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/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT_ZIP / spacedig / v08 / V8_312.ZIP / V8_312
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  20KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 0;andrew.cmu.edu;Network-Mail
  3. Received: from po3.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/po3.andrew.cmu.edu.2049.0.0>;
  5.           Wed,  3 Aug 88 09:24:49 -0400 (EDT)
  6. Received: from po3.andrew.cmu.edu via qmail
  7.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/q003/QF.po3.andrew.cmu.edu.22f713bb.6427ff>;
  8.           Wed,  3 Aug 88 09:23:11 -0400 (EDT)
  9. Received: from po2.andrew.cmu.edu via qmail
  10.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/sq1/QF.po2.andrew.cmu.edu.22f6c9a8.85212a>;
  11.           Wed,  3 Aug 88 04:07:17 -0400 (EDT)
  12. Received: from andrew.cmu.edu via qmail
  13.           ID </afs/andrew.cmu.edu/service/mailqs/q007/QF.andrew.cmu.edu.22f6c95f.bd2186>;
  14.           Wed,  3 Aug 88 04:05:59 -0400 (EDT)
  15. Received: by andrew.cmu.edu (5.54/3.15) id <AA00364> for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/space/space.dl; Wed, 3 Aug 88 04:05:08 EDT
  16. Received: by angband.s1.gov id AA00455; Wed, 3 Aug 88 01:04:44 PDT
  17.     id AA00455; Wed, 3 Aug 88 01:04:44 PDT
  18. Date: Wed, 3 Aug 88 01:04:44 PDT
  19. From: Ted Anderson <ota@angband.s1.gov>
  20. Message-Id: <8808030804.AA00455@angband.s1.gov>
  21. To: Space@angband.s1.gov
  22. Reply-To: Space@angband.s1.gov
  23. Subject: SPACE Digest V8 #312
  24.  
  25. SPACE Digest                                      Volume 8 : Issue 312
  26.  
  27. Today's Topics:
  28.            Time skew -- does it hurt SETI?
  29.                Re: Solar Sails
  30.             Re: Shuttle-C details
  31.             Re: Shuttle-C details
  32.            Re: space news from June 6 AW&ST
  33.            Re: space news from May 30 AW&ST
  34.        Doppler lidar, ESA publications(was: NASA news - Seasat)
  35.                We will bury you
  36.          Re: Time skew -- does it hurt SETI?
  37.                Re: Solar Sails
  38. ----------------------------------------------------------------------
  39.  
  40. Date: 26 Jul 88 00:25:55 GMT
  41. From: amanda!msodos@sun.com  (Martin Sodos)
  42. Subject: Time skew -- does it hurt SETI?
  43.  
  44. I'd like to put forward an idea for public consideration/debate.
  45. Forgive me if its already been addressed, but I have been exceedingly
  46. curious about it for some time.  Consider the following: Carl Sagan
  47. (sp?) in his cosmic calendar shows that all of recent recorded history
  48. represents only the last few seconds before midnight, a mere
  49. instantaneous flicker compared to the events that have preceeded it
  50. during the cosmic 'year'. Consider further that science has in recent
  51. years taken on an exponential learning curve. For example, electricity
  52. was only 'discovered' (as in defined and put to useful purpose as
  53. opposed to merely observed in nature) within the last few hundred
  54. years, radio within the last hundred, relativity, nuclear power and
  55. space travel within this century. The true nature of superconductivity,
  56. perhaps yet to come.  Practical human spacetravel outside the boundarys
  57. of even our own solar system still only an unrealized dream.
  58.  
  59. Now, consider that even if there exists a race somewhere relatively
  60. closeby in the universe so that radio is a practical means of
  61. communication, and if this race has developed in a very similar manner
  62. to our own, if they are a mere 1% behind us on the cosmic calendar they
  63. will not even yet have evolved on their planet. For example, if the age
  64. of our Earth is 4 billion years, 1% of 4 billion is 40 million. longer
  65. than man has existed on this planet(by most estimates). So, let's be
  66. generous. Let's say there is some operative factor of parallel
  67. evolution which would align the development of the two cultures (theirs
  68. and ours) to within .0001%. Even to this, I dare say ridiculous, level
  69. of parallelism, they are only within +/- 4000 years of us. If they are
  70. behind us they are somewhat before the time of their equivalent of the
  71. Greeks, and there is no hope of communication. If they are ahead of us,
  72. they are probably so advanced as to be almost unrecognizable.  Bear in
  73. mind what has happened scientifically in only the last 100 years.
  74. However, for those who would argue this, I contend that the point is
  75. moot by the very absurdity of the tolerance specified.
