home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / spacedig / v09_3 / v9_359.txt < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-07-08  |  21KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from holmes.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/QYEgscy00UkZMQ505r>;
  5.           Wed, 12 Apr 89 00:18:49 -0400 (EDT)
  6. Message-ID: <UYEgsSy00UkZQQ3E4u@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: Wed, 12 Apr 89 00:18:39 -0400 (EDT)
  11. Subject: SPACE Digest V9 #359
  12.  
  13. SPACE Digest                                      Volume 9 : Issue 359
  14.  
  15. Today's Topics:
  16.          Soviet Mir space station in trouble
  17.                Gigantism of SPS
  18.          Assaying likely asteroids from afar
  19.            Re: Assaying likely asteroids from afar
  20.         Re: Success with cold fusion reported
  21.                Reminders for Old Farts
  22.               Re: Hubble Space Telescope
  23.          jim benz and kicking us off dis heah planet
  24.         Re: more on Liberty Bell 7 (and other s'craft)
  25.        Re: far side of the Moon photo mission (ussr's)
  26.        constant-boost fusion spaceships, power requirements of
  27. ----------------------------------------------------------------------
  28.  
  29. Date: Tue, 11 Apr 89 23:57:37 EDT
  30. From: Glenn Chapman <glenn@ll-vlsi.arpa>
  31. To: XB.N31@forsythe.stanford.edu, space-editors-new@andrew.cmu.edu,
  32.         yaron@astro.as.utexas.edu
  33. Subject: Soviet Mir space station in trouble
  34.  
  35.      The Soviet Union has suffered a serious problem with its Mir 
  36. space station.  What exactly is wrong was not stated but on April 11
  37. Radio Moscow announced that the current crew (Dr. Valrey Polyakov, 
  38. Alexander Volkov and Sergei Krikalev) will be returning to earth on
  39. April 27th.  They are currently preparing the station for operation in
  40. an unmanned automatic mode.  Originally Soyuz TM-8 was scheduled for
  41. launch on April 19th to bring a two man crew of Alexander Viktorenko
  42. and Alexander Balandin.  It is not likely that the problem is with the new
  43. crew (there is always a backup team) or the launcher/capsule.  If that
  44. was the case they would probably just have ordered the current crew to
  45. stay up there another two months until the next launch window, in mid
  46. June.  There Soyuz TM-7 is about 4 months old at this point, 6 is the
  47. maximum they keep capsules up there for.  Also, they have in the
  48. past sent a Soyuz up on automatic to a space station to replace a capsule
  49. that was suspect (in June 1979 Soyuz 34 was sent up to Salyut 6 to replace
  50. the Soyuz 32 which had exceed the [then] 90 day limit because of the 
  51. failure of Soyuz 33 to dock to the station).  All of this suggests that
  52. there has been some failure on board the Mir station.  There have been
  53. some rumors that there were problems with the gyroscopes in the Kvant
  54. section, but if these were true that should not be reason for leaving 
  55. Mir unmanned (it was run without them for many months even with the
  56. Kvant module attached).  However, it cannot be a life threatening problem;
  57. an emergency landing at this time would be relatively safe, and the
  58. normal Mir launch/landing window opens on April 19th.  Thus this crew
  59. is coming down near its expected time of April 29th.  There was no statement
  60. as to the cause of the problem, not in the keeping with the current
  61. Glasnost tendency.  After the Phobos II loss and the sinking of the Mike
  62. class nuclear submarine it appears that one more failure was a bit more
  63. than the news service could take in a one month period.  One can
  64. speculate that they are studying the situation and will send up a repair
  65. crew after the proper equipment has been manufactured.
  66.      Thus it appears that there will be a hiatus in the permanent presence
  67. of humans in space.  The Russians came close, but it looks like they will
  68. not pull it off.  On the other hand they did get a 26 month run - mankind's
  69. best result so far.
  70.  
  71.                                                       Glenn Chapman
  72.                                                       MIT Lincoln Lab
  73.  
  74. ------------------------------
  75.  
