home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / spacedig / v13_2 / v13_228.txt < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  22KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from hogtown.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/4boo7Yi00WBwI::05u>;
  5.           Tue,  5 Mar 91 01:59:48 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <4boo7UC00WBwA-8E42@andrew.cmu.edu>
  7. Precedence: junk
  8. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  9. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  10. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  11. Date: Tue,  5 Mar 91 01:59:44 -0500 (EST)
  12. Subject: SPACE Digest V13 #228
  13.  
  14. SPACE Digest                                     Volume 13 : Issue 228
  15.  
  16. Today's Topics:
  17.        Re: URGENT: recent space trivia...Please help...
  18.       Re: Why bother? (was Re: Terraforming, sun shield)
  19.              Cut off in it's prime......
  20.              Re: Terraforming, sun shield
  21.          Acceleration levels in space flight
  22.  
  23. Administrivia:
  24.  
  25.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  26.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription requests,
  27.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  28.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  29.  
  30. ----------------------------------------------------------------------
  31.  
  32. Date: 3 Mar 91 22:01:53 GMT
  33. From: uokmax!jabishop@apple.com  (Jonathan A Bishop)
  34. Subject: Re: URGENT: recent space trivia...Please help...
  35.  
  36. acsls@jetson.uh.edu (Eddie A. McCreary) writes:
  37.  
  38. >In article <9103030208.aa05304@Bonnie.ics.uci.edu>, rhutchin@Bonnie.ICS.UCI.EDU writes:
  39. >> I figure many of you in the sci.space community follow the public policy
  40. >> end of things real closely, so I need a complete answer to the following.
  41. >> I am currently involved in a heated debate about the subject.  As such, I
  42. >> won't tell you what side of the debate I'm on; I'll just pose the
  43. >> questions.  Please reply by e-mail, I usually don't read this group.
  44. >> 
  45. >> 1. Did Dan Quayle, who as VP chairs the National Space Council (right?),
  46. >>    ever say something to the effect that Mars is a worthwhile goal becasue
  47. >>    there is air and water there, and thus men could live there easily?
  48.  
  49. >For about a year I had an article clipped from the Houston Chronicle
  50. >posted in my room on this (No flames please, despite their comments on
  51. >Usenet, they have better comics than the Post.)  Apparently, the
  52. >Vice-President was a guest on a CNN broadcast.  This was right after
  53. >President Bush announced his plan for a manned mission to Mars and
  54. >they asked Mr. Quayle why we should go to Mars.  He reply was that
  55. >since we know that there are cannals on Mars, there must be water. 
  56. >And since there must be water, there must be air and we could walk 
  57. >around on the surface without any special gear.  I'm sorry that I
  58. >don't have a more concrete reference but I packed up that article when
  59. >I moved and I am not really sure where it's at.
  60.  
  61. >The scary part is, you're right, he is chairman of the National Space
  62. >Council...
  63.  
  64.      Yes.  He also pointed out that Mars is "basically in the same orbit
  65. as Earth", with only a slight difference in distance to the sun.  I first
  66. saw this when a professor showed me the quote and asked me to find three
  67. errors in it as a requirement to get his signature for joining Sigma Gamma
  68. Tau, an aerospace honor society.
  69. --------
  70. jabishop@uokmax.ecn.uoknor.edu
  71.  
  72. "I'm with you, LEM, though it's a shame that it had to be you.
  73.  The mother ship is just a blip from your train made for two.
  74.  I'm with you, boys, so please employ just a little extra care.
  75.  It's on my mind, I'm left behind when I should have been there."
  76.                       --Jethro Tull, "For Michael Collins, Jeffrey, and Me"
  77.  
  78. ------------------------------
  79.  
  80. Date: 3 Mar 91 20:45:00 GMT
  81. From: n8emr!bluemoon!bmb@tut.cis.ohio-state.edu  (Bryan Bankhead)
  82. Subject: Re: Why bother? (was Re: Terraforming, sun shield)
  83.  
