke4zv.uucp> gary@ke4zv.UUCP (Gary Coffman) writes:
  333.  
  334. >Satellites are certainly a US dominated area, but commercial
  335. >launch services show little indication of being profitable
  336. >activities absent government
  337.  
  338. One provides is breaking even and another only lost a small amount of
  339. money. All without government subsidies. Reduced costs would promote
  340. more activity and increased sales.
  341.  
  342. The main problem with launch provider profitability is the government
  343. policies you have supported so strongly.
  344.  
  345. >Bad numbers. The $1500 represents one first class ticket to
  346. >Australia while the $500 million (an inflated number by many
  347. >people's calculation) 
  348.  
  349. Perhaps you could explain just how those people concluded that
  350. price was inflated? Take the amount spent on Shuttle operations 
  351. every year and divide by the flight rate and you get a sum larger
  352. than $500M. People who quote lower costs do so by picking and choosing
  353. what costs they want to include.
  354.  
  355. If a contractor accounted costs the way Shuttle does they would
  356. be thrown in jail. If NASA accounted its costs the way it insists
  357. its suppliers account for costs, you would get a cost far in
  358. excess of half a billion per flight.
  359.  
  360. >reasonable marginal costs of $110 million for a Shuttle flight,
  361.  
  362. Why should Shuttle only pay the marginal costs? how do you jsutify
  363. the billions in Shuttle costs your ignoring?
  364.  
  365. >the cost per pound is $2,750. Advantage is still to the airliner, 
  366. >but it never tops 600 MPH and lets it's *wings* do most of the 
  367. >work of supporting it's weight. 
  368.  
  369. Irrelevant. The airliner also is under power for far longer amounts
  370. of time.
  371.  
  372. Both are at the same level of complexity and unit cost.
  373.  
  374. >It should be remembered, however, 
  375. >that projected Shuttle costs per pound were $300 at a similar stage 
  376. >of it's development.
  377.  
  378. Ah yes, the old "shuttle failed so everything will fail" arguement.
  379. We have already covered this Gary.
  380.  
  381.   Allen
  382. -- 
  383. +---------------------------------------------------------------------------+
  384. | Allen W. Sherzer | "A great man is one who does nothing but leaves        |
  385. |  aws@iti.org     |  nothing undone"                                       |
  386. +----------------------89 DAYS TO FIRST FLIGHT OF DCX-----------------------+
  387.  
  388. ------------------------------
  389.  
  390. Date: 19 Mar 1993 17:48:24 GMT
  391. From: CLAUDIO OLIVEIRA EGALON <C.O.EGALON@LARC.NASA.GOV>
  392. Subject: Veneraforming (sp?)
  393. Newsgroups: sci.space
  394.  
  395. Let us Veneraform Earth!! Errr... did I say that right???
  396.  
  397. ------------------------------
  398.  
  399. Date: Fri, 19 Mar 1993 21:48:44 GMT
  400. From: apryan@vax1.tcd.ie
  401. Subject: Very Large Mirror wanted
  402. Newsgroups: sci.astro,sci.space
  403.  
  404. Astronomy Ireland is seeking any large mirrors that may be going "cheap"
  405. anywhere in the world for a project to build a major public observatory.
  406.  
  407. Do you know of any 100-inch (+/- a factor of 2 say) mirrors not in use?
  408.  
  409. Perhaps such large mirrors might be available as a result of observatories
  410. closing down or changing from one design to another. Or, perhaps more than one
  411. primary was made in projects to build 'off the shelf' observatories (Univ. of
  412. Australia had a 120-inch altaz designed to be copied at low cost) or as
  413. replacements or back-up mirrors? We want to hear about anything at all.
  414.  
  415. Two projects we have heard about are the 72-inch mirrors of the MMT (what will
  416. happen to them when the new single mirror replaces them?) and what has happened
  417. to the old 98-inch mirror in the Isaac Newton Telescope which was moved to the
  418. Canary Islands and had a new 100-inch mirror made for it in the process?
  419.  
