home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT_ZIP / spacedig / V10_1 / V10_178.ZIP / V10_178
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  19KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from beak.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/wZHJNk200VcJQ3CE4D>;
  5.           Tue, 31 Oct 89 03:23:12 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <MZHJNMO00VcJ43AU5k@andrew.cmu.edu>
  7. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  8. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  9. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  10. Date: Tue, 31 Oct 89 03:22:49 -0500 (EST)
  11. Subject: SPACE Digest V10 #178
  12.  
  13. SPACE Digest                                     Volume 10 : Issue 178
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.          Re: Asteroids as weapons of mass de
  17.          Re: Asteroids as weapons of mass destruction
  18.              Re: Exhaust velocity
  19.               Re: SPACE Digest V10 #160
  20.             Re: Asteroids via mass drivers
  21.             Re: Asteroids via mass drivers
  22.           Re: Space Shuttle SRB exhaust gas makeup.
  23.        how is Voyager gaining speed as it encounters Jupiter ?
  24.              Re: Galileo Schedule
  25.           Re: Space Shuttle SRB exhaust gas makeup.
  26.              Re: Exhaust velocity
  27. ----------------------------------------------------------------------
  28.  
  29. Date: 25 Oct 89 00:12:37 GMT
  30. From: brutus.cs.uiuc.edu!uakari.primate.wisc.edu!uwm.edu!ux1.cso.uiuc.edu!ux1.cso.uiuc.edu!uxh.cso.uiuc.edu!aae391aa@apple.com
  31. Subject: Re: Asteroids as weapons of mass de
  32.  
  33.  
  34. Written  5:59 am  Oct 23, 1989 by szabonj@ibmpa.UUCP (Nick Szabo):
  35.  
  36.  > 3) We were only able to detect the asteroid that came within 2e6 km because
  37.  > it was _big_ and we were lucky.  What are the statistical estimates for
  38.  > the number of asteroids per year between 10m and 1,000m across--which almost
  39.  > always go undetected at our current efforts-- that come within 2e6 km of 
  40.  > Earth every year?  Probably a large number, considering there are an 
  41.  > estimated 100,000 asteroids >100m across with delta-v's closer than the 
  42.  > lunar surface.  Even an asteroid only 10m across could wipe out several
  43.  > acres of an urban area. 
  44.  
  45. Does anyone know how large an asteroid must be (before entering the Earth's
  46. atmosphere) in order to not burn up (as do many (most?) meteors)?  How much
  47. smaller would an asteroid (say a 100m one such as talked about in the previous
  48. postings) be when it hit the earth's surface?  Or can this be predicted to any
  49. accuracy?
  50.  
  51.                          Erik A. Johnson
  52.                          johnsone@uxh.cso.uiuc.edu
  53.  
  54. ------------------------------
  55.  
  56. Date: 25 Oct 89 01:38:36 GMT
  57. From: pacific.mps.ohio-state.edu!gem.mps.ohio-state.edu!ginosko!shadooby!mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!radio.astro!helios.physics!griffin@tut.cis.ohio-state.edu  (Prof. A. Griffin)
  58. Subject: Re: Asteroids as weapons of mass destruction
  59.  
  60. Disclaimer: I am NOT professor Griffin. If you use "F", please check the
  61. attribution against the signature.
  62.  
  63. In article <2658@ibmpa.UUCP> szabonj@ibmpa.UUCP (Nick Szabo) writes:
  64. >In article <1989Oct23.000337.23962@helios.physics.utoronto.ca> griffin@helios.physics.utoronto.ca (Christopher Neufeld) writes:
  65. >>   Well, by my calculations, an object which is in a circular orbit at a
  66. >>distance of 1 astronomical unit from the sun will, after applying .001 km/s
  67. >>of delta-v, be in a slightly eccentric elliptical orbit. The maximum
  68. >>deviation of the ellipse from the original circular path is 20000 km, which
  69. >>which the original impact parameter would be about 2 000 000 km, which is
  70. >>roughly the margin of miss we got on that asteroid a few months ago. What's
  71. >>the best delta-v one could put on a 100m asteroid?
