Warpantrieb
--Mark McWire 14:14, 10. Jan. 2010 (UTC)
Der Warpantrieb ist eine Antriebstechnologie, die eine interstellare Raumfahrt mit Überlichtgeschwindigkeit ermöglicht und ist somit eine Form des Überlichtantriebs.
Inhaltsverzeichnis
Aufbau
Funktionsweise
Das Prinzip des Warpantriebs aus eigener Kraft ist bei fast allen Spezies, die ihn entwickeln, gleich: Entgegen dem konventionellen Antriebssystemen, die dem Rückstoßprinzip folgen, wie etwa der Impulsantrieb oder die älteren Raketentriebwerke, basiert der Warpantrieb auf einem anderen Konzept.
Mit speziellen Feldspulen, den sogenannten Warpspulen, wird ein Warpfeld um das Raumschiff aufgebaut, welches das Raum-Zeit-Kontinuum manipuliert. (ENT: Auf ärztliche Anweisung) Dabei wird das Raumschiff nicht auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt, sondern der Raum verzerrt.
Energieerzeugung
Für den Betrieb des Warpantriebs oder vielmehr für die Erzeugung des Warpfelds sind dabei Unmengen von Energie nötig, welche nur von wenigen Energiequellen bereitgestellt werden können. Dabei muss eine bestimmte Energieform in Warpplasma umgewandelt werden, welches dann durch Warpplasmaleitungen zu den Warpgondeln transportiert wird. (TNG: Traumanalyse, Der Fall "Utopia Planitia"; VOY: Prototyp, Der Verräter, Das Wagnis)
Materie-Antimaterie-Reaktion
Die Energieversorgung vieler Warpantriebe basiert auf dem Prinzip einer Materie-Antimaterie-Reaktion – so auch die Warpantriebe, welche auf Raumschiffen der Föderation eingesetzt werden. Für diese Reaktion verwendet die Sternenflotte Deuterium und Antideuterium. (TNG: Augen in der Dunkelheit)
Die ersten irdischen Warpantriebe werden mit einem verhältnismäßig kleinen Warpreaktor betrieben, welche nach Gründung der Föderation für leistungsfähigere Antriebsysteme schnell größer wurden und in Raumschiffen der Constitution-Klasse beispielsweise als große Reaktionskammern konstruiert und benutzt werden. Erst mit einer massiven Umrüstung der Flotte, wird wieder eine kleinere Reaktionskammer etabliert: der Warpkern. (Star Trek: Der Film)
Alternative Energieversorgung
Es ist möglich, Warpantriebe auch mit anderen Energiesystemen zu betreiben. Die romulanischen Raumschiffe des 24. Jahrhunderts nutzen künstlich erzeugte Quantensingularitäten zur Energiegewinnung (TNG: Gefangen in einem temporären Fragment).
Erzeugung des Warpfelds
In den Warpgondeln wird das Warpplasma über Plasmainjektoren in die Warpspulen injeziert. Diese Warpspulen erzeugen das sogenannte Warpfeld, welches für den Überlichtgeschwindigkeitseffekt sorgt. Für das Warpfeld ist das Verterium-Cortenid im Spulenmantel zuständig. (TNG: Der Fall "Utopia Planitia"; VOY: Der Verräter)
Notfalls kann das Plasma auch über die Warpgondeln entlüftet werden, was jedoch Schäden an den Spulen verursachen kann. (TNG: Der Fall "Utopia Planitia"; VOY: Der Verräter)
Schwächen des Warpantriebs
Die Reise bei Warpgeschwingigkeit kann bei empfindlichen Personen zu Weltraumkrankheit führen, deren Symptome leichte Übelkeit und Schwindelgefühl sein können (DS9: Schatten und Symbole).
Der Warpantrieb ist empfindlich gegen Veränderungen des Raum-Zeit-Kontinuum, wie sie beispielsweise von Gravitationsfeldern erzeugt werden:
- Bei der Berechnung einer Flugbahn muss die Gravitation einberechnet werden, die durch stellare Objekte wie zum Beispiel Sterne oder Schwarze Löcher generiert werden (Star Trek: Treffen der Generationen).
- Innerhalb eines Planetensystems sollte der Warpantrieb nicht beziehungsweise nur im äußersten Notfall verwendet werden. (DS9: Im Lichte des Infernos)
Technische Grenzen
Wie die meisten Antriebssysteme hat auch der Warpantrieb eine maximale Kapazität. Ein Schiff das mit maximaler Warpgeschwindigkeit fliegt kann unter Umständen einen strukturellen Kollaps erleiden (VOY: Die Schwelle).
