home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / spacedig / v15_1 / v15no196.txt < prev    next >
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  21KB

  1. Date: Sun, 13 Sep 92 05:06:51    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V15 #196
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Sun, 13 Sep 92       Volume 15 : Issue 196
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.                Bioeffects of magnetic field deprivation
  13.                           Leftover Martians
  14.                         PHONE CELL SATELLITES
  15.  
  16.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  17.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  18.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  19.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  20.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  21. ----------------------------------------------------------------------
  22.  
  23. Date: 13 Sep 92 06:39:06 GMT
  24. From: Jeff Bytof <rabjab@golem.ucsd.edu>
  25. Subject: Bioeffects of magnetic field deprivation
  26. Newsgroups: sci.space
  27.  
  28. Since the beginning of the year I've been looking into some rather astounding 
  29. results offered by experimenters working in the area of the bioeffects
  30. of magnetic field deprivation.  In view of the relevance to
  31. manned lunar and interplanetary exploration and biological research,
  32. I am posting the following information to sci.space and sci.bio. 
  33.  
  34. I. Quote from "Proceedings of the Sixth Annual Meeting of the Working 
  35.    Group on Extraterrestrial Resources", NASA SP-177 (1968), page 6:
  36.  
  37.           "The possible biological effects of the low lunar 
  38.            magnetic field are not known, but recent studies
  39.            summarized by Busby indicate that they may be  
  40.            significant.  In an experiment in which mice were
  41.            raised in magnetically shielded cylinders, abnormal
  42.            behavior, loss of hair, and early death were exhibited
  43.            after the fourth generation..." 
  44.  
  45. II. Quote from "Biomagnetics: Considerations Relevant to Manned Space Flight",
  46.     by Douglas E. Busby, M.D., NASA CR-889 (1967), pp. 10-12:
  47.  
  48.           "...During the past 18 months, these investigators [M.H. 
  49.            Halpern and J.H. Van Dyke] have kept Swiss/Webster white
  50.            mice and their progeny in mu-metal cylinders 8 inches in
  51.            internal diameter and 24 inches in length, oriented in the
  52.            East-West direction.  Mu-metal is an austentitic, nickel-
  53.            iron-chromium-copper alloy of high magnetic permeability
  54.            and low corrosion resistance.  The magnetic field intensity
  55.            in the cylinders apparently remained well below the 100
  56.            gamma level.  Control mice have lived in similar aluminum
  57.            cylinders, which do not have an appreciable attenuating effect
  58.            on the Earth's magnetic field.  The floors and end enclosures
  59.            (inset one inch from the ends) of all cylinders consisted of
  60.            non-magnetic, stainless steel, hardware cloth.  The cylinders
  61.            and cages were intermixed and adequate temperature, humidity
  62.            and ventilation of them insured.  The adult population
  63.            of each cylinder was kept under 8 mice.
  64.  
  65.           "As pointed out in a preliminary, unpublished report, an
  66.            unspecified number of originally four-month-old male and
  67.            female mice were maintained continuously in mu-metal
  68.            cylinders for periods of 4 to 12 months.  Each shield
  69.            originally contained a single mouse family of one male and
  70.            three females (Group I).  Data is not available on the 
  71.            number of mouse families this experiment was started with.
  72.            First generation (F-1) mice litters were equally divided
  73.            at weaning time (21 days), one-half (Group II) being
  74.            retained in the mu-metal cylinders and the other half
  75.            (Group III) being placed in the aluminum cylinders.  Group I
  76.            females were continuously re-mated with their original males.
  77.  
  78.           "In contrast to the normally-thriving control mice in the
  79.            aluminum cylinders, the mice in the mu-metal cylinders have
  80.            presented a characteristic, rather bizarre picture.  Premature
  81.            mating and frequent pregnancies have produced larger but
  82.            apparently normal litters.  By the F-4 generation, repro-
  83.            duction has usually ceased.  Unanticipated cannibalism and
  84.            abortions of newborn mice has been encountered to a greater
  85.            degree in the F-2 generation (and subsequent F-1 generations
  86.            of the original animals) than in the F-3 and F-4 generations.