  72. >>   Based on this, I don't believe that a mass large enough to be dangerous
  73. >>could be aimed to within 1000 km on the earth's surface
  74. >
  75. >1) We are talking about moving an asteroid, not the earth.  What is the 
  76. >corresponding figure for a highly elliptical asteroid?  The way you 
  77. >calculated it, the maximum deviation could be off by an order of
  78. >magnitude.
  79. >
  80.    Circular orbits are the hardest to shift, but the only ones I can
  81. calculate without having to solve the differential equations :-).
  82. Certainly, if you hit it at the right time, around the orbit of Mars, you
  83. would get more than a tenfold deflection in position for the an elliptical
  84. orbit.
  85.  
  86. >2) You did not take into account the possibility of using Venus, Mars or
  87. >the Moon for gravity assist (even gravity assists at several million km can 
  88. >provide a small delta-v).
  89. >
  90.    I would bet on the moon.
  91.    A question for the experts out there: would the exquisite aiming of the
  92. Voyager probes have been possible if the maximum maneuvering acceleration
  93. had been only 10^-4 m/s^2, which is the highest conceivable acceleration
  94. for an asteroid missile (100m diameter sphere, propulsion of 
  95. 200000 kg m/s^2).
  96.  
  97. >4) The terrorists can arrange for a delta-v greater than .001 km/s, if
  98. >they really need to, with larger nuclear warheads.
  99. >
  100. >Now you might ask, why go to all the trouble of launching nukes way out
  101. >in space when a city could just be nuked directly?  
  102. >
  103. >a) Unlike smuggling nukes across borders, there is no risk of getting caught
  104. >in foreign territory.  Once you do it, you can ask for ransom without any 
  105. >possibility of the bomb being sniffed out and diffused.  
  106. >
  107. >b) ditto if you launch an ICBM directly; it will be tracked, its source
  108. >determined, and the perpetrators punished.
  109. >
  110.    Put the bombs on the asteroid interceptor, fire it at the moon,
  111. slingshot it around the moon for a straight-in approach to your target.
  112. Easy to aim, lots of maneuvering acceleration, and the origin of the
  113. missile is unknown. If you want to wait longer between launch and impact,
  114. have it enter a parking orbit around the moon for a while.
  115.  
  116. >c) For the larger asteroids (100m+) the potential destruction is much 
  117. >greater.  Entire continents could be wiped out, or even the whole planet,
  118. >depending on how crazy the terrorists are.
  119. >
  120.    I can't believe that terrorists who wanted to destroy the world could
  121. get the technical support. The backers who provide thrusters for small
  122. asteroids to bomb their enemies would balk at providing thrusters powerful
  123. enough to throw a planetbuster.
  124.  
  125. >d) In the future, when we start asteroid mining, the temptation for mine 
  126. >workers, disgruntled about wages, conditions, or whatever, will be very great.
  127. >
  128.    Only if they're self-sufficient. Blowing up your only source of food
  129. isn't a great union negotiating tactic. If we had self-sufficient space
  130. colonies, I really believe we would also have the early-warning ability to
  131. see it coming.
  132.  
  133. >>   All right, I've been making sweeping statements on a topic about which I
  134. >>know very little. 
  135. >
  136. >Same here.  Same for 90% of the other stuff on the net.  We're the first
  137. >two to admit it.  :-)
  138. >
  139. >I would be highly grateful for more rigorous calculations on this subject--
  140. >it is important, but I'm afraid my math is lacking.  :-(  
  141. >
  142.    Same here. I'm just recalling my undergraduate classical mechanics
  143. stuff, since my field (condensed matter) doesn't give me much practice at
  144. this.
  145.  
  146. >-- 
  147. >--------------------------------------------
  148. >Nick Szabo
  149. >uunet!ibmsupt!szabonj
  150. >These opinions are not related to Big Blue's
  151.  
  152.    Well, I agree that asteroid diversion as a weapon is possible, but I
  153. think it is unlikely. It presupposes equipment which could do as good a job
  154. at lower risk of failure without bringing the asteroid into it. For
  155. instance, it would be easier to put a base on the moon to throw rocks at
  156. your target. Not only would you have a shorter interval between launch and
  157. impact, and better targetting, but it would be reusable.  I just hope no
  158. bunch of environmentalists tries to ban asteroid diversion on the
  159. grounds that it could be a "dangerous science".