Nach einer Notabschaltung des Warpkerns kann es mehr als eine Woche dauern den Antrieb wieder in Gang zu bekommen. Unter Umständen ist jedoch ein Kaltstart möglich (TNG: Neue Intelligenz; TOS: Implosion in der Spirale; ENT: Die Abweichung).
Steuerbarkeit
Bei Warpgeschwindigkeit sollte eine lineare Flugbahn beibehalten werden, da Kurskorrekturen die Hülle beschädigen könnten. Bei stärkeren Kurskorrekturen sollte immer auf Impulsgeschwindigkeit verlangsamt werden (VOY: Voller Wut).
Grundsätzlich sind aber Kurvenflüge mit dem Warpantrieb möglich. (TOS: Bele jagt Lokai; TNG: Der Rachefeldzug)
Verfolgbarkeit
Ein Raumschiff ist bei Warp anhand seiner Warpsignatur auch auf hohe Distanz aufspürbar. Außerdem hinterlässt ein Warpanrieb normalerwiese Rückstände in Form einer Ionenspur und einer Warpspur, womit sich die Route des Schiffes zurückverfolgen lässt. Diese Ionenspur lässt sich jedoch prinzipiell maskieren zum Beispiel mit Hilfe von Magneton-Impulsen (ENT: Testgebiet; DS9: Die Abtrünnigen; VOY: Renaissancemensch).
Der Warpantieb hinterlässt auf kurze Distanz ein sogenanntes „Kielwasser“ in Form eines Subraumwirbels. Auf Schiffen, die einen solchen Wirbel zufällig durchfliegen, kann es zu Erschütterungen kommen (VOY: Renaissancemensch).
Wechselwirkungen mit anderen Systemen und Technologien
2151 ist es nicht möglich Phasenkanonen während eines Warpfluges abzufeuern. (ENT: Gefallene Heldin)
Eine starke Beschädiung der Außenhülle kann unter Umständen das Warpfeld beeinflussen (VOY: Das Signal).
Das Starten von Rettungskapseln ist unter Umständen nicht möglich (VOY: Fleisch und Blut, Teil I).
Auch der Einsatz der Transporter bei Warpgeschwindigkeit ist nur eingeschränkt möglich. Der Zielort sollte mit gleichem Warpfaktor fliegen, um Verzerrungen zu minimieren. Noch im 22. Jahrhundert ist der Einsatz des Transporters bei Warp unmöglich. Die Sternenflotte der Erde entwickelt jedoch eine Technik zum Transfer von Personen von Schiff zu Schiff bei Warpgeschwindigkeit mit Hilfe eines Verbindungsseils zwischen den Schiffen. Es werden mehrere Testläufe bei Warp 1 durchgeführt, 2154 gelingt dann Lieutenant Reed, der schon an diesen Tests teilgenommen hat, der Transfer von Commander Tucker von der Columbia zur Enterprise bei Warp 5 (ENT: Die Abweichung).
Von einem Schiff das mit Warp fliegt sollte man nicht beamen. (DS9: Das Paradiesexperiment)
Der Einsatz von einem Traktorstrahl ist bei Warp grundsätzlich möglich, ebenso ist es möglich ein anderes Raumschiff mithilfe des Trakstorstrahl aus dem Warp zu ziehen beziehungsweise allgemein zu verlangsamen. Dieses Manöver ist jedoch nicht ungefährlich und mit der potentiellen Gefahr eines Hüllenbruchs auf beiden Raumschiffen verbunden, da große Kräfte auf die Hülle einwirken. Bei der Einleitung einer solchen Prozedur muss daher vor dem Ankoppeln die Warpgeschwindigkeit der beiden später miteinander verbundenen Flugobjekte genau angepasst sein und das Abbremsmanöver muss möglichst langsam erfolgen. Im Jahre 2370 versucht Jadzia Dax an Bord eines Runabouts ein anderes Runabout aus dem Warp zu ziehen, ist sich aber nicht sicher ob es klappt und ob die Hülle beider Runabouts diese Prozedur überstehen (DS9: Das Paradiesexperiment).
Warpfaktoren
Mit der Erfindung des Warpantriebs wird auch eine neue Geschwindigkeitsskala eingeführt, welche sogenannte Warpfaktoren anstelle von konkreten Geschwindigkeitswerten enthält. Im Laufe der Zeit verschiebt sich diese Skala einige Male.