  84. sss3@ukc.ac.uk (S.S.Sturrock) writes:
  85.  
  86. > Nice idea this terraforming, why can't we make lots of new worlds for people
  87. > to live on, then we don't have to worry about contraception, or the populatio
  88. > problem, excellent plan guys.  We make a mega mess of this world, get all
  89. > green and caring but still we don't consider the one all important green issu
  90. > our propensity to overpopulate.  OK, so it's a tangential argument but what t
  91. > hell, I'm a tangential sort of chap :-)
  92. Terraforming is my least favorite option for creating living space for 
  93. humanity.. The energy cost estimated for the terraforming of mars, the 
  94. most earthlike planet in the solar system is in the area of 10^23 watts, 
  95. or about 100 million times as much as the entire energy consumption fo 
  96. humanity for all purposes.  and that is just to convert the atmosphere! 
  97. There will still be an immense effor in setting up a self sustaing 
  98. ecology. for such a cost we could create billions of O'Neill colonies a 
  99. lot faster.
  100.  
  101. ------------------------------
  102.  
  103. Date: Fri, 01 Mar 91 01:01:46 CST
  104. From: ST6900%SIUCVMB.BITNET@BITNET.CC.CMU.EDU (T.Chrisman
  105.  <ST6900%SIUCVMB.BITNET@BITNET.CC.CMU.EDU>)
  106. Subject: Cut off in it's prime......
  107.  
  108.      My Space-request Newsletter seems to be getting cut off a little more
  109. than midway through the letter.  It usually has been slicing it towards the
  110. end of the 3rd to last article.  This has become VERY annoying being that the
  111. articles that I have really been wanting to read have just HAPPENED to be at
  112. the end!  I have written to the 3 or 4 other people who receive this newsletter
  113. here on campus to ask them if they have been having similar problems and as of
  114. yet have only heard from one of them.  (I wrote them about 4 days ago)  The
  115. person who DID respond told me that he was having no such problems.  Could
  116. you possibly explain this why this might be happening??
  117.      Thank you for your time and patience.....
  118.  
  119. Thomas A. Chrisman
  120. (student/College of Business and Administration/Management)
  121. (Southern Illinois University at Carbondale)
  122. (ST6900@SIUCVMB)
  123.  
  124. ------------------------------
  125.  
  126. Date: 2 Mar 91 19:25:01 GMT
  127. From: crash!orbit!pnet51!schaper@nosc.mil  (S Schaper)
  128. Subject: Re: Terraforming, sun shield
  129.  
  130. Another way of doing this impractical thing would be to put a ring around
  131. Venus, with sufficient tilt to provide cooling. All you need to do is move a
  132. medium-size asteroid and pulverize it in orbit around Venus.
  133. **************************************************************************
  134. Zeitgeist Busters!
  135. UUCP: {crash tcnet}!orbit!pnet51!schaper
  136. INET: schaper@pnet51.orb.mn.org
  137.            Aslan is on the move!
  138. ****************************************************************************
  139.  
  140. ------------------------------
  141.  
  142. Date: 4 Mar 91 00:16:04 GMT
  143. From: zaphod.mps.ohio-state.edu!pacific.mps.ohio-state.edu!ohstpy!miavx1!bynum@tut.cis.ohio-state.edu  (Frank Bynum)
  144. Subject: Acceleration levels in space flight
  145.  
  146.  
  147.         Space Flight Acceleration Regimes 
  148.         Frank Bynum [*] 
  149.  
  150.         <Do73556@LTUVAX.bitnet> (Dave O'Hagan), on Thu, 28 Feb 91 10:55  
  151. EST, in message to Leo J Irakliotis <LIRAKLIO@MIAMIU.bitnet>, who 
  152. forwarded it to <FB3ZPHYG@MIAMIU.bitnet> (Frank Bynum) Thu, 28 Feb 91 
  153. 20:51:55 EST, 
  154.   writes: 
  155.    . . .