  160. -- 
  161.  Christopher Neufeld....Just a graduate student  |  "Scotty..now _would_
  162.  cneufeld@pro-generic.pnet01.crash               | be a good time!"
  163.  griffin@helios.physics.utoronto.ca              |   - Pavel Chekov
  164.  "Don't edit reality for the sake of simplicity" |
  165.  
  166. ------------------------------
  167.  
  168. Date: 25 Oct 89 02:01:04 GMT
  169. From: cs.utexas.edu!ginosko!shadooby!mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!radio.astro!helios.physics!griffin@tut.cis.ohio-state.edu  (Prof. A. Griffin)
  170. Subject: Re: Exhaust velocity
  171.  
  172. Disclaimer: I am NOT professor Griffin. If you use "F", please check the
  173. attribution against the signature.
  174.  
  175. In article <2639@ganymede.inmos.co.uk> conor@inmos.co.uk (Conor O'Neill) writes:
  176. >In article <1989Oct18.174154.23242@utzoo.uucp> henry@utzoo.uucp (Henry Spencer) writes:
  177. >>In general, correct.  For one thing, it's easier to build solid motors
  178. >>in large sizes (i.e. high thrusts).  For another, the average molecular 
  179. >>weight of the exhaust is higher, which is bad for getting maximum velocity
  180. >>but good for getting maximum thrust.
  181. >
  182. >
  183. >I've seen this said before (many times) but never with a simple explanation.
  184. >My school physics seemed to imply that it is exhaust momentum which matters,
  185. >not simply velocity nor molecular weight. Could someone please elaborate.
  186. >
  187.    All right, here's a high-school physics description. We assume that the
  188. reason the gas is moving so quickly out the back of the rocket is that the
  189. gas is hot, and that it has thermalized according to a Maxwell-Boltzmann
  190. distribution. Fancy talk which means that the average velocity (careful,
  191. not the root mean square velocity) is sqrt( 8 k T /(pi m) ) where m is the
  192. molecular weight of the particle which has been thermalized, and k is the
  193. Boltzmann constant. So, if you're going to throw one kilogram of gas heated
  194. to T degrees out the back of your rocket, you would do best to choose one
  195. with a low molecular weight, because of the m^-1/2 dependence.
  196.    By the way, about that equation. I've been known to slip a decimal on
  197. occasion, as history will show, but the m^-1/2 dependence is as described
  198. in a book, and we all know that textbooks are never wrong :-)
  199.  
  200. >-- 
  201. >Conor O'Neill, Software Group, INMOS Ltd., UK.
  202. >UK: conor@inmos.co.uk        US: conor@inmos.com
  203. >"It's state-of-the-art" "But it doesn't work!" "That is the state-of-the-art".
  204. -- 
  205.  Christopher Neufeld....Just a graduate student  |  "Scotty..now _would_
  206.  cneufeld@pro-generic.pnet01.crash               | be a good time!"
  207.  griffin@helios.physics.utoronto.ca              |   - Pavel Chekov
  208.  "Don't edit reality for the sake of simplicity" |
  209.  
  210. ------------------------------
  211.  
  212. Date: Tue, 24 Oct 89 00:26:47 PDT
  213. From: Ken Harrenstien <KLH@NIC.DDN.MIL>
  214. Subject: Re: SPACE Digest V10 #160
  215. Cc: KLH@NIC.DDN.MIL
  216.  
  217. Why such horrible delays in turning around contributions to the SPACE
  218. digest?  I thought it was basically automated by now.  Getting things
  219. on Oct 21 that were sent Oct 10 pretty much renders useless all of the
  220. time-critical information that people are volunteering...
  221. -------
  222.  
  223. ------------------------------
  224.  
  225. Date: 24 Oct 89 07:25:08 GMT
  226. From: crash!orbit!pnet51!schaper@nosc.mil  (S Schaper)
  227. Subject: Re: Asteroids via mass drivers
  228.  
  229. I like mass drivers, and would love to be caught up on other means of advanced
  230. propulsion techniques, my last detailed update was an Omni article a couple of
  231. years ago.
  232.   BUT
  233.     Mass drivers as asteroid moving engines would possibly clutter the solar
  234. system with high-velocity meteors, and hence, would be a hazard to future
  235. navigation. I might guess that using such to get an ice moon from Saturn to
  236. terraform Mars might be ok, but I don't think that they would be the best to
  237. use for many missions.
