Der Warpantrieb

Ein ewiger Traum der Menschheit ist es schon immer gewesen, sich schneller als das Licht zu bewegen. Im Jahre 2061 schafft es Zaframe Chochrane mit seiner "Phoenix", einer umgebauten Atomrakete, zum ersten Mal die Lichtgeschwindigkeit zu durchbrechen. Aber nicht nur der Warpantrieb, sondern auch eine verbesserte Version von Trägheitsabsorbern, um die Auswirkungen der Beschleunigung zu kompensieren gehören zu seinen Verdiensten. Der Warpantrieb ermöglicht nun große Entfernungen in unserer Galaxie zurückzulegen, ohne Auswirkung auf den humanoiden Organismus oder die Zeit.

Aufbau und Funktion

Der Warpantrieb besteht aus folgenden Hauptbestandteilen:
- Materielager (Deuterium bei 13,8 K)
- Antimaterielager (Antideuterium)
- Warpkern inkl. Reaktionskammer (bzw. eine vergleichbare Energiequelle)
- Zuleitungen
- Eindämmungseinrichtungen
- Plasmatransferleitungen
- Warpfeldspulen (meist in Warpgondeln angeordnet)

Das Deuterium gelangt von den Lagertanks durch Zuleitungen von "oben" in den Warpkern (Materie- bzw. Deuteriuminjektor). Das Antideuterium wird ebenfalls aus den entsprechenden Lagertanks abgezogen und von der Unterseite des Warpkerns in den Antimaterie- bzw. Antideuterium Injektor geleitet. Beide "Ströme" werden durch die in den Segmenten befindlichen Querschnittsverenger auf den Dilithiumkristall ausgerichtet und kommen im Kristall zur Reaktion. Materie und Antimaterie löschen sich unter starker Energiefreisetzung aus und es wird ein Elektroplasma erzeugt, welches durch das EPS System des Schiffes (Plasmatransferleitungen) zu den Warpgondeln geleitet wird.

Dotiertes Dilithium ist das einzig bekannte Material welches in der Lage ist, die Auslöschung von Materie und Antimaterie zu regeln. Die Kristalle haben eine feste Gitterstruktur, wodurch Materie von der einen und Antimaterie von der anderen Seite eingeleitet wird. Die einzelnen Teilchen gewinnen dadurch an Abstand, wodurch die Reaktion kontrollierbar wird. Allerdings müssen die Kristalle von Zeit zu Zeit ausgerichtet werden. Darunter versteht man die Neuausrichtung des Gefügegitters von Dilithium. Durch die Reaktion von Materie und Antimaterie wird das Gitter stark beansprucht und verliert im Laufe der Zeit an Integrität.

In den Warpgondeln angekommen wird das Elektroplasma in die Feldspulenkammer in pulsförmigen Zyklen zwischen 25 und 50 ns eingespeist. Dies bewirkt zum einen eine unterschiedliche Symmetrie zwischen den einzelnen Feldern als auch eine bessere Energieausnutzung und Feldstärke. Die nun entstehende lokal um das Schiff befindliche Raumzeit Verzerrung treibt das Schiff voran. Es muss eine kontinuierliche Plasmainjezierung erfolgen, da aufgrund des Quantenwiderstandes das Schiff sonst auf Sublichtgeschwindigkeit fällt.
Warpgondel

Durch die Verwendung des Warpantriebes lagern sich innerhalb des Schiffes Baryonen ab. Diese Partikel müssen in größeren Abständen entfernt werden. Dazu muss das Raumschiff in ein dazu vorgesehenes Dock einlaufen und sich einer Dekontaminierung unterziehen. Bei diesem Vorgang dürfen sich keine Personen oder Lebewesen an Bord befinden. Die Partikel lagern sich aufgrund der Eigenschaften des Warpfeldes überall auf dem Schiff ab.

 

Wapgondeln-Aufbau

Das Warpfeld das für interstellare Reisen benötigt wird, wird durch eine spezifische Hüllenkonfiguration und die Warpspulen in den Antriebsgondeln aufgebaut. Jede Gondel enthält mehrere dieser Spulen, die ein intensives, mehrschichtiges Feld um das Schiff generieren. Werden die Spulen sequenziell gezündet, werden übereinander gefaltete Feldschichten gebildet, die die Masse des Raumschiffs verringern und es erlauben schneller als das Licht zu reisen.
Pylonen verbinden die Gondeln mit der Schiffshülle und versorgen die Warpspulen durch die Plasmatransferleitungen. Üblicherweise befinden sich an der Vorderseite der Gondeln Bussardkollektoren. Romulaner und Klingonen nutzen Warpgondeln mit ähnlichen Spezifikationen wie die Föderation.

 Nahezu alle Föderationsschiffe besitzen eine gerade Anzahl an Warpgondeln, die entlang der Längsachse symmetrisch angeordnet sind. Obwohl die meisten Raumschiffe mit zwei Gondeln ausgestattet sind, gibt es auch Schiffsklassen mit vier Gondeln wie die Constellation Klasse, die Cheyenne Klasse und die Prometheus Klasse. Äußerst selten sind Konfigurationen mit einer Gondel.
Die gerade Anzahl hat nicht nur ästhetische Gründe, sie sorgen auch für bessere Stabilität und Manövrierbarkeit. Durch eine solche Konfiguration kann der Kurs leicht, durch unterschiedliche Feuerungssequenzen in den Warpgondeln, verändert oder korrigiert werden.