  420. -Tony Ryan, "Astronomy & Space", new International magazine, available from:
  421. Astronomy Ireland, P.O.Box 2888, Dublin 1, Ireland.
  422. 6 issues (one year sub.): UK 10.00 pounds, US$20 surface (add US$8 airmail).
  423. ACCESS/VISA/MASTERCARD accepted (give number, expiration date, name&address).
  424. Newslines (48p/36p per min): 0891-88-1950 (UK/N.Ireland) 1550-111-442 (Eire).
  425.  
  426. ------------------------------
  427.  
  428. Date: Fri, 19 Mar 1993 22:44:34 GMT
  429. From: "Allen W. Sherzer" <aws@iti.org>
  430. Subject: Water Simulations (Was Re: Response to various attacks on SSF)
  431. Newsgroups: sci.space
  432.  
  433. In article <1o8iu1$g9m@umd5.umd.edu> Dave Akin <dakin@eng.umd.edu> writes:
  434.  
  435. >I think you are selling our EVA experience way too short here - if you
  436. >think we've only done "the most simple EVA"
  437.  
  438. Sure we have done complex things but those tend not to go the way
  439. the training said they would. None of the satelite repair/retrieval
  440. EVAs went as planned.
  441.  
  442. The Intelset experience indicates that there will be lots of problems
  443. assembling Freedom.
  444.  
  445. >There is absolutely nothing planned for the space station that
  446. >couldn't be readily performed in EVA.
  447.  
  448. I suspect that is true but nobody knows: NASA has refused to do the
  449. work needed to find out.
  450.  
  451.    Allen
  452. -- 
  453. +---------------------------------------------------------------------------+
  454. | Allen W. Sherzer | "A great man is one who does nothing but leaves        |
  455. |  aws@iti.org     |  nothing undone"                                       |
  456. +----------------------89 DAYS TO FIRST FLIGHT OF DCX-----------------------+
  457.  
  458. ------------------------------
  459.  
  460. Date: 19 Mar 93 12:38:20 GMT
  461. From: Pat <prb@access.digex.com>
  462. Subject: Why use AC at 20kHz for SSF Power?
  463. Newsgroups: sci.space
  464.  
  465. In article <18MAR199314255580@tm0006.lerc.nasa.gov> dbm0000@tm0006.lerc.nasa.gov (David B. Mckissock) writes:
  466. |Below are 400 some odd lines of detailed information on the
  467. |topic of the initial selection of 20 kHz as the distribution
  468. |frequency for the SSF power system. Most of what follows is
  469. |directly from a paper "Space Station Power (Why use AC at
  470. |20-kHz?) by Jim Mildice, General Dynamics, Space Systems
  471. |Division. Following the detailed info is a bibliography 
  472.  
  473. I am Heartened to see some attempt at a technical response on
  474. 20KHz power from someone who was involved in SSF design issues. 
  475. Had Something of this nature popped up early in the thread,
  476. rather then Fred McCall venting his spleen,  a much higher level
  477. of discourse may have occured.  
  478.  
  479. I would note from the start, that I would be very skeptical of
  480. the motives of the author of this paper.  Being a staffer
  481. at GD,  they would have an interest in advocating a high cost
  482. solution, that pumps money into GD coffers,  as opposed to
  483. a soulution that only allows them to make a 15% markup on
  484. Off the shelf hardware purchase.
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490. |found out that the NASA Headquarters library subscribes
  491. |to "Space Watch", with the "One Small Step for a Space
  492. |Activist" column by our very own Allen Sherzer (and help from
  493. |Tim Kyger)}.
  494. |
  495.  
  496. I would hope so.  A library is no place for political correctness.
  497. What kind of mindset, would exist where a libraryt would not 
  498. have outside opinions and sources of information.
  499.  
  500.  