  238.   
  239.   On Asteroid weapons, what if Brazil decided to knock off the northern
  240. Hemisphere via impact produced dust cloud and climatological effects, such as
  241. to say the least, crop failures (they are already hurting American farmers
  242. badly with their soybean production :-) ).
  243.  
  244. UUCP: {amdahl!bungia, uunet!rosevax, chinet, killer}!orbit!pnet51!schaper
  245. ARPA: crash!orbit!pnet51!schaper@nosc.mil
  246. INET: schaper@pnet51.cts.com
  247.  
  248. ------------------------------
  249.  
  250. Date: 24 Oct 89 22:52:08 GMT
  251. From: mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@tut.cis.ohio-state.edu  (Henry Spencer)
  252. Subject: Re: Asteroids via mass drivers
  253.  
  254. In article <1323@orbit.UUCP> schaper@pnet51.orb.mn.org (S Schaper) writes:
  255. >    Mass drivers as asteroid moving engines would possibly clutter the solar
  256. >system with high-velocity meteors...
  257.  
  258. Sigh.  This has been a solved problem since the days when mass-drivers were
  259. only sketches on paper.  In the long run, you run mass-driver rockets on
  260. liquid oxygen, which evaporates into space after being used as propellant.
  261. In the short term, you use rock dust, and spray an electrostatic charge on
  262. it as it leaves the mass-driver, so it will disperse.  (There are many
  263. megatons of natural rock dust already at large in the inner solar system.)
  264. -- 
  265. A bit of tolerance is worth a  |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  266. megabyte of flaming.           | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  267.  
  268. ------------------------------
  269.  
  270. Date: 25 Oct 89 02:20:19 GMT
  271. From: cs.utexas.edu!mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@tut.cis.ohio-state.edu  (Henry Spencer)
  272. Subject: Re: Space Shuttle SRB exhaust gas makeup.
  273.  
  274. In article <1989Oct24.222743.23580@agate.berkeley.edu> gwh@typhoon.Berkeley.EDU (George William Herbert) writes:
  275. >    A _dash_ of aluminum???  The majority of the thrust is achived
  276. >by the aluminum component of the fuel !
  277. >    The actual materials are Ammonium Perchorate, Aluminum powder, PVC
  278. >binder and extra bits to stabilize.  It's about 99% those three.
  279.  
  280. If we're being picky, the numbers (according to NASA) are 69.83% ammonium
  281. perchlorate, 16% aluminum, 12% rubber (it's not PVC, it's a polybutadiene
  282. acrylic acid acrylonitrile polymer), 2% curing agent, and more or less
  283. 0.17% iron oxide catalyst.
  284.  
  285. And don't sneer at the idea of doing without the aluminum, because the
  286. rubber is also a fuel; similar combinations without aluminum have almost
  287. as high a specific impulse.  (For that matter, ammonium perchlorate by
  288. itself is apparently non-trivial as a monopropellant, although it's not
  289. used that way because its physical properties aren't right.)
  290. -- 
  291. A bit of tolerance is worth a  |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  292. megabyte of flaming.           | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  293.  
  294. ------------------------------
  295.  
  296. Date: 24 Oct 89 14:46:33 GMT
  297. From: mcsun!inria!irisa!sigle.irisa.fr!thomas@uunet.uu.net  (Henry Thomas)
  298. Subject: how is Voyager gaining speed as it encounters Jupiter ?
  299.  
  300. Could someone explains me spacecraft like Voyager or Galileo can gain speed
  301. when they encounters Jupiter (resp. Venus)? I suspect it is linked to the
  302. loss of propellant at perihelie, but I need a clear explanation. Thank you.
  303.  
  304.                     Henry.
  305.  
  306.  
  307. Henry Thomas                | Phone : +33  99 36 20 00 extension 549 
  308. Equipe API                | Fax   : +33  99 38 38 32             
  309. IRISA                    | Telex : UNIRISA 950 473F                 
  310. Campus Universitaire de Beaulieu    | E-mail: thomas@irisa.fr
  311.  
  312. ------------------------------
  313.  
  314. Date: 24 Oct 89 16:23:04 GMT
  315. From: cs.utexas.edu!mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@tut.cis.ohio-state.edu  (Henry Spencer)
  316. Subject: Re: Galileo Schedule
  317.  