  76. Date: 9 Apr 89 15:55:42 GMT
  77. From: rochester!dietz@bbn.com  (Paul Dietz)
  78. Subject: Gigantism of SPS
  79.  
  80. In article <3073@uvacs.cs.Virginia.EDU> rwl@uvacs.cs.Virginia.EDU (Ray Lubinsky) writes:
  81.  
  82. >I hate to break the news to you, but SPS never had a chance anyway.  For
  83. >starters, it requires a huge infrastructure, massive startup costs, and
  84. >potential biohazard (at least, I'll pass on living anywhere near the microwave
  85. >collectors, thank you).
  86.  
  87. SPS gets more practical if you posit the existence of moderately
  88. efficient sun-pumped lasers.  At constant beam power density, the
  89. power output of an SPS scales linearly with the wavelength of the
  90. beam.  If a lambda = 1 cm system needs 10 GW, a 1 micron system could
  91. operate at 1 MW.  The aperture of the transmitter and receiver shrink
  92. by a factor of 100.  Probably it pays to make the beam a bit more
  93. intense to burn through clouds.
  94.  
  95. Of course, you'd need some way of efficiently converting laser light
  96. to electricity.  That should be easier than converting sunlight, since
  97. laser light is far brighter and is monochromatic.  I believe 50%
  98. efficiency has already been attained with PV cells with the proper
  99. bandgap.
  100.     
  101. The start-up costs of making the SPS factory are still exorbinant.
  102.  
  103. > Personally, I imagine that after some substantial (on orbit) research
  104. > of 0 G materials processing, there will be hundreds of reasons for the
  105. > development and habitation of LEO and the Moon.
  106.  
  107. This man is an optimist.  I think zero-gee materials processing will
  108. have very limited market penetration, and will no more promote
  109. habitation of the Moon than did the comsat industry.
  110.  
  111.     Paul F. Dietz
  112.     dietz@cs.rochester.edu
  113.  
  114. ------------------------------
  115.  
  116. Date: 9 Apr 89 11:35:29 GMT
  117. From: amdahl!drivax!macleod@ames.arc.nasa.gov  (MacLeod)
  118. Subject: Assaying likely asteroids from afar
  119.  
  120.  
  121.  ;To supply the whole world at this (first world) rate requires 5e12 Kg total.
  122.  ;Assuming 3% ore @ 3.5gm/cc, this is an equivalent sphere 4.5 Km in diameter,
  123.  ;weighing 5e9 tons or 5e12 Kg.
  124.  ;There exist at least 40,000 asteroids larger than 5 Km in diameter.
  125.  ;
  126.  ;2. Asteroid mining energy considerations
  127.  ;----------------------------------------
  128.  ;The deltaV from the Belt to Earth is 7 Km/s. Moving 5e12 Kg of asteroid
  129.  ;needs 1e20 joules (about 1% of world's annual (1978) energy use).
  130.  ;
  131.  ;Reproduced without permission from "A Step Farther Out" by Jerry Pournelle
  132.  
  133. In a note to Mike Van Pelt I suggested that we take one of the one-shot SDI
  134. lasers, aim it at a likely asteroid, and light if off.  This should give us
  135. enough reflected signal to spectrographically assay the rock (or metallic
  136. lump, we would hope).
  137.  
  138. Mike replied that it sounded feasible except for the political constraints of
  139. the treaty which bans atomic explosions in space.  I'm sure he's correct, but
  140. it would be nice, in the current thaw in the cold war, if we could convince
  141. them that we weren't up to something.  After all, I'm sure they would rather
  142. see them pointed someplace else. 
  143.  
  144. Michael Sloan MacLeod  (amdahl!drivax!macleod)
  145.  
  146. ------------------------------
  147.  
  148. Date: 9 Apr 89 20:38:58 GMT
  149. From: pyramid!nsc!andrew@lll-lcc.llnl.gov  (andrew)
  150. Subject: Re: Assaying likely asteroids from afar
  151.  