  156.  >The problem that I wish to address is  
  157.  >the effect on living organisms under high acceleration.  How can we  
  158.  >achieve substantial acceleration, for effective space travel,  
  159.  >without the destruction of the organism inside the speeding ship?  
  160.  
  161.  >  The only force that I can think of using to counteract this  
  162.  >extreme force of acceleration, is centrifugal force.  My thinking is  
  163.  >that the centrifugal force will expand the organism and the force of  
  164.  >acceleration will keep it contained.  
  165.                                                                          
  166.  >  The propulsion would be an alternating blast from three separate  
  167.  >energy ports.  Is any of this possible, or am I breaking an obvious  
  168.  >law?  Thank you again for your time.  
  169.  
  170.  
  171.  >                                      Sincerely  [UNEF]
  172.  >                                   Dave O'Hagan 
  173.  
  174.         It seems Dave O'Hagan was inquiring about strengths / weaknesses 
  175. of idea for measures to reduce the effects of acceleration [on crew of 
  176. humans?] which may be imposed by space flight methods.  
  177.         Would spinning systems to impose centrifugal 'forces' be 
  178. helpful?  
  179.  
  180.         Those who have seen many late show movies may perhaps recall 
  181. seeing depiction of some notion of this type in a 1950's to '60's 
  182. vintage film.  It was based on the stories, _From Earth To Moon_; and 
  183. _Around the Moon_ by J. Vern. (There were Hollywood updates stemming 
  184. from the era when filmed.  These included such as gizmos for nuclear 
  185. propulsion, for use after launch, and a method for humans to not be 
  186. crushed by the shock from launch via cannon blast. ) 
  187.         Note that linear acceleration in some direction, and centrifugal 
  188. acceleration due to rotation, add as vectors.  At a particular moment, 
  189. radius, rotation angle combination, the 2 effects might perhaps add to 
  190. zero.  But at another instant and angle, the effects would combine 
  191. together with the same sign. 
  192.  
  193.         There are conditions in which imposing spin on a system to 
  194. generate centrifugal 'forces' may serve useful functions.  But the above 
  195. does not happen to be one of them.  
  196.         However, lets review what are some of the various regimes of 
  197. acceleration levels and durations encountered with space flight systems.  
  198. Also note where centrifugal 'forces' may be helpful. 
  199.  
  200.         Table: Accelerations in space flight 
  201.     accel/g0 magnitude  duration    description of situation 
  202.      1 to 7;           5 - 20 min.;  X-15, Mercury, Gemini, Apollo. 
  203.      up to 3-8;    1/12 - 1 min each;  Planes in air combat dog fights. 
  204.      1.5 to 3;        10 - 20 min.    NASA Space Shuttle.  [any_Per] 
  205.     0.1 to 1;    2 to 20 min each time; current interplanetary vehic. 
  206.      Micro-grav., near 0;   Few min. to months;  Coasting sp. flt. 
  207.       About 1;    Few min. to 2 weeks;  Advanced solar sys. ships [LN] 
  208.         1E-5 to 1E-4; weeks to years;  electrical propulsion and  
  209.                                        solar pushed light sails 
  210.         few E-2;     days to months;   laser pushed light sails or  
  211.                                        deep space laser rocketry [f_a_c]  
  212.         up to 20;  few min.;       limit of human physiol. endur. 
  213.         10 - 100; 5-15 min.; cargo; ground-space, laser launch 4-P [4-P]  
  214.         1E3 to 3E4; 1.2 to 0.02 sec; cargo, ground-space, EM canon. 
  215.         1E2 to 3E4; few E-3 sec. 1/2 hz rate;  classic Orion pusher plate 
  216.        1.5 to 3 avg., +- fluc.; 10 to 20 + min.; classic Orion crew cabin 
  217.  