  87.            At an early age, large numbers of mu-metal mice have become
  88.            docile and inactive.  Many mice have exhibited the highly
  89.            unusual behavior of lying on their backs for prolonged periods
  90.            of time.  About 14 per cent of the adult population has
  91.            developed a characteristic and progressive alopecia over the 
  92.            top of the head to at least half way down the back.
  93.            Interestingly, there are no known mice which have the 
  94.            genetic trait of developing hair loss as adults.  Coarse hair,
  95.            characteristic of aged mice, has also appeared at an early
  96.            age.  Death has occurred prematurely, often as early as 6
  97.            months of age.
  98.  
  99.           "Histopathological observations have been made on selected
  100.            organs from 36 Group I mice.  Although the same manifestations
  101.            were not always present in the same organs of all mice at
  102.            the time of sacrifice, positive alterations, either grossly
  103.            or microscopically, were apparent in most of the animals
  104.            studied.  Connective tissue and epithelial tumors, which
  105.            have frequently been found in various loci, remain to
  106.            be studied further microscopically.
  107.  
  108.           "The skin has been found to be hyperplastic, but only in
  109.            areas of alopecia, and characteristically has an undisturbed
  110.            basement membrane, excessive mitotic activity in the basal
  111.            layer, columnar-shaped granulosa cells, a hyperkeratotic
  112.            stratum corneum, and hair follicle plugging with hyper-
  113.            plastic squamous epithelium.  The livers of all experimental
  114.            mice studied have shown the presence of hemosiderin crystals
  115.            in the Kupfer cells to a variable degree.  In addition,
  116.            liver tissue from these animals has clearly exhibited nuclear
  117.            changes characterized by increased numbers and noticeable
  118.            enlargement of their nucleoli, suggesting perhaps some
  119.            alteration in the metabolism of ribonucleoproteins.
  120.            Periperal blood smears showed very noticeable deposits of
  121.            hemosiderin within polymorphonuclear leucocytes, and a very
  122.            high incidence of reticulocytosis.
  123.  
  124.           "Most kidneys studied were polycystic to some degree, the
  125.            cysts often markedly compressing adjacent cortical parenchyma.
  126.            Many experimental mice, especially those examined after
  127.            spontaneous death, had their urinary bladders distended with
  128.            urine and apparently a white precipitate.  In at least a 
  129.            third of these mice, the bladder mucosa was markedly hyper-
  130.            plastic, forming trabeculae and polypi.  The combined findings
  131.            of the polycystic kidneys and bladder precipitate suggested
  132.            that certain of these animals might have succumbed from uremic
  133.            poisoning.  Notably, no bladder parasites have been found in
  134.            either the experimental or the control mice.
  135.  
  136.           "The ovaries had numerous large, persisting corpus lutea,
  137.            which often entirely encapsulated this organ.  Few follicles
  138.            were in evidence, in spite of the high incidence of pregnancy
  139.            in these animals.  In many mice, the uterus has been somewhat
  140.            enlarged having numerous epithelial cyst formations in the
  141.            endometrium.
  142.  
  143.           "Van Dyke and Halpern have pointed out that what they are 
  144.            observing in the mu-metal mice is a diffuse, hyperplastic
  145.            condition.  They cannot foresee any possible cause of this
  146.            condition other than the chronic exposure to the extremely
  147.            low-intensity magnetic field.  It is suggested that a 
  148.            detailed evaluation of the protocols and conditions of 
  149.            this experiment should be made for the possibility of
  150.            infectious, genetic or other factors being responsible for
  151.            these unusual results.  At present [1967], none of these
  152.            protocols have been made available to other investigators
  153.            or this reviewer." 
  154.  
  155. III. In January, I contacted Dr. Myron Halpern, now retired.  I 
  156.      questioned him about his experimental results.  I asked him
  157.      about the possibility of mu-metal poisoning, which he held to
  158.      be very unlikely.  The experiments ended in the late sixties
  159.      when funding ceased.  The Apollo project was apparently satisfied
  160.      that there were no problems with short-term (two week) exposure to low
  161.      magnetic field strengths.  Halpern was adamant that his work
  162.      had brought up many questions that remained unanswered and was
  163.      anxious to see others do additional experiments to check his results 
  164.      and to determine the mechanisms by which the absence of a magnetic
  165.      field would affect organisms.  Halpern still retains his mu-metal
  166.      cylinders.