  152. In article <4528@drivax.UUCP>, macleod@drivax.UUCP (MacLeod) writes:
  153. > In a note to Mike Van Pelt I suggested that we take one of the one-shot SDI
  154. > lasers, aim it at a likely asteroid, and light if off.  This should give us
  155. > enough reflected signal to spectrographically assay the rock (or metallic
  156. > lump, we would hope).
  157.  
  158. What immediately springs to mind here is the possibly of _in situ_ smelting.
  159. It's been suggested by others that a solar mirror melting arrangement might
  160. do it, but (without doing the calculation) this sounds impractical.
  161. Such a laser would come in very handy. I'm not sure whether it would be
  162. practical to leave it in earth orbit though; fine control at this range
  163. and relative velocity would make smelting haphazard and dangerous for the
  164. local-to-asteroid miners B^) Smelting before transportation can be extremely
  165. cost-effective, especially if the ore is not particularly rich.
  166.  
  167. ------------------------------
  168.  
  169. Date: 7 Apr 89 03:48:12 GMT
  170. From: attcan!lsuc!ncrcan!moegate!soley@uunet.uu.net  (Norman S. Soley)
  171. Subject: Re: Success with cold fusion reported
  172.  
  173. In article <3634@sdsu.UUCP> frost@sdsu.UUCP (Richard Frost) writes:
  174. >In article <4182@ttidca.TTI.COM>, hollombe@ttidca.TTI.COM (The Polymath) writes:
  175. >> In article <1052@elmgate.UUCP> maa@elmgate.UUCP (Mark Armstrong SOFT) writes:
  176. >> [...]
  177. >> }Why do you think it would be more efficient to produce your own electricity
  178. >> }instead of buying it from utilities?? What would be the cost of such system,
  179. >> }$5,000 sounds realistic. ...
  180. >> 
  181. >> That's about what I cost it out to.  I'd cheerfully pay $5000 to be energy
  182. >> independent.
  183. >
  184. >Although utility companies are required to by any excess power you generate
  185. >YOU are responsible for purchasing a synchonous interface to the grid ( a
  186. >synchronous inverter if you're generating DC) plus a new meter and pay for
  187. >periodic calibration inspections by the utility company.
  188. >
  189. >So if there is any merit to the giant 'hill of salt' speculation that we
  190. >could all have fusion generators in our backyard, be prepared to add an
  191. >additional $1500 to your overhead costs plus $100 to your annual cost.
  192.  
  193. OK let's take it as a given that the Pons & Flieshmann experiment, refined,
  194. optimised, and engineered for a few years results in practical generators
  195. small enough to bury in one's backyard (personally I think that, initially
  196. at least, P&F derived fusion will only be economically practical in power 
  197. plant sizes).
  198.  
  199. In order for the current power grid to work it is necessary to balance
  200. the input and output of the system, or at least attempt to. The amount of
  201. power generated by windmills and small hydro-electric plants is a drop in
  202. the bucket so the utilites don't worry about it. Most utilities have a 
  203. centre where they do load balancing, turning on and off generating
  204. capacity as it's needed. It's a complex and delicate system, for example 
  205. the infamous New York blackout of the 60's resulted from a single blown 
  206. relay near Kingston, Ontario that took enough load off the grid suddenly 
  207. to crash the whole shooting match, everyone turning their TV's off 
  208. at the end of the Tiny Tim's wedding episode of the Tonight show came "this
  209. close" to putting the whole continent in darkness. A power grid consisting of
  210. large numbers of small generators, if possible at all, would require a
  211. massive automated control system, and think of the administrative headache of
  212. deciding who's generators to take off-line at any point in time. Of course one
  213. might ask: if small generators are that cheap and easy why tie them into a
  214. grid at all?
  215. -- 
  216. Norman Soley - The Communications Guy - Ontario Ministry of the Environment
  217. Until the next maps go out:    moegate!soley@ontenv.UUCP 
  218. if you roll your own:     uunet!{attcan!ncrcan|mnetor!ontmoh}!ontenv!moegate!soley
  219. I'd like to try golf, but I just can't bring myself to buy a pair of plaid pants
  220.  