  218.         The preceding table summarizes the ranges of acceleration levels 
  219. to be expected by space vehicles and/ or stations.  The first five 
  220. entries are the conditions historically and at present.  The 7-th is 
  221. almost ready to fly as main propulsion for orbit-raising (near Earth) or 
  222. in cis-Lunar or interplanetary ranges.  For a few of these, human crews 
  223. could be present.  
  224.         The 6-th would be vary convenient.  But we won't be likely to do 
  225. it for quite a few decades.  High school physics classes style, simple 
  226. constant acceleration motion calculations, tell all you need to know 
  227. about flight speeds and durations for such ships.  (Accelerate for the 
  228. first half, decelerate for the second half of flight, approximately in a 
  229. straight line.)  
  230.         Entries 12 & 13 apply to 'classic Orion' type vehicles capable 
  231. of launch from planetary surfaces, if legally permitted.  It was an 
  232. early idea for nuclear pulse propulsion.  
  233.         Explosions, with yield in the range of 1 to 50 kt, perhaps 1/2 
  234. to 2 sec. between pulses, occur to the rear of the space ship, thrusting 
  235. it forward.  (Vehicle size might be similar to an ocean going 
  236. battleship.)[NP-II] A pusher plate, exposed directly to the blasts, 
  237. would experience HIGH accelerations for brief instants.  
  238.         A spring system would transfer the impulse from the pusher plate 
  239. mass to the main ship mass over a time period much longer than that of 
  240. any individual impulse.  Thus a crew could ride in the forward 
  241. compartments, experiencing tolerable acceleration levels, not 
  242. tremendously different from those experienced in Saturn and earlier 
  243. launch vehicles.  The 'shock absorber' system would result in the crew 
  244. feeling an average maximum acceleration less than 3-7 g's.  Fluctuations 
  245. about the mean could be specified to fall within + or - 1/10 to 1 g, at 
  246. the same frequency as the explosions. 
  247.         Freeman Dyson said a couple of memorable things of the Orian 
  248. concept.  First was in _Curve of Binding Energy_ --the Amazing Nuclear 
  249. World of T.B.  Taylor, by Mr. McPhee: "For a moment, the Door to the 
  250. Solar System started to open for us.  Then it closed again."  In his own 
  251. book, _Disturbing the Universe_, Dyson added, "The excited times in 
  252. 1958, just after Sputnik-I, were unique in providing a chance for a 
  253. program such as Orion to be seriously considered."  
  254.         Entries 10 & 11 indicate methods which expose cargo, not people, 
  255. to particularly high acceleration levels.  They provide substantial 
  256. potential economic savings for moving space cargo around.  In the "4-p" 
  257. case, a repeatedly pulsed high energy and average power laser beam 
  258. ablates away the bottom of a block of ice (with some payload on its 
  259. top).  The ablated material rushes away, causing a rocket type effect.  
  260. The other case is once again the use of a cannon to put things into 
  261. space.  J. Vern wrote about this.  And the late Dr. Gerald V. Bull had 
  262. done some development work on relevant hardware.  Bull's variant did not 
  263. use EM (electro-magnetic) effects though, but rather chemical explosive 
  264. propellants. 
  265.  
  266.         Unless something of still unforseen nature is developed, 
  267. personnel will not be moved under the conditions of 10 & 11.  People can 
  268. physiologically survive difficult conditions such as 1 and 9, but why 
  269. bother?  Surely the need is more for personnel transport types usable by 
  270. most members of the public.  This should not limited to a few unusually 
  271. fit and highly trained people, nor be postponed until discoveries of 
  272. unknown principles occur.  
  273.         What are ways in which the judgments from 1 paragraph earlier 
  274. might be altered?  
  275.         1. There has been lab research, demonstrated on test animals, on 
  276. breathing of oxygenated liquids.  Perhaps that might permit humans to 
  277. tolerate high pressures, quite high accelerations.  This concept, 
  278. applied to humans, has been used in stories of fiction.  Recall the film 
  279. called _The Abyss_, and a G. Anderson T.V. series titled _U.F.O_.  