  501. |I asked one of the LeRC gentleman involved in the 20 kHz
  502. |research about the problems MSFC had at their testbed with the
  503. |20 kHz components (which was raised by Dennis). The LeRC
  504. |explanation is that the MSFC system was purchased by MSFC, based
  505. |on requirements written by MSFC (i.e. Marshall was *NOT* using
  506. |hardware from the LeRC testbed, they went out and bought their
  507. |own hardware). The LeRC view is that the MSFC requirements were
  508. |flawed, so the MSFC system was "built not to work."
  509. |
  510.  
  511. Ah,  the but the paperwork was good, the requirements document
  512. had been flowed down into each sub-contract and a full tracability
  513. matrix had been done.   How could it not work.   
  514.  
  515. Of course the phrase "built not to work"  was my exact criticism
  516. of SSF.  Funny to see LeRC making that claim against MSFC.
  517.  
  518. AS you see,  it's not the paperwork, it's the product that is the final
  519. matter.
  520.  
  521. |Why 20 kHz???
  522. |
  523. |Aerospace power systems have historically been designed to
  524. |distribute power over low voltage DC busses, commonly 28-vDC.
  525. |This works fine when the power is low, the distances over which
  526. |the power is delivered are short, and there are a few closely-
  527. |controlled users. For SSF, the distances from source to load
  528.  
  529. This is of course the same environment used by DC-DC converters
  530. in PC power supplies.  
  531.  
  532. |
  533. |The DC Alternative
  534. |
  535. |As the system grows, complexity increases rapidly. When we add
  536. |and DC-DC converters are added at their inputs.
  537. |You can see that our simple, ideal DC system has grown to include
  538. |a lot of power processing equipment.
  539. |
  540.  
  541. How did skylab cope with the DC problems?  Skylab was
  542. fairly big,  it had several arrays,  and various power demands.
  543. Anyone have the historical background?
  544.  
  545. Also, despite what GD may say about DC power complexity,  Somehow
  546. it does seem to power a large fraction of our industrial equipment,
  547. every vehicle in america,  and numerous LARGE transportation
  548. systems.   I would guess that the complexity of the power
  549. system of METRO is at least as large as that of SSF.
  550.  
  551. |The AC Alternative
  552. |
  553. |Since we now have power processors at the solar array and battery
  554. |interfaces, it is not much of an extrapolation to consider what
  555. stuff deleted, for a  bit....
  556. | o  Rotating machines - "want to operate" with AC. Alternators
  557. |
  558. Has anyone made catalog spec 20KHz rotating gear?
  559.  
  560. | o  Transformers - are simple, efficient components to change
  561. |    voltage levels and/or provide power source isolation. And
  562. |    while DC-DC converters are sometimes considered to be the
  563. |    DC system equivalent of the transformer, they simply cannot
  564. |    match the AC devices for reliability, efficiency, and 
  565. |    simplicity.
  566. |
  567.  
  568. Actually, i would imagine that 20Khz transformers would not
  569. be terribly efficient,  the Reactance of these is proportional
  570. to frequency.  I'd imagine the impedance losses,  may make High Frequency 
  571. Transformers actually imprcatical.   DSoes anyone have the idea
  572. of the Inductance of a 50 KW transformer coil?  assume 208/480 volts,
  573. three phase.
  574. | o  Power Supplies - Many users can utilize simple transformer-
  575. |    rectifier-filter supplies to get the many levels of AC and
  576. |    DC typicall required for modern electronic systems, rather
  577. |    than the more costly and complex DC-DC converters used to
  578. |    do the same job with DC input power.
  579. |
  580. | o  Switching - The zero-crossings in an AC power source allow
  581. |    for all the power switching to occur at zero currents,
  582. |    thereby eliminating a major source of transient EMI and
  583.  
  584. I don't know much about zero current switching, i would assume
  585. these apply to Electronic switching equipment?   
  586.  