  76.  
  77. Ergo, I put forward for your consideration that even if life such as
  78. ours is fairly common on the universe, that the time alignment problem
  79. would make it extremely unlikely that we would/will ever encounter it.
  80.  
  81. And of course, that further assumes that the culture in question (the
  82. one relatively aligned to ours), is also the one which is reasonably
  83. nearby.
  84.  
  85. I contend that if you add the 'time skew' factor to those formulae
  86. which portend to predict the probability of life like our own elsewhere
  87. in the universe you get a liklihood near zero that we will ever
  88. encounter it.
  89.  
  90. What say you all?
  91.  
  92.  
  93. sun!amanda!msodos
  94.  
  95. ------------------------------
  96.  
  97. Date: 23 Jul 88 09:22:38 GMT
  98. From: unisoft!gethen!abostick@ucbvax.berkeley.edu  (Alan Bostick)
  99. Subject: Re: Solar Sails
  100.  
  101. In article <10922@oberon.USC.EDU> robiner@ganelon.usc.edu (Steve) writes:
  102. >If the light bounces off the sail, how does it impart momentum.  What 
  103. >energy of the photon is now reduced?  I think the photons must be
  104. >ABSORBED by the sail for this to work.
  105.  
  106. Well, you're wrong. 
  107.  
  108. Consider a mirror initially in free fall.  Let us work in the reference
  109. frame where the mirror is at rest.  The mirror has a mass of m, and in
  110. this frame it has a kinetic energy of zero.  A photon is traveling to
  111. the right with momentum p and energy E = c*p, where c is the speed of
  112. light.  The photon bounces off of the mirror and is reflected in
  113. accordance with the laws of reflection.  Now it is traveling to the left
  114. with momentum -p' and energy E' = c*p'.  The momentum of the photon has
  115. changed, so in order for momentum to be conserved the momentum of the
  116. mirror must change as well.  The mirror's momentum is now p" and its
  117. kinetic energy is now E" = (p"**2)/(2*m).  The total final momentum must
  118. equal the total initial momentum:  p" - p' = p; and the total final
  119. energy must equal the total initial energy: E' + E" = E.  If we take our
  120. energy equation and make the appropriate substitutions, we have:
  121.  
  122.     c*p' + (p"**2)/(2*m) = c*p
  123.  
  124. Now make the substitution p' = p" - p (a rearrangement of the momentum
  125. equation), and solve for p".  We then have
  126.  
  127.     p" = m*c*((1 + (4*p)/(m*c))**0.5 - 1) .
  128.  
  129. When p << mc (and we are talking about a single photon here, so it
  130. almost certainly does,) this is closely approximated by
  131.  
  132.     p" = 2*p - 0.5*((p/(m*c))**2) .
  133.  
  134. This is the momentum of the mirror after the reflection.  We substitute
  135. this into our momentum equation to find that 
  136.  
  137.     p' = p - 0.5*((p/(m*c))**2) .
  138.  
  139. We see that the photon has a little less momentum, and hence a little
  140. less energy than before.  This energy lost by the photon has gone into
  141. kinetic energy of the now moving mirror.  Energy is conserved, momentum
  142. is conserved, and the mirror is now moving, due to the kick of the
  143. light.  No absorption is necessary.
  144.  
  145. Next time, think for a minute before shooting off your mouth.  This is
  146. freshman physics.  This is freshman physics for liberal arts majors.
  147.  
  148.                     Alan Bostick
  149.                     ucbvax!unisoft!gethen!abostick
  150.  
  151. ------------------------------
  152.  
  153. Date: 25 Jul 88 10:55:28 GMT
  154. From: b.gp.cs.cmu.edu!Ralf.Brown%B.GP.CS.CMU.EDU@pt.cs.cmu.edu
  155. Subject: Re: Shuttle-C details
  156.  
  157. In article <1012@cfa200.cfa250.harvard.edu>, willner@cfa250.harvard.edu (Steve Willner P-316 x57123) writes:
  158. }[Shuttle-C] Development cost would be up to $1.5 billion. Current definition
  159. }studies are to run through 1989. 
  160.  
  161. $1.5 billion to develop a launcher from mostly off-the-shelf parts!?!?!?!
  162. Multi-year definition studies?!?!?!  Sounds like more gold-plating to me....
  163. --
  164. UUCP: {ucbvax,harvard}!cs.cmu.edu!ralf -=-=-=- Voice: (412) 268-3053 (school)
  165. ARPA: ralf@cs.cmu.edu  BIT: ralf%cs.cmu.edu@CMUCCVMA  FIDO: Ralf Brown 1:129/31
  166. Disclaimer? I     |Ducharm's Axiom:  If you view your problem closely enough
  167. claimed something?|   you will recognize yourself as part of the problem.