  221. ------------------------------
  222.  
  223. Date: Sun, 9 Apr 89 04:00:11 PDT
  224. From: Eugene Miya <eugene@amelia.nas.nasa.gov>
  225. Subject: Reminders for Old Farts
  226.  
  227. Hints for old users (subtle reminders) You'll know these.
  228.  
  229. Minimize cross references, [Do you REALLY NEED to?]
  230. Edit "Subject:" lines especially if you are taking a tangent.
  231. Send mail instead, avoid posting follow ups. [100 mail messages mean more than 1
  232. follow-up.]
  233. Read all available articles before posting a follow-up. [Check all references.]
  234. Cut down attributed articles.  Summarize!
  235. Put a return address in the body (signature) of your message (mail or
  236. article), state institution, etc. don't assume mail works.
  237.  
  238. ------------------------------
  239.  
  240. Date: 8 Apr 89 20:42:50 GMT
  241. From: !cmx!amax.npac.syr.edu!anand@cunyvm.cuny.edu  (Anand Rangachari)
  242. Subject: Re: Hubble Space Telescope
  243.  
  244.  
  245.   Did anybody read the interesting article in the journal Nature about
  246. the Hubble space telescope?
  247.  
  248. It seems that 6 important bolts which hold a mirror assembly within
  249. the tube are not properly secured with epoxy and may come loose
  250. due to the vibration caused by the launch.
  251.  
  252. Right now, a special platform is being constructed which will allow
  253. a worker to enter the telescope without touching the sides of the tube.
  254. The worker will then apply the six tiny blobs of epoxy.
  255.  
  256. The whole thing will cost $350,000.
  257.  
  258. R. Anand            Internet: anand@amax.npac.syr.edu
  259.                     Bitnet:   ranand@sunrise
  260.  
  261. ------------------------------
  262.  
  263. Subject: jim benz and kicking us off dis heah planet
  264. From: IA80024%MAINE.BITNET@VMA.CC.CMU.EDU (Nicholas C. Hester)
  265. Date:    Sun, 09 Apr 89 15:00:59 EDT
  266.  
  267. jim- i'm sorry, but i refuse to leave this planet if i'm not allowed back on to
  268. live. i was borne here and no one has the right to move me off.
  269.  
  270. =nick=
  271. ia80024@maine.bitnet
  272. ia80024@maine.maine.edu
  273.  
  274. ------------------------------
  275.  
  276. Date: Sun, 9 Apr 89 12:47:53 PDT
  277. From: Peter Scott <pjs@aristotle.Jpl.Nasa.Gov>
  278. Subject: Re: more on Liberty Bell 7 (and other s'craft)
  279.  
  280. m2c!wpi!tmurphy@husc6.harvard.edu  (Tom [Chris] Murphy) writes:
  281.  
  282. >In article <16680@cup.portal.com> mmm@cup.portal.com (Mark Robert Thorson) writes:
  283. >>A few years ago, someone mentioned some Apollo hardware was in the ocean
  284. >>(I think it was the LEM from Apollo-13).
  285.  
  286. >There's no way a LEM could survive re-entry.  The thing is EXTREMELY flimsy,
  287. >I once heard (in a book by Michael Collins I think) that a technician once
  288. >dropped a wrench through the hull.
  289.  
  290. I believe that the LEM carried an RTG which was projected to survive re-entry
  291. intact.
  292.  
  293. Peter Scott (pjs@grouch.jpl.nasa.gov)
  294.  
  295. ------------------------------
  296.  
  297. Date: 9 Apr 89 21:51:32 GMT
  298. From: ames.arc.nasa.gov!mike@ames.arc.nasa.gov  (Mike Smithwick)
  299. Subject: Re: far side of the Moon photo mission (ussr's)
  300.  
  301. In article <1989Mar29.210418.4272@utzoo.uucp> henry@utzoo.uucp (Henry Spencer) writes:
  302. >In article <1452@cfa.cfa.harvard.EDU> mink@cfa.harvard.EDU (Doug Mink) writes:
  303. >>*Surveyor 4      Apr. 17, 1967  Soft-landed on moon; returned photos and soil data
  304. >
  305. >Check your data, please, Surveyor 4 was a failure if I'm not mistaken.