Warpspulen

Warpspulen bestehen aus Verterium Kortenid, einer Legierung die ein Subraumfeld generiert, wenn sie durch einen Plasmastrom aufgeladen wird. Ein Satz einzelner Spulen wird in einer Gondel zusammengefasst. Die Plasmainjektoren stimmen die Aktivierungssequenz der einzelnen Warpspulen ab, so dass sich ein Vorwärtstreibendes, asymmetrisches Feld bildet.

Warpspule

Bussardkollektoren

Die Bussardkollektoren befinden sich fast immer am vorderen Ende der Warpgondeln und sammeln zur Treibstoffversorgung interstellare Hydrogenatome, in diesem Sinne werden sie auch als „Rammschaufeln“ bezeichnet.Jeder der Kollektoren besteht aus drei hauptsächlichen Komponenten: dem Ionisationsstrahlemitter, dem Magnetfeldgenerator und einem kontinuierlichen Zykluszerleger. Die Warpgondelkappe ist das größte in einem Stück gegossene Bauteil des Raumschiffs, bestehend aus verstärktem Polyduranid und ist durchlässig für eine begrenzte Auswahl an Ionisationsenergien, welche vom Emitter erzeugt werden. Es ist die Aufgabe dieses Emitters, neutrale Partikel im Raum mit einer Ladung zu versehen, damit sie vom Magnetfeld angezogen werden. Getragen wird die Kappe von hinter ihr liegenden Magnetfeldgenerator, der aus einem kompakten Satz von sechs Spulen besteht und dazu gedacht ist, ein Magnetnetz vor dem Schiff auszustrahlen und die aufgeladenen Teilchen in Richtung der Ansauggitter zu ziehen. In den Magnetfeldgenerator eingearbeitet ist der Zykluszerleger, der fortwährend die einströmenden Gase in für den Warpantrieb verwertbares Material trennt.

 Die Bussardkollektoren wurden nach dem im Physiker und Mathematiker des 20. Jahrhunderts Robert W. Bussard benannt. Die Oberth-Klasse und die Excelsior-Klasse (Originaldesign) besitzen keine sichtbaren Kollektoren. Die aufgerüstete Excelsior-Version (Enterprise-B) hat Bussardkollektoren, diese erscheinen jedoch ineffektiv, weil sie für Hydrogenatome hinter der Untertassensektion versteckt liegen (ein möglicher Designfehler).

 

Wartung und Sicherheit:

Bei einem so komplexen und hochmodernen Antriebssystem muss eine ständige Überwachung und Kontrolle erfolgen. Der Bordcomputer ist direkt an Sensoren des Antriebs angeschlossen, damit eine sehr schnelle Verarbeitung der Daten erfolgen kann. Jede Schicht im Maschinenraum führt eine manuelle Kurzdiagnose durch. Teile der Crew sind ständig dabei die verschiedensten Systeme zu überwachen, auch wenn es Computer gibt. Im Normalfall muss das Warpsystem von jedem Schiff nach 10.000 Betriebsstunden in einem Raumhafen gewartet werden. Dabei werden alle Komponenten untersucht. Bei diesem Vorgang werden auch die M/AM Tanks völlig geleert und überprüft.

Ist ein Schiff im Weltraum unterwegs ist nach jedem Störfall des Systems (Angriff, Raumphänomene etc.) eine komplette Diagnose erforderlich, ebenso nach einer Reparatur. Alle Offiziere der Technik bringen diese Routinen im Schlaf, dies ist unbedingt erforderlich.

Die Sicherheit der Crew und des Schiffes geht vor. Dieser Grundsatz gilt in allen Bereichen der Sternenflotte (von Ausnahmen abgesehen). Die Parameter des Warpsystems sind auf maximale Sicherheit ausgelegt. Deshalb gelingt es den Schiffen der Defiant Klasse am Anfang nicht mehr als Warp 3 zu erreichen. Chief Miles O'Brien entfern eine Menge Sicherheitssysteme, damit man höhere Warpgeschwindigkeit erreichen kann. Damit soll zum Ausdruck kommen, dass die Sicherheit beim Neubau von Schiffen weitaus höher liegt als in Praxis oder dem täglichen Gebrauch. Der Chefingenieur eines jeden Sternenschiffes muss oft selbst über die Sicherheit des Systems entscheiden. Allerdings bleiben ihm dabei oft keine großen Spielräume, der obige Grundsatz gilt immer.

 

Sicherheitsstufen bei Fehlfunktionen aller Art:

- System bleibt eingeschaltet und es werden Parameter neu eingestellt oder Einrichtungen kalibriert
- System bleibt eingeschaltet und es wir auf niedrigere Leistung geschaltet
- System wird abgeschaltet (alle Komponenten werden abgepumpt)
- Kraftfeldversiegelung des Kerns
- Versiegelung des Maschinenraumes oder des Kernsegmentes
- Auswurf des Warpkerns
 

Kraftfeldversiegelung des Kerns

Im Notfall können auch die Antimaterietanks abgeworfen werden (weshalb sie sich immer an der Unterseite des Schiffes befinden). Jeder Tank verfügt über eine eigene Eindämmungseinheit, welche selbstständig mit Sarium Krellid Energiezellen für den Notfall ausgerüstet ist.