  587. |
  588. |AC System Frequency
  589. |
  590. |Since it is now clear that AC has many advantages and is the
  591. |probable choice for a large spacecraft with utility-type power
  592. |distribution, the frequency we choose becomes the final
  593. |consideration. Of course, our terrestrial systems are 60 or
  594. |50-Hz (depending on whether we are in the US or abroad). When
  595. |aircraft became sophisticated enough to start worrying about
  596. |shaving weight to improve payloads, their AC systems went to
  597. |400-Hz, primarily because of reduced size and weight. With
  598. |space shuttle delivery costs very high (see Wales Larrison
  599. |or Allen Sherzer posts), we need to at least think about
  600. |higher frequencies again.
  601.  
  602. I don't know why anyone is worrying about delivery costs,
  603. after all,  the shuttle flies up with dead head space, and
  604. that's free.  I mean if they have to haul up the module,
  605. why worry about some extra weight,  i mean it's marginal
  606. cost is only a little hydrogen.   :-)
  607.  
  608. |
  609. |The systems components which are most strongly effected by the
  610. |frequency choice are field-generating devices, like inductors,
  611. |capacitors, and transformers. They all seem to follow an
  612. |exponential decrease, and the curve looks relatively flat
  613. |above 10-kHz, if we consider high power equipment (at least
  614. |10 kW) and start the comparisons back near 60 Hz. So
  615.  
  616. I really don't understand what he's trying to say here.  can anyone elucidate.
  617.  
  618. |there isn't a strong size and weight driver, pushing us above
  619. |that frequency region. If we're conserned about a manned 
  620. |vehicle, we should probably move to at least 20 khz to get the
  621. |power line noise above the audio region. (That 400 Hz whine
  622. |in my airliner stereo head-set is really annoying if I have to
  623. |listen for very long).
  624. |
  625. I've worked in lots of industrial plants with louder things then
  626. some power noise.  Seriouly, i can't believe this would ever be
  627. a major criteria.
  628.  
  629. |But how high can we comfortably go? The answer comes from the
  630. |DC power processing folks. When we design DC to DC converters
  631. |in this power range, readily-available component technologies
  632. |for semiconductor switching devices, transformers, capacitors,
  633. |etc. limit us to a maximum frequency of about 50kHz. So if we
  634. |stay comfortably below that, and continue with our initial
  635. |thought to chose something close to 20 kHz, we can expect
  636. |to find a good selection of qualified power components and
  637. |materials, and a good body of design data, with which to
  638. |implement hardware designs.
  639. |
  640.  
  641. Gee, I look in a lot of electrical industry magazines,  and I see
  642. a lot of articles on problems caused by DC power processing.
  643. A large number of PC's plugged into one room, generate enough
  644. non-linear current and harmonic noise to be destroying conductors,
  645. transformers and switch gear.
  646.  
  647. Plus, i have to wonder what kind of body of design data exists at
  648. 50 KW.
  649. |But one of the biggest drivers for a high frequency choice also
  650. |comes from modern DC power processor technology. As discussed
  651. |earlier, when we have to interface with a source having a
  652. |voltage that is significantly different from that which we
  653. |need, or when we need ground isolation, we insert a DC to DC
  654. |converter. A typical modern DC to DC converter contains a
  655.  
  656. So how does efficiency wise a DC-DC converter stack up against
  657. a motor/generator pair.  For large power generation i'd imagine
  658. it would be a lot more reliable, and able to handle transients a lot
  659. better.
  660.  
  661.  
  662.  
  663. |
  664. |So, in the actual DC system on a large general-purpose
  665. |spacecraft (like SSF), including all the load and source
  666. |power processing, it looks like the figure below. As you
  667. |can see, several DC to AC to DC conversions are required
  668. |
  669. |in hardware would then bet between 675 and 1575 pounds
  670. |
  671. |But even those large-sounding weight savings would not be
  672. |enough to justify the adoption of a technology that was this
  673. |new for space systems (even though it has been extensively 
  674. |used elsewhere). The most powerful reason for selecting systems
  675. |like the one on SSF comes from improved efficiency.