  306. >Its transmitter went dead in mid-flight.  It conceivably may have made a
  307. >successful landing, since landing was completely automatic, but it returned
  308. >no data of any kind.
  309. >-- 
  310.  
  311. The Surveyor 4's signal abruptly cut off about 40 seconds after the beginning
  312. of the main retromotor ignition, about 1 1/2 seconds before burnout. The
  313. spacecraft was at 49,000 feet above the lunar surface. JPL tried for the
  314. next day to re-establish contact, but was unable to. 
  315.  
  316. After a "thorough investigation", the review board could not determine the
  317. cause of the failure, but concluded that it was a fluke so no spacecraft
  318. resdesign was carried out.
  319.  
  320.  
  321. mike
  322.  
  323.           *** mike (cerbral GURU, insert M&Ms to restart) smithwick***
  324. "Oh, I'm just a NOP in the instruction set of life, oh, ohhhh, hmmmmm"
  325.  
  326. [disclaimer : nope, I don't work for NASA, I take full blame for my ideas]
  327.  
  328. ------------------------------
  329.  
  330. Date: 10 Apr 89 02:34:50 GMT
  331. From: mailrus!jarvis.csri.toronto.edu!utgpu!utzoo!henry@husc6.harvard.edu  (Henry Spencer)
  332. Subject: constant-boost fusion spaceships, power requirements of
  333.  
  334. In article <4448@psuvax1.cs.psu.edu> sobleski@gondor.cs.psu.edu (Mark A. Sobolewski) writes:
  335. >><....the power requirements are not merely high, but staggering, if
  336. >
  337. >    For the record... I get 1 gigawatt for a 20 kilo-ton (metric) mass
  338. >accelerating at 1g.  (P=E/t, delta(v)=g*delta(t) (1 second),E=0.5mv^2,
  339. >20,000,000kg)  (minimum power consumption of course).
  340.  
  341. Ah, but that's for acceleration from 0 to (roughly) 10 m/s.  Do the same
  342. computation for 1000 to 1010 m/s and you get about 10 terawatts.  Yet
  343. obviously the same rocket hardware would do either job using the same
  344. amount of fuel and energy.  Clearly you're not measuring what you think
  345. you are.  What you are measuring is the amount of energy needed to do
  346. that bit of accelerating by pushing on a fixed object.  That is, with
  347. a catapult rather than a rocket.  The math is right, but you have to
  348. apply it to what you're actually pushing on, which for a rocket is its
  349. exhaust jet.
  350.  
  351. >    While not a very large ship....  It still has enough room...
  352.  
  353. Actually it's pretty sizable, I'd say.  That's the size of an Invincible-
  354. class aircraft carrier.  For solar-system work we can build them a lot
  355. smaller.  However, let's assume that mass for convenience.  Now, the
  356. power requirement to expel a jet with a mass flow of (dm/dt) and an
  357. exhaust velocity of v_exh is 0.5 * (dm/dt) * v_exh^2.  So we need to
  358. figure out the mass flow and exhaust velocity.
  359.  
  360. Mass flow depends on how long a mission we want to fly and how much
  361. fuel we want to carry.  Let's say we're going to the asteroid belt
  362. and back.  In very round numbers, that's a round trip of 1e9 km.
  363. For continuous acceleration (i.e. one half of each leg of the trip),
  364. time = sqrt(2*distance/acceleration) = sqrt(2*250e9/10) = 224000.
  365. That's a quarter of the trip, so the whole thing is 900000 seconds,
  366. about 10 days.  As for fuel, if we don't want the fuel tank to
  367. dominate the whole ship, a fuel fraction of maybe 10% is tops.
  368. So that's 2e6 kg of fuel, giving a fuel flow of about 2 kg/s.  Clearly
  369. fuel pumps, at least, will not be a problem.
  370.  