  280.         2. Many stories have involved suspended animation of humans at 
  281. cryogenic temperatures.  If revival were solved, easy, inexpensive, 
  282. reliable, legal, then their transport at very high accelerations while 
  283. in this condition might be agreeable.  
  284.         3. E. Drexler has written about the "Nano-Technology" concept in 
  285. _Engines of Creation_ (non-fiction).  Microscopic self replicating robot 
  286. factories--assemblers-- were envisioned to rearrange large amounts of 
  287. complex matter, at the sub-molecular scale.  It might eventually be 
  288. possible for a human, at a whim, for the length of a trip, to have self 
  289. rebuilt into a form in which currently lethal conditions were not a 
  290. barrier.  (Without specifying whether the scale would be macroscopic or 
  291. microscopic, self-replicating factories/ assemblers have been dealt with 
  292. previously by F.J. Dyson, and perhaps originally, by von Niemann).  Many 
  293. of the people currently affiliated with cryonics activities, such as 
  294. those at Alcore, believe that nano-technology may be required to make 
  295. feasible revival from cryogenic suspended animation.  
  296.         4. In fiction, there have been many cases which use the plot 
  297. devices, "force field", "stasis field", "artificial gravity and 
  298. acceleration-compensation field".  In V. Vinge's novels _The Peace War_ 
  299. and _Marooned in Real Time_, there were "bauble" fields.  We do not yet 
  300. know what basis in science to use in creating these effects.  The same 
  301. lack of knowledge applies to FTL (faster than light) travel, or 
  302. teleportation.  Any readers out there have any sound suggestions?  
  303. Experimental and/or theoretical exploration of the relevant mathematical 
  304. models would be much appreciated by a few of us at least.  
  305.  
  306.         Lets turn now to spin-gravity for orbiting stations or space 
  307. vehicles on interplanetary trajectories.  If this technique were not 
  308. used, all parts of such objects in space would be in 'micro-gravity'/ 
  309. '0-g'/ 'free-fall'.  If there were a crew present, whose tour of duty 
  310. lasted for weeks to many months before landing again (on Earth, Mars, or 
  311. Venus), unduly severe physiological changes might occur.  Usage of 
  312. 'spin-grav' avoids this type of prob.rockets: (0) [12,1508] <0
  313. rec.motorcycles: (0) [405,18101] <0
  314. rec.music.beatles: (0) [53,4872] <0
  315. rec.music.bluenote: (0) [66,4398] <0
  316. rec.music.cd: (0) [145,8897] <0
  317. rec.music.classical: (0) [265,10478] <0
  318. rec.music.country.western: (0) [104,809] <0
  319. rec.music.dementia: (0) [37,1343] <0
  320. rec.music.dylan: (0) [59,2398] <0
  321. rec.music.folk: (0) [147,3598] <0
  322. rec.music.gaffa: (0) [71,4347] <0
  323. rec.music.gdead: (0) [481,20129] <0
  324. rec.music.makers: (0) [164,7447] <0
  325. rec.music.misc: (0) [685,27141] <0
  326. rec.music.newaor thin sheets of metal, polymer, or fabric.  Members to resist applied 
  327. forces in bending or compression tend to be more massive per unit force.  
  328. Their form tends to be more complex in shape--shells or truss work-- 
  329. than the former.  It is sometimes possible to design a structure in 
  330. space which uses centrifugal "forces" due to rotation to substitute for 
  331. compression and bending members.  Such a thing is called a 'spin- 
  332. tensioned structure'.  Light sails, large optical element surfaces, or 
  333. deplorable aero-breaking drag devices, are among the applications where 
  334. such principles could be used to very good effect.  