  676. |
  677. |The direct use of high frequency allows us to use Resonant
  678. |Inversion. The approach we selected for SSF excites a series
  679. |the PMC station), that means a savings on the PMC station of
  680. |about $25 million. If we also add total life cycle costs
  681.  
  682. Does that mean we are looking at 50,000 dollars/watt
  683. costs deployed?
  684.  
  685. |for the entire mission, that savings can grow to between
  686. |$100 million and $150 million, depending on how conservative
  687. |your analysis rules are.
  688. |
  689. |The last question the die-hards finally ask is, "Since it's so
  690. |good, why not use resonant inversion to produce 400-Hz or 
  691. |60 Hz? Then we can have the best of both worlds, a familiar
  692. |frequency and all the benefits of the new technology." If
  693. |you do the math, you find that a direct-generation resonant
  694. |inverter for 60-Hz or 400-Hz has resonant network values that
  695. |would yield to enormous (and impractical) inductors and
  696. |capacitors. We could (and do) use resonant processors to change
  697. |to an intermediate high-frequency and then synthesize the low
  698. |frequency by steering the high frequency pulses. While this
  699. |would design a superior inverter or DC to DC converter with
  700. |higher efficiencies than the conventional approaches, it
  701. |would look a lot like a standard Dc to DC converter, and we
  702. |would lose most of what we gained.
  703. |
  704. Most of what?  the weight savings?
  705.  
  706. |For the SSF application, the "Science Users" provided the final
  707. |rejection of low-frequency AC. To properly perform some of their
  708. |measurements, they require that the external fields from power
  709. |processing and transmission be at least three orders of
  710. |magnitude (actualy ~70 db) lower than the typical performance
  711.  
  712. So how do these guys filter on lab surface applications?
  713. Dennis also has some good stories of Science criteria for
  714. micro-gravity that the experiment packages were violating.
  715. Somehow i wonder about the rigor of these criteria.
  716.  
  717. |
  718. |1967
  719. |(1) Mapham, N., "An SCR Inverter with Good Regulation and
  720. |    Sine-Wave Otuput," IEEE Trans. on Industr. Gen. Application,
  721. |    Vol. IGA-3, No. 2, 1967, pp. 176-
  722. |
  723. |1983
  724. |(2) Renz, D., Finke, R., Steven N., Tringer, J. and Hansen, I.
  725. |    "Design Considerations for Large Space Electric Power
  726. |    Systems", NASA TM-83064
  727. |
  728. |1985
  729. |(3) Hoffman, A.C., Hansen, I.G., Beach, R.F., Plencer R.M.,
  730. |    Dengler R.P., Jefferies K.S. and Frye R.J., "Advanced
  731. |    Secondary Power System for Transport Aircraft,"
  732. |    NASA TP-2463
  733. |
  734. |1986
  735. |(4) Mildice, J. and Waapes, L. "Resonant AC Power System: Proof
  736. |    of Concept" NASA CR-175069
  737. |
  738. |(5) Mildice, J., "AC Power System Test Bed" NASA CR-175068
  739. |
  740. |(6) Mildice, J. "Bidirectional Power Converter Control
  741. |    Electronics," NASA CR-175070
  742. |
  743. |(7) "High Frequency Power Distribution System" NASA CR-175071
  744. |
  745. |(8) Hansen, I.G., "Description of a 20 Khz Power Distribution
  746. |    System" NASA TM-87346
  747. |
  748. |(9) Hansen, I.G. and Wolf, F.J. "20 Khz Space Station Power
  749. |    System," NASA TM-88801, 1986. 19th Annual Electronics and
  750. |    Aerospace Systems Conference, Sept 8-10, 1986.