  167.  
  168. IV.  I next contacted researchers in NASA's Life Sciences Division at
  169.      Ames Research Center.  One recalled an early short-term 
  170.      experiment with low magnetic fields, but there are no experiments
  171.      ongoing or planned within NASA.   
  172.  
  173. V.   A literature search came up with this title: 
  174.  
  175.      "Magnetic Shielding Induces Early Developmental Abnormalities
  176.       in the Newt, Cynops pyrrhogaster", M. Asashima, K. Shimada, and
  177.       C. Pfeiffer (Bioelectromagnetics 12:215-224 (1991)).
  178.  
  179.      Quote of the abstract:
  180.  
  181.      "Developing larvae of the Japanese newt, Cynops pyrrhogaster, were
  182.       subjected for 5 days to a shielded environment in which the static
  183.       magnetic field was about 10,000 times weaker (5 nT) than the
  184.       geomagnetic norm, which ranges between 30 and 60 micro Teslas
  185.       at the earth's surface.  Larvae from non-cleavage to neurula stages
  186.       were exposed under shielded or normal (control) conditions and
  187.       then examined for evidence of developmental abnormalities either
  188.       1 day or 20 days after treatment.  The magnetic shielding was
  189.       associated with an increased incidence of somatic defects, 
  190.       especially in larvae that were examined 20 days after shielding.
  191.       Bi-headedness and intestinal protrusion were observed in
  192.       magnetically shielded larvae but not in controls. Other abnormalities
  193.       more frequently observed in shielded larvae were spinal curvature,
  194.       malformed eyes, and retarded or blocked development.  These data
  195.       are among the first to illustrate the effects of magnetic-field
  196.       deprivation on a developing animal."
  197.  
  198. VI. I wrote a letter to Dr. Makoto Asashima, Dept. of Biology, Yokohama
  199.     University, one of the authors above.  He replied, "I have a plan
  200.     to conduct more extensive low magnetic shielded experiments."
  201.     They have a much different method of producing low magnetic
  202.     fields than Halpern and Van Dyke.  They are using a magnetically
  203.     shielded facility of the Japanese Institute of Space and Astronautical
  204.     Science at Sagamihara.  I believe Dr. Asashima also has some 
  205.     responsibility for life experiments on the current or a future 
  206.     shuttle flight.
  207.  
  208. ----------------
  209.  
  210. Jeff Bytof
  211. rabjab@golem.ucsd.edu 
  212.  
  213. ------------------------------
  214.  
  215. Date: 13 Sep 92 07:27:14 GMT
  216. From: Nick Janow <Nick_Janow@mindlink.bc.ca>
  217. Subject: Leftover Martians
  218. Newsgroups: sci.space
  219.  
  220. brad.thornborrow@rose.com (brad thornborrow) writes:
  221.  
  222. > I havn't been following the entire conversation here, but it seems to me
  223. > everybody is missing the gravity problem.  Last time I checked, Mars' gravity
  224. > was not strong enough to keep oxygen molecules from escaping into space over
  225. > time.  So, even if one could start plant-life on Mars, you'd have to have a
  226. > heck of a lot of it to keep the oxygen from just "floating away"!!!
  227.  
  228. The reference material I have says that Mars can lose oxygen through
  229. non-thermal means (such as splitting ozone), but it doesn't seem to indicate a
  230. very fast loss mechanism.  The oxygen is replenished by the photodissociation
  231. of water and the loss of that hydrogen.
  232.  
  233. Actually, life on Mars evolved to handle the loss of oxygen partial pressure.
  234. They grew silica terrariums enclosing photosynthetic material, air and water.
  235. During the day, it turns the CO2 into O2; at night or when covered by sand, it
  236. utilizes the stored O2.  As the surface conditions worsened, the plants growing
  237. the tallest silica projections (light pipes) survived.
  238.  
  239. Now, the bubble plants live deep beneath the surface, with roots that dig into
  240. the permafrost layer.  Some plant colonies store the air in deep chambers, so
  241. that the loss of leaves (air bubbles) to sandstorms is not so critical.  In
  242. fact, the loss of those air bubbles is their form of propagation; bubbles
  243. immediately start forming roots and fibres, hoping to form a link between water
  244. ice and light before their reserves run out.