  371. Now, what about exhaust velocity?  There are roundabout ways to
  372. compute that, but thrust = (dm/dt) * v_exh due to conservation of
  373. momentum, so we can do it fairly directly.  Thrust to push 20e6 kg
  374. along at 1 gee will be about 200e6 newtons.  (We assume a constant
  375. thrust; in practice one would throttle back a bit as the ship burned
  376. off fuel, to keep acceleration constant, but that complicates the
  377. arithmetic no end and does not affect the result much.)  So v_exh =
  378. 200e6/2 or about 100e6 m/s.  The numerate reader will have gone
  379. "gulp!" on seeing that number, since it is about 1/3 of the speed
  380. of light.  Clearly spaceship Invincible's engines are going to be
  381. a pretty remarkable piece of engineering.  But we press on...
  382.  
  383. We now have the numbers we need.  Assuming 100% efficiency and no
  384. losses whatever, spaceship Invincible's fusion generator output needs
  385. to be 0.5 * 2 * 100e6^2 = 10 petawatts.  The numerate reader is
  386. having a terrible coughing fit at this point.  For the innumerate:
  387. a petawatt is a million gigawatts, and the entire power output of Earth,
  388. right down to cooking fires, is a small fraction of *one* petawatt.
  389. Clearly, Invincible's generators are, um, impressive pieces of
  390. engineering in their own right.
  391.  
  392. Clearly 100% efficiency is optimistic.  Let's say it's only 99.99%.
  393. Then Invincible's cooling system has to dissipate a mere terawatt
  394. of heat.  (The numerate reader's coughing fit returns.  A terawatt
  395. roughly equals the electrical power generation of North America.)
  396. The easiest way of cooling something is with flowing fluid; radiating
  397. heat into space is much more hassle.  Assume we use water; it's cheap
  398. and available in quantity, and it's a good coolant.  Melting from
  399. ice and boiling to steam both introduce hassles, so let's say our
  400. input is water just above freezing and output is water just below
  401. boiling.  That's a temperature rise of about 100 C.  The heat capacity
  402. of water is roughly 4200 joules/kg/C, so each kilo absorbs 420e3 J.
  403. So to carry away 1e12 W, we need about 2400 tons per second.  Oops.
  404. Spaceship Invincible has a *bad* cooling problem.
  405.  
  406. What's more, the numerate reader, having recovered from his coughing,
  407. observes that since E=mc^2, boosting the fuel to 1/3 of the speed of
  408. light requires converting about 5% of its mass to energy (we speak
  409. sloppily here for clarity; physicist readers will please keep quiet).
  410. No wonder the power requirement was massive.  The n.r. goes on to
  411. observe that fusion simply doesn't convert that big a fraction.
  412. Invincible's power requirement just cannot be met by fusion, period.
  413. Antimatter might do; Invincible would need to burn about 50 grams
  414. per second (remember that each gram annihilates its own mass in
  415. normal matter).  Optimistic fans of antimatter propulsion think that
  416. straightforward application of current technology might perhaps get
  417. antimatter prices down to $1M/mg.  Invincible's operating costs will
  418. then be fifty billion dollars per second.  I don't think even DoD
  419. can afford to fly this spaceship.
  420.  
  421. I could go on, computing things like radiation output from the power
  422. system, size of heat radiators, etc., but the numbers all come out to
  423. be preposterous.  Not just difficult, but beyond current abilities by
  424. so many orders of magnitude that straightforward extrapolation of
  425. today's technology won't do -- breakthroughs will probably be needed.
  426.  
  427. The moral of the story is, don't get intoxicated by the possibility of
  428. easy fusion.  It may give us the solar system, but it will not give us
  429. 1G constant-boost spaceships.  They are fundamentally hard to build;
  430. still better technology will be needed.
  431. -- 
  432. Welcome to Mars!  Your         |     Henry Spencer at U of Toronto Zoology
  433. passport and visa, comrade?    | uunet!attcan!utzoo!henry henry@zoo.toronto.edu
  434.  
  435. ------------------------------
  436.  
  437. End of SPACE Digest V9 #359
  438. *******************
  439.