  751. |
  752. |(10)Hansen, I.G. and Sundberg, G.R. "Space Station 20 Khz Power
  753. |    Management and Distribution System." NASA TM-87314. 1986
  754. |    IEEE Power Electronics Specialists Conference
  755. |
  756. |(11)Zelby, L.W., Mathes, J.B., and Shawver, J.W., "Transmission
  757. |    Line Design for a Power Distribution System at 20 Khz,"
  758. |    NASA CR-3987, July 1986. NASA Contract NAG3-508
  759. |
  760. |1987
  761. |(12) Tofigh, F., "208 VAC, 20 Khz Hybrid Remote Power Controller,"
  762. |     Energy-New Frontiers, 22nd IECEC, AIAA, New York.
  763. |
  764. |(13) Temple, V.A.K. "MOS COntrolled Thyristors in Energy Conversion
  765. |     Systems," Energy-New Frontiers. 22nd IECEC, AIAA, New York
  766. >
  767. >(14) Mildice, J., Schreiner, K. and Woff, F., "Control
  768. >     Considerations for High Frequency, Resonant, Power Processing
  769. >     Equipment Used in Large Systems," NASA TM-89926. Energy-New
  770. >     Frontiers, 22nd IECEC, AIAA, New York
  771. >
  772. >(15) Lipo, T.A. and Sood, P.K. "Study of the Generator/Motor
  773. >     Operation of Induction Machines in High Frequency Link
  774. >     Space Power Systems," NASA CR-179600, 1987.
  775. >
  776. >1988
  777. >(16) Sood, P.A., Lip, T.A., and Hansen, I.G. "A Versatile Power
  778. >     Converter for High Frequency Link Systems," IEEE Trans.
  779. >     on Power Electronics, Oct 1988
  780. >
  781. >(17) Hansen, I.G. "Status of 20 kHz Space Station Power 
  782. >     Distribution Technology," IEEE Applied Power Electronics
  783. >     Conference, APEC 88
  784. >
  785. >(18) Renz, D. D., "Power Components for the Space Station Power
  786. >     Distribution System," IECEC 1988, July 31-Aug 5
  787. >
  788. >(19) Hansen, I.G., "Power Distribution Technology for Aerospace
  789. >     Applications," Power Magazine, July 1988
  790. >
  791. >(20) F, Sgebg Tsaum, F.C. Lee "Computer Modeling and Simulation
  792. >     of a 20 Khz AC Distribution System for Space Station,"
  793. >     IECEC, 1988, pp 338-344.
  794. >
  795. >(21) O. Wasynczuk, PC Krause "Simulation and Control of a 20 Khz
  796. >     Spacecraft Power System" IECEC, 1988, pp 663-669.
  797. >
  798. >(22) F. Tsai, F.C. Lee "Effects of Load on the Performance of
  799. >     the Mapham Resonant Inverter," IECEC, 1988, pp. 655-661.
  800. >
  801. >(23) K. Schreiner, "AC Bidirectional Motor Controller," IECEC 1988
  802. >
  803. >(24) O. Wasynczuk, PC. Krause "Dynamic Characteristics of a 20 Khz
  804. >     Resonant Power Systems: Fault Identification & Fault
  805. >     Recovery" IECEC, 1988, pp 663-669.
  806. >
  807. >1989
  808. >(25) Mildice, J. "In Space, its 20 khz ac Power," Powertechnics
  809. >     Magazine, Feb 1989, pp 29-32
  810. >
  811. >(26) Sundberg, R., Brush, A., Patterson, A. Button, R.
  812. >     "Distribution and regulation Characteristics of a Mapham
  813. >     Inverter," 24th IECEC, Aug. 6-11, 1989
  814. >
  815. >(27) Brush A., Sundberg, R. and Button R., "Frequency Domain
  816. >     Model of Parallel Series Output-Connected Mapham Inverter,"
  817. >     24th IECEC, Aug. 6-11, 1989.