  245.  
  246. Now, what about predators...   :-)
  247.  
  248. --
  249.  
  250. Nick_Janow@mindlink.bc.ca
  251.  
  252. ------------------------------
  253.  
  254. From: Nick Szabo <szabo@techbook.com>
  255. Subject: PHONE CELL SATELLITES
  256. Newsgroups: sci.space
  257.  
  258. Message-Id: <1992Sep13.063015.19520@techbook.com>
  259. Date: 13 Sep 92 06:30:15 GMT
  260. Article-I.D.: techbook.1992Sep13.063015.19520
  261. Organization: TECHbooks --- Public Access UNIX --- (503) 220-0636
  262. Lines: 149
  263. Sender: news@CRABAPPLE.SRV.CS.CMU.EDU
  264. Source-Info:  Sender is really isu@VACATION.VENARI.CS.CMU.EDU
  265.  
  266.  
  267. PHONE CELL SATELLITES
  268.  
  269. Current cellular phones use a network of thousands of ground-based
  270. towers each projecting a radio "cell" a few miles across.  Service is 
  271. largely limited to cities in developed countries.  
  272.  
  273. Phone cells can greatly expand this service, while developing the
  274. critical technology of miniature spacecraft components for the 21st
  275. century.  The biggest markets are travellers and wealthy third worlders, 
  276. who number 10's of millions despite being a small % of the total -- in 
  277. Russia, India, China, Brazil, Mexico, Iran, Indonesia, Thailand, Turkey,
  278. Eastern Europe, etc. that have no cellular service.  Cellsats can also 
  279. usefully serve international air and ocean lines.   At least initially,
  280. it won't compete with existing cellular service.  The market is 
  281. universally (well, globally :-) available cellular service, at a higher 
  282. cost.  How much higher depending on how many people sign on...the old 
  283. chicken & egg story.  If everybody signed on, it would actually be much 
  284. cheaper than the current local cell system, but these companies do not
  285. count on that to happen initially; the systems can pay for themselves
  286. by opening new niches.
  287.  
  288. The cost of the most publicized system, Iridium, is projected at 
  289. $3 billion.  If one out of every five thousand people on our 
  290. planet make $300 worth of phone calls a year for ten years, the 
  291. system pays for itself.  Initially this would be mostly business, 
  292. not personal use (as was the case for city cellular when
  293. it started out).  For this market the price will be about twice as 
  294. high as the current city cellular.  If the market expands well beyond 
  295. 1/5,000 of the world population, the price can go below that of current
  296. urban markets, supplanting the thousands of towers with a more efficient
  297. set of radio cells projected from space.   Concievably, with
  298. an expanded set of satellites the price of cellular service could drop 
  299. well below the price of current international long distance, replacing 
  300. GEO satcoms altogether for this $10 billion/year market.  Initially, the
  301. technology will be quite properly marketed at the 90% of the 
  302. Earth's surface currently without cellular service.
  303.  
  304. IRIDIUM
  305.  
  306. Here are the Iridium specs.  Note that the constellation has
  307. been redesigned for larger satellite and cell size, reducing
  308. the number of satellites from 77 to 66:
  309.  
  310. satellite: 386 kg    
  311. user handset: 3 lbs
  312. voice,data,fax
  313. digital & encryptable
  314. global digital switch network
  315. markets:
  316. - general aviation and business aircraft
  317. - maritime communications
  318. - rural, Eastern Europe & Third World locations
  319. $3/minute
  320. - 1/2 to local providers
  321. - 1/2 to Iridium members
  322. 370 mi. dia. cell * 37 * 11 * 7 (100K mi.^2)
  323. 66*4 cross-link antenae, each 20 Ghz
  324. adjacent planes move in opposite directions    
  325.  
  326. Some tasks the Iridium people are working on:
  327.  
  328. * Building the satellites.  Since the scale is small, new technology
  329. can be incorporated and tested with small risk.  Thus, there is
  330. no need to stick with old electronic technology used in the larger 
  331. GEO satcoms.  Lockheed will be in charge of developing the satellite
  332. bus and choosing the launcher.  Motorola will develop the communications
  333. payload and make and market the cellular phones.
  334.  