  335.         Centrifugal accelerations may be of use in separating materials 
  336. which differ by density.  Devices which separate mixtures which contain 
  337. liquids from vapor and gas phases are needed.  Injection of the flow 
  338. tangentially to a cylindrical surface will result in swirl.  The higher 
  339. density components will be drawn radially outward.  There is a nuclear 
  340. rocket design which uses this arrangement.  The fissionable fuel is a 
  341. dust.  The swirling flow heats hydrogen, which is injected tangentially 
  342. at the outer cylindrical wall.  It flows inward, then expands rearward 
  343. out of a nozzle at the axis.  The dust bed is kept confined against the 
  344. reaction mass flow by its centrifugal acceleration. 
  345.  
  346.         These writings were formed as a response to a question which was 
  347. relayed via electronic mail.  It was in regard to centrifugal "forces" 
  348. and the coping with accelerations which may occur with the use of space 
  349. systems.  An answer, based on my interpretation of the question is 
  350. given.  The ranges for acceleration levels are tabulated for different 
  351. space applications.  Speculations are entertained, for the far term, 
  352. about subjection of humans to higher than present normal accelerations 
  353. (above 3 g's).  And finally, some of the circumstances, where 
  354. centrifugal accelerations may be employed in space system designs, are 
  355. described. 
  356.         ----------------
  357.  
  358.         Notes 
  359.         Notation: 
  360.                 g0 = 9.8 m/sec^2, grav. acceleration at earth surface 
  361.                 omega, angular frequency 
  362.                 number 'E' number: exponential notation 3E-2 is 0.03 
  363.                 avg. -average; fluc. -fluctuation; hz Hertz or 
  364. cycles/sec 
  365.                 r radius of rotating object 
  366.         [*] Sat. 3-2-91 by f.a.b. file is spacl.txt 
  367.         [UNEF] The quotations are formatted according to the  pattern 
  368. common on Use Net News. 
  369.         [any_Per] At such a level --3 g's and less-- your grand parents 
  370. (any reasonably healthy person) can stand the ride.  
  371.         [LN] Larry Nivin uses such ships for the solar system spanning 
  372. 'Belters' in many of his stories set 1 to 2 centuries in our future.  
  373. They give you 3 hours, Earth to Moon, 14 days Earth to Pluto.  They 
  374. assume advanced on board fusion reactors, "High Thrust" engines, which 
  375. have far surpassed our present 'power limited' and 'energy limited' 
  376. cases.  The term for that case is 'acceleration limited', according to 
  377. C. Powel, formerly of UTSI (Univ. of Tenn. Sp. Inst.), now perhaps at 
  378. Vogt Co. 
  379.         [f_a_c] These are foreseeable advanced concepts.  We now see 
  380. ways by which this level may be accomplished, more clearly than how L.  
  381. Nivin's fictional ideal ships might be done.  
  382.         [4-P] Quoting A. Kantrowitz, cited by Jordan Kare, "take along 
  383. payload, propellent, photons, period!" 
  384.         [NP-II] The successor to 'classic Orion' has been nuclear pulse 
  385. propulsion at the smaller yield level.  Thrust is obtained from inertial 
  386. confinement fusion micro-explosions.  Each pulse may have an energy 
  387. release similar to several sticks of dynamite.  The repetition frequency 
  388. might be a few hundred hz.  Vehicle designs result which would be 
  389. easier, than the earlier larger scale, to build and test, once ICF 
  390. became available.  
  391.  
  392. { Frank Bynum (Power Beam Spacer)   h nu + A* --> A + 2 h nu      \ | /
  393. bynum@miavx   or  fb3zphyg@miamiu   D1 D2 = 1.44 R Lambda  ---------+---
  394. followed by .bitnet, or (on internet) by .acs.muohio.edu          / | \
  395. mail c/o Physics Dept. Ofc., Miami Univ. Oxford OH. 45056 USA
  396. or c/o C.A. Bynum, 1616 Rosewood Ave., Louisville KY 40204 USA }
  397. "No grimmer fate can be imagined than that of humans, possessed of god 
  398. like powers, confined to one single fragile world."-- Kraft Ericke
  399.  
  400. ------------------------------
  401.  
  402. End of SPACE Digest V13 #228
  403. *******************
  404.