  818. >
  819. >(28) Hansen, I.G., "Variable Speed Induction Motor Operation
  820. >     from a 20 Khz Power Bus," 24th IECEC, Aug 1989
  821. >
  822. >(29) Leskovich, R. and Hansen, I.G. "The Effects of Nonlinear
  823. >     Loading upon the SSF 20 Khz Power System," 24th IECEC,
  824. >     Aug 1989
  825. >
  826. >(30) R. Sundberg, A. Brush, R. Button & A. Patterson "Distribution
  827. >     Regulation Characteristics of a Mapham Inverter." IECEC 1989
  828. >
  829. >(31) R. Button, A. Brush, R . Sundberg "Development and Testing
  830. >     of a 20 Khz Component Test Bed" IECEC, 1989
  831. >
  832. >(32) P. Jain, J. Bottril "An Improved Mapham's Inverter for High
  833. >     Frequency Space Power Conversion," IECEC, 1989, pp. 611-616
  834. >
  835. >(33) K. Schreiner, "AC Bidirectionaly Motor Controller," IECEC,
  836. >
  837. >(34) S. K. Sul, I. Alan & T.A. Lipo "Performance Testing of a High
  838. >     Frequency Link for Space Power Distribution System" IECEC
  839. >
  840. >1990
  841. >(35) O. Wasynczuk, PC. Krause "Steady-state and Dynamic
  842. >     Characteristics of a 20 Khz Space Craft Power Systems:
  843. >     Control of Harmonic Resonance" IECEC, 1990, pp. 471-476.
  844. >
  845.  
  846.  
  847. Interesting,  most of these papers are either NASA reports, or
  848. IECEC papers.  Kinda a small community.
  849.  
  850. pat
  851.  
  852. ------------------------------
  853.  
  854. From: Steinn Sigurdsson <steinly@topaz.ucsc.edu>
  855.  
  856. Newsgroups: sci.space
  857. Subject: Re: SSTO: A Spaceship for the rest of us
  858. Date: 19 Mar 93 12:14:43
  859. Organization: Lick Observatory/UCO
  860. Lines: 18
  861. Message-Id: <STEINLY.93Mar19121443@topaz.ucsc.edu>
  862. References: <1993Mar17.214522.16083@iti.org> <1993Mar18.013020.1791@ke4zv.uucp>
  863.     <C45E7z.154@zoo.toronto.edu>
  864. Nntp-Posting-Host: topaz.ucsc.edu
  865. In-Reply-To: henry@zoo.toronto.edu's message of Fri, 19 Mar 1993 18:04:46 GMT
  866. Sender: news@CRABAPPLE.SRV.CS.CMU.EDU
  867. Source-Info:  Sender is really isu@VACATION.VENARI.CS.CMU.EDU
  868.  
  869. In article <C45E7z.154@zoo.toronto.edu> henry@zoo.toronto.edu (Henry Spencer) writes:
  870.  
  871.  
  872.    Second, and more serious, I quoted LOX at five **CENTS** a pound, not
  873.    five dollars a pound.
  874.  
  875. Got a source for that number? You can't get drinking water for 5c/lb
  876. in most places! Rule of thumb I remembered from few years ago was that
  877. LN2 is somewhat cheaper then milk per gallon, delivered in hundred
  878. gallon loads - LOX is obviously more expensive. Are the economies
  879. of scale really that much better when you order 100,000 pounds at
  880. a time?
  881.  
  882. |  Steinn Sigurdsson    |I saw two shooting stars last night        |
  883. |  Lick Observatory    |I wished on them but they were only satellites    |
  884. | steinly@lick.ucsc.edu |Is it wrong to wish on space hardware?        |
  885. | "standard disclaimer"    |I wish, I wish, I wish you'd care - B.B. 1983    |
  886.  
  887. ------------------------------
  888.  
  889. End of Space Digest Volume 16 : Issue 343
  890. ------------------------------
  891.