  168.  
  169. ------------------------------
  170.  
  171. Date: 26 Jul 88 13:34:44 GMT
  172. From: dietz@cu-arpa.cs.cornell.edu  (Paul F. Dietz)
  173. Subject: Re: Shuttle-C details
  174.  
  175. The interesting thing about the Shuttle-C, as proposed, is that you
  176. can launch it only once for every 6.7 shuttle flights (for the two engine
  177. version) or every 10 flights (for the 3 engine version).  So, after the
  178. current stock of used engines is exhausted, shuttle-C will have the
  179. capability of lifting maybe 1/3 the mass the shuttle fleet can.  Excuse
  180. me if I don't cheer.
  181.  
  182.     Paul F. Dietz
  183.     dietz@gvax.cs.cornell.edu
  184.  
  185. ------------------------------
  186.  
  187. Date: 25 Jul 88 22:01:07 GMT
  188. From: thumper!karn@faline.bellcore.com  (Phil R. Karn)
  189. Subject: Re: space news from June 6 AW&ST
  190.  
  191. > ... So far the station has survived, at the
  192. > expense of major cuts to CSTI, Pathfinder, NASA expendables, and the
  193. > Commercially Developed Space Facility.  [Those are lousy places for cuts.]
  194.  
  195. *Now* you see why the Space Station isn't such a good idea. If it
  196. competed solely with, say, SDI for funding I'd be 110% for it. But it
  197. instead competes, rightly or wrongly, mostly with other NASA projects,
  198. and with the possible exception of the Shuttle they are all far more
  199. cost-effective than the Space Station.
  200.  
  201. > Soviet Academy of Sciences and the Federation of American Scientists
  202. > jointly propose a ban on nuclear reactors in Earth orbit.  This would
  203. > hamper SDI and shut down the Soviet nuclear radarsats.
  204.  
  205. Agreed. We really need some enlightened self-interest on both sides. An
  206. excellent start would be the following:
  207.  
  208. 1. Ban the use of nuclear power sources in low earth orbit, "low" being
  209. defined as anything with a lifetime less than a thousand years or so.
  210. Deep space missions would be fine.
  211.  
  212. 2. Ban any mission that involves the explosion of a warhead in orbit or
  213. the deliberate collision of objects unless the expected lifetime of the
  214. resulting fragments is less than a year.
  215.  
  216. These two provisions would have the following highly beneficial effects:
  217.  
  218. 1. The seemingly regular series of Soviet nuclear-powered radarsats
  219. re-entering the atmosphere would stop.
  220.  
  221. 2. The increasing pollution of orbital space by ASAT and SDI tests would
  222. stop.
  223.  
  224. 3. Taken together, the two provisions would effectively prohibit many,
  225. if not most, nuclear powered SDI tests.
  226.  
  227. We urgently needed the Limited Test Ban Treaty in 1963, and we urgently
  228. need a treaty like this now.
  229.  
  230. Phil
  231.  
  232. ------------------------------
  233.  
  234. Date: 25 Jul 88 22:50:12 GMT
  235. From: sdcc6!calmasd!jnp@ucsd.edu  (John Pantone)
  236. Subject: Re: space news from May 30 AW&ST
  237.  
  238. Henry Spencer writes:
  239.    ...much valuable info deleted...
  240.    Reagan will propose that the two countries study cooperation
  241.    in solar-system exploration.  He will refrain from endorsing missions
  242.    involving extensive hardware cooperation (e.g. Apollo-Soyuz), major
  243.    manned projects, or specific unmanned Mars missions.  [Has it occurred
  244.    to any of the brain-damaged bozos who put together this wonderful list
  245.    of non-promises that maybe the Soviets are tired of studying the notion
  246.    endlessly and would like to *do* something?!?]
  247.  
  248. Henry - I'm not really arguing about the "brain-damage" nor even the
  249. "bozo" nor even the "non-promises".  I am, however, not too thrilled
  250. to see an editorial comment which seems to imply that just because the
  251. Soviets may (or may not) be getting tired of our "studies" that we
  252. should fall through our a__holes trying to please them, or get
  253. something done to satisfy or placate them.
  254.  
  255. These are the same people that in the Sputnik era (not that long ago
  256. to me, anyway) promised (not threatened, mind you, *promised*) to bury
  257. us.  A couple of "kind words" and a leader in decent tailoring (for a
  258. change) hardly eradicates decades of threatening behavior.  I
  259. personally think that cooperation is far more desirable than continued
  260. competition - but not without a great deal of deliberation - and due
  261. consideration.  If the Soviets have to stew in their juices a while -
  262. so be it - tough luck. Gorbachev represents, PERHAPS, a new era -
  263. we'll just have to wait and see.