  335. * Choosing a launcher capable of boosting test and replacement 
  336. satellites into their unique orbits for less than $10 million,
  337. as well as a launcher for the main satellites, from one to seven
  338. at a time, for less than $8 million apiece.  Currently Pegasus 
  339. costs $10 million and fits the first bill, although with only one 
  340. good launch under its belt it needs to prove its reliability. 
  341. Delta or Atlas launching Iridium in groups of 6 could fit the
  342. second bill, and a rumored Russian competitor to Pegasus might
  343. be able to launch singlets for less than $8 million.  OSC needs 
  344. to finish the Pegasus' hydrazine stage to improve the orbital 
  345. insertion accuracy.  The development of Pegasus' low entry-level-cost 
  346. capability was a main driver behind the inspiration and genesis of 
  347. Iridium and several other emerging small satellite industries.
  348.  
  349. * The Iridium Consortium must obtain a set of frequencies in all 
  350. the countries in which it wants to market its service.  Phone
  351. cell satellites have obtained frequency from WARC and now each
  352. proposal must compete at national government levels.
  353.  
  354. * New members must be added to the Iridium consortium; Motorola and
  355. Lockheed probably won't pay all the $3 billion on their own.
  356. The finance folks are busy talking to people like AT&T, NTT,
  357. and dozens of other deep pockets.  Whoever puts in the most money
  358. could very well gain control over the world's cellular phone 
  359. industry.
  360.  
  361. GLOBALSTAR 
  362.  
  363. This information is from Klein Gilhousen of Quallcomm, Inc., which is
  364. teamed with Loral and several European companies on Globalstar:
  365.  
  366. There will be 24 satellites in LEO (750 nm) in the initial deployment
  367. with coverage optimized for the U.S.  Later, when international agreements
  368. are in place, the constellation will be expanded to 48 satellites, providing
  369. global coverage and improved coverage and capacity over the U.S.  
  370.  
  371. The system uses NO intersatellite relays.  (I believe that these relays
  372. are a prime cost driver of the Motorola approach and that they would
  373. solve a non-existent problem.  The problem is to connect mobile users
  374. into the network.  Period.  Global routing of phone calls is something
  375. that we already have.)  By virtue of have no crosslinks, the satellite
  376. is significantly smaller and cheaper than the Iridium system.
  377.  
  378. Total launch mass of one satellite is 262 kg.  Eight satellites would be
  379. stacked and launched at once by a Delta, Ariane, or other standard 
  380. launch vehicle.
  381.  
  382. Airtime charges are projected to be in the same range as cellular
  383. service.  According to the filing, initially, the airtime would be 
  384. $0.31/minute with a monthly access fee of about $24.  Later on, charges 
  385. would fall to about $0.22/minute.  
  386.  
  387. The mobile phones will be based on CDMA digital cellular phones with
  388. RF adaptors to make them work in the L and S bands of the satellite
  389. system.  Thus, the cost would be that of a CDMA cellular phone, plus 
  390. maybe 10-20 percent for the adaptor.  
  391.  
  392. The system would offer call capacity comparable to that of the Iridium 
  393. system's satellite network with many fewer and less costly satellites through
  394. the use of the CDMA technology.  Because a much smaller investment is
  395. required, the service cost will be correspondingly smaller.  
  396.  
  397. CONCLUSION
  398.  
  399. Thinking small -- thinking at the optimum economical scale of 
  400. technology, instead of the idealistic scale of technology -- 
  401. is one of the major paradigm advances of phone cell satellites.  
  402. The Iridium and Globalstar breakthrough is a good example of why 
  403. industry is needed to set the standards for space technology, 
  404. instead of government dictating to industry.  Private industry
  405. is far more in tune both with the advance of technology and
  406. the needs of people.  Government civilian programs have practically 
  407. ignored -- spent less than 1% of their budgets on -- the technology 
  408. needed for this lucrative market.  Private industry is putting up 
  409. its own money to fill this gap.
  410.  
  411.  
  412. -- 
  413. szabo@techbook.COM        Tuesday, November third  ##  Libertarian  $$  vote
  414. Tuesday  ^^ Libertarian  --  change  **  choice && November 3rd @@Libertarian 
  415.  
  416. ------------------------------
  417.  
  418. End of Space Digest Volume 15 : Issue 196
  419. ------------------------------
  420.