  318. In article <7682@bunny.GTE.COM> krs0@bunny.UUCP (Rod Stephens) writes:
  319. >What is "Venus Data Playback?" Why is it so long after the Venus flyby?
  320.  
  321. Galileo can't deploy its high-gain antenna until it's far enough out from
  322. the Sun to get rid of its sunshades.  (Remember that Galileo was designed
  323. to go straight Earth->Jupiter, and wasn't built to go in closer to the Sun.)
  324. And the data rate from the low-gain antennas isn't anything wonderful at
  325. long range.  So the Venus data is played back later, when conditions are
  326. more favorable (I forget whether they wait for high-gain antenna deployment
  327. or just wait until the range closes a bit).
  328. -- 
  329. A bit of tolerance is worth a  |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  330. megabyte of flaming.           | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  331.  
  332. ------------------------------
  333.  
  334. Date: 25 Oct 89 02:45:33 GMT
  335. From: cs.utexas.edu!mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@tut.cis.ohio-state.edu  (Henry Spencer)
  336. Subject: Re: Space Shuttle SRB exhaust gas makeup.
  337.  
  338. In article <572@milton.acs.washington.edu> stephen@milton.acs.washington.edu (Stephen Milton) writes:
  339. >>>     Does it contain hydrogen oxide? 
  340. >>I.e., water?  Yes...
  341. >
  342. >technically, water is not hydrogen oxide, its dihydrogen oxide...
  343.  
  344. No, technically water is hydrogen oxide (ref: Hdbk of Chemistry & Physics,
  345. table of inorganic compounds).  It is normal to omit numeric prefixes when
  346. no ambiguity is present (e.g. N2O4 is nitrogen tetroxide, not dinitrogen
  347. tetroxide), and also common to refer to the most common or "normal"
  348. oxide of XXX as "XXX oxide" (e.g. Fe2O3 is iron oxide even though FeO
  349. also exists; if one is being fussy one uses "ferric" and "ferrous" or
  350. "iron (III)" and "iron (II)" to distinguish).  Chemical nomenclature
  351. in practice is nowhere near as formalized and pedantic as it could be
  352. in theory.
  353. -- 
  354. A bit of tolerance is worth a  |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  355. megabyte of flaming.           | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  356.  
  357. ------------------------------
  358.  
  359. Date: 25 Oct 89 03:04:57 GMT
  360. From: mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@tut.cis.ohio-state.edu  (Henry Spencer)
  361. Subject: Re: Exhaust velocity
  362.  
  363. In article <2639@ganymede.inmos.co.uk> conor@inmos.co.uk (Conor O'Neill) writes:
  364. >>... the average molecular 
  365. >>weight of the exhaust is higher, which is bad for getting maximum velocity
  366. >>but good for getting maximum thrust.
  367.  
  368. To get one picky issue out of the way here:  I goofed slightly.  To a first
  369. approximation, molecular weight is not an issue for maximizing thrust.
  370. (Should have looked it up rather than trying to figure it out myself...)
  371.  
  372. >I've seen this said before (many times) but never with a simple explanation.
  373. >My school physics seemed to imply that it is exhaust momentum which matters,
  374. >not simply velocity nor molecular weight...
  375.  
  376. If all you want is thrust, then momentum is the significant number, and
  377. that is determined basically by pressures and areas in the engine.  But
  378. for many applications propellant consumption also matters, which puts a
  379. premium on the highest possible exhaust velocity, to get a given amount
  380. of exhaust momentum with the minimum exhaust mass.
  381.  
  382. In a thermal rocket, where exhaust velocity is achieved by heating gases
  383. to high temperatures and letting them expand out a nozzle, to a first
  384. approximation exhaust velocity is set by chamber temperature and
  385. exhaust molecular weight.  The significance of molecular weight is that
  386. at a given temperature, the average *energy* of gas molecules is constant
  387. regardless of their mass, so the ones with the lowest molecular weight
  388. move fastest.
  389. -- 
  390. A bit of tolerance is worth a  |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  391. megabyte of flaming.           | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  392.  
  393. ------------------------------
  394.  
  395. End of SPACE Digest V10 #178
  396. *******************
  397.