  264. -- 
  265. These opinions are solely mine and in no way reflect those of my employer.  
  266. John M. Pantone @ GE/Calma R&D, 9805 Scranton Rd., San Diego, CA 92121
  267. ...{ucbvax|decvax}!sdcsvax!calmasd!jnp   jnp@calmasd.GE.COM   GEnie: J.PANTONE
  268.  
  269. ------------------------------
  270.  
  271. Date:     Tue, 26 Jul 88 14:00 CDT
  272. From: Bill Higgins-- Beam Jockey <HIGGINS%FNAL.BITNET@cunyvm.cuny.edu>
  273. Subject:  Doppler lidar, ESA publications(was: NASA news - Seasat)
  274. Original_To:  SPACE
  275.  
  276. All the discussion of Seasat, oceanography, and radar reminds me of an article
  277. (going slightly off on a tangent) in the current *ESA Journal* (Volume 11
  278. Number 4/volume 12 Number 1 [hey, that's what it says on the contents page.
  279. Must be a Spectacular Double Issue or something.], pages 19-36: "Spaceborne
  280. Doppler Wind Lidars," by G. Salvetti of ESTEC.
  281.  
  282. The object is to shine a laser down, observe scattered light off dust particles
  283. and aerosols, and measure the Doppler shift.  Do this from two angles (two
  284. spots in the satellite's orbit) for the same location on the surface, and you
  285. have enough velocity information to get the two-dimensional wind pattern. Time
  286. delay of the laser pulse gives you depth. This could be a great boon to the
  287. weather guys, especially in the Southern Hemisphere where surface measurements
  288. are sparse.
  289.  
  290. Problems:  Laser needs lots of power, but beam density is limited by eye-safety
  291. requirements. Space-qualified lasers and detectors are needed. Data rates are
  292. very high (you probably need on-board processing).  You have to take Doppler
  293. shift due to spacecraft motion and Doppler broadening due to molecular motion
  294. and wind shear out of a very feeble signal in order to get the numbers you
  295. want.  Coherent detection of the signal would be nice and sensitive, but may be
  296. too tricky to achieve in a flyable system.  Still under development-- but a
  297. rather nice technique, don't you think?
  298.  
  299. I might as well reveal a secret I've been sitting on for quite a while: The
  300. European Space Agency's magazines are FREE.  *ESA Journal* is for technical
  301. papers, *ESA Bulletin* is more general-- if still pretty technical-- and
  302. includes regular status reports on every ESA program, as well as articles. Both
  303. are quarterly.  Write to:
  304.  
  305. ESA Publications Division
  306. ESTEC
  307. 2200 AG Noordwijk
  308. The Netherlands
  309.  
  310. And by all means, get your library to subscribe!!
  311.  
  312. The ESA Publications Division can also give you information on buying copies of
  313. ESA's technical reports and books, which flow in great quantity from the
  314. European space program.  And there are a couple of other free publications.
  315.  
  316.  
  317.                          ______meson      Bill Higgins
  318.                       _-~
  319.         ____________-~______neutrino      Fermi National Accelerator Laboratory
  320.       -   -         ~-_
  321.     /       \          ~----- proton      Bitnet: HIGGINS@FNALB.BITNET
  322.     |       |
  323.     \       /                             SPAN/Hepnet/Physnet: 43011::HIGGINS
  324.       -   -
  325.         ~
  326.  
  327. ------------------------------
  328.  
  329. Date: 26 Jul 88 19:05:09 GMT
  330. From: agate!garnet!weemba@ucbvax.berkeley.edu  (Obnoxious Math Grad Student)
  331. Subject: We will bury you
  332.  
  333. >These are the same people that in the Sputnik era (not that long ago to
  334. >me, anyway) promised (not threatened, mind you, *promised*) to bury us.
  335.  
  336. Like or dislike the Soviets as you think proper, but don't keep citing
  337. this famous line incorrectly.  "We will bury you" is Russian idiom that
  338. meant nothing more than the trivial assertion "we will live longer than
  339. you".  "Bury" here has the sense of "be in attendance at your funeral",
  340. and not the "go out of our way to put you six feet under" interpretation.
  341.  
  342. And in case you think the sentence is possibly ambiguous, it most certain-
  343. ly wasn't so in context.  Funny how Krushchev's full speech with this line
  344. is so rarely printed--it was just simple Marxism about how the capitalist
  345. system is going to self-destruct, the socialist system is going to endure,
  346. and all that rot.
  347.  
  348. ucbvax!garnet!weemba    Matthew P Wiener/Brahms Gang/Berkeley CA 94720
  349.  
  350. ------------------------------
  351.  
  352. Date: 26 Jul 88 13:57:28 GMT
  353. From: rochester!rocksanne!entire!elt@rutgers.edu  (Edward L. Taychert)
  354. Subject: Re: Time skew -- does it hurt SETI?
  355.  
  356. My astrophysics text discusses extraterrestrial communications based
  357. most likely on radio. Different probabilites of contact are plotted
  358. against the population density of the universe on one axis and
  359. the lifetime of a sufficiently advanced culture on the other.
  360. Most depressing was the notion that we advance sufficiently to
  361. call out, then kill ourselves off. The reply falls on a dead world :-(
  362.  
  363. Even optimistically, communications (a message and reply) are likely
  364. to take tens of thousands of years. We may hear a beacon in the night,
  365. or we may be heard on a distant world, but the odds of a dialog 
  366. don't look good.
  367. -- 
  368.  
  369. ____________________________________________________________________________
  370.  
  371. Ed Taychert                Phone: USA (716) 381-7500
  372. Entire Inc.                UUCP: rochester!rocksanne!entire!elt
  373. 445 E. Commercial Street
  374. East Rochester, N.Y. 14445 
  375. _____________________________________________________________________________
  376.  
  377. ------------------------------
  378.  
  379. Date: 26 Jul 88 18:45:53 GMT
  380. From: grasp.cis.upenn.edu!ulrich@super.upenn.edu  (Nathan Ulrich)
  381. Subject: Re: Solar Sails
  382.  
  383. In article <1111@gethen.UUCP> abostick@gethen.UUCP (Alan Bostick) writes:
  384. >In article <10922@oberon.USC.EDU> robiner@ganelon.usc.edu (Steve) writes:
  385. >>If the light bounces off the sail, how does it impart momentum.  What 
  386. >>energy of the photon is now reduced?  I think the photons must be
  387. >>ABSORBED by the sail for this to work.
  388. >
  389. >Well, you're wrong. 
  390. >
  391. >Next time, think for a minute before shooting off your mouth.  This is
  392. >freshman physics.  This is freshman physics for liberal arts majors.
  393. >
  394. I think your reply is rather pompous and insulting.  I did not read the
  395. original posting, but it appeared to be asking a good question, which you
  396. did not answer.  Why isn't absorption most efficient for a photon sail?
  397.  
  398. Relativistic physics has some interesting quirks; one of the them is the 
  399. characterization of photons.  They are generally considered to have momentum
  400. but not mass, and always travel at the speed of light (c).  It has been
  401. experimentally determined that photons can exert pressure, and the momentum
  402. of photons at various wavelengths has been measured.  However, the theory
  403. of relativity does not allow for objects with mass to travel at the speed
  404. of light, therefore photons are massless.
  405.  
  406. We do know that E = hn, where E is the energy of the photon, h is Planck's
  407. constant, and n is the frequency of the photon.  In a collision with a mirror,
  408. a photon will transfer some of its momentum and its energy to the mirror.
  409. The new energy E' = hn' is less than the original energy E, therefore the
  410. new frequency n' is less than the original frequency n.  The result?  Light
  411. reflected from a mirror changes color.
  412.  
  413. If we want to build the most efficient sail possible, then we need to do two
  414. things:  maximize the kinetic energy gain per photon collision, and maximize
  415. the number of photons hitting the sail.  We can handle the second by making
  416. the biggest sail possible.  The first is a little more interesting.  It would
  417. seem intuitively that the best sail material would absorb all the photons
  418. hitting it, because then all the energy of the photons would be transferred to
  419. the sail.  Unfortunately, when the speed of a photon falls below the speed of
  420. light--like when it is absorbed by the sail--it is no longer a photon, and its
  421. energy is transferred to some other form:  electricity via photoelectric cells,
  422. heat via black clothing, etc.  It turns out that the energy of a photon will
  423. not be converted into the kinetic energy of the sail, but into one of these
  424. other forms.  The way to gain kinetic energy from photons is to reflect them
  425. as efficiently as possible--the energy transfer results in an increase in the
  426. kinetic energy of the sail, rather than to heating it up.
  427.  
  428. In practice, you need a very big, very light, very reflective sail.
  429.  
  430. Nathan Ulrich
  431. ulrich@grasp.cis.upenn.edu
  432.  
  433. ------------------------------
  434.  
  435. End of SPACE Digest V8 #312
  436. *******************
  437.