Geschichte
Im Laufe ihrer Entwicklung kann grundsätzlich fast jede Spezies einen Warpantrieb bauen, wenn die technischen Voraussetzungen gegeben sind. Als einer der ersten Spezies entwickeln die Vulkanier Warptechnologie. Im Jahr 2151 können sie bereits eine Geschwindikeit von Warp 7 erreichen (ENT: Das Eis bricht, Kir'Shara).
Die Entwicklung eines Warpantriebs zeigt für die Föderation, dass die Zeit für einen Erstkontakt gekommen ist, da die Sternenflotte einen offiziellen Kontakt auf dem Heimatplaneten der Spezies einem zufälligen Zusammentreffen im All vorzieht (TNG: Erster Kontakt).
21. Jahrhundert
Auf der Erde wird der Warpantrieb von Zefram Cochrane etwa zehn Jahre nach dem Ende des Dritten Weltkriegs entwickelt. Die Phoenix, eine umgebaute Titan-V-Atomrakete, ist das erste von Menschen gebaute Objekt, das sich mit Warp bewegt. Diese Erfindung führt dann auch zum ersten Kontakt mit den Vulkaniern am 5. April 2063 (Star Trek: Der erste Kontakt).
22. Jahrhundert
Auf der Erde werden in den 2140ern erstmals durch die pionierhaften Arbeiten von Henry Archer die Überschreitung der Warp-2-Barriere in Angriff genommen, damit die Erdraumschiffe in Zukunft keine monatenlangen Reisen bei niedriger Warpgeschwindigkeit mehr bewältigen müssen. Ein Fernziel ist ein Raumschiff zu bauen, das eine Dauergeschwindigkeit von Warp 5 beibehalten kann, das Warp-5-Programm wird ins Leben gerufen. Unter strenger Aufsicht der Vulkanier gelingt es A.G. Robinson mit der NX-Alpha die Warp-2-Barriere zu überschreiten; er wird jedoch übermütig, in der Aussicht eine Geschwindigkeit von Warp 2,5 zu erreichen. Der erste NX-Prototyp wird schwer beschädigt auf die Erde zurückgebracht.
Durch die Vulkanier wird das NX-Programm stillgelegt, bis Jonathan Archer und Robinson durch eine waghalsige Testaktion beweisen, dass der Antrieb funktioniert. Der Weg für den Warp-5-Antrieb ist geebnet. (ENT: Erstflug)
Somit läuft das erste Warp-5-Raumschiff der Menschen, die Enterprise (NX-01) vom Stapel, jedoch erst bei einer maximalen Reisegeschwindigekeit von Warp 4,5. Jedoch kann die Enterprise unter extremer Anstrengung am 9. Februar 2152 die Warp-5-Schwelle überschreiten (ENT: Aufbruch ins Unbekannte, Teil I, Gefallene Heldin).
Klingonische Schiffe können zu dieser Zeit hingegen erst Warp 6 fliegen, auch wenn es unbekannt ist, wann genau die Klingonen ihr erstes Warpschiff bauen. Durch die Gründung der Föderation teilen die Gründerspezies dieser neuen Allianz ihre Raumfahrttechnologie, was der Menschheit einen enormen Wissenszuwachs in Sachen Warptechnologie beschert (ENT: Das Urteil, Dies sind die Abenteuer).
23. Jahrhundert
Entwicklung und Verbesserung des Warpantriebs werden kontinuierlich weiter betrieben und somit erreichen in den 2240ern Sternenflottenschiffe wie z.B. der Constitution-Klasse Geschwindigkeiten von Warp 6, jedoch können diese unter extremer Anstrengung auch Warp 8 oder sogar Warp 9 erreichen. Dies zeigt, dass in den Jahren von 2236 bis 2254 enorme Durchbrüche erzielt worden sind und somit auch die Zeitbarriere durchbrochen werden kann, wobei ein Schiff mit hoher Warpgeschwindkeit auf eine Gravitationsquelle zurast und somit durch die riesigen Kräfte durch die Zeit „gezogen“ wird (TOS: Der Käfig; Star Trek IV: Zurück in die Gegenwart).
Durch Fehlfunktionen und weiterentwickelte fremde Spezies wird nochmals ein Geschwindigkeitsschub ausgelöst. So verdankt es die USS Enterprise den Modifikationen der aus der Andromeda-Galaxie stammenden Kelvaner eine Geschindigkeit von Warp 11 zu erreichen. Ein anderes Mal beschleunigt die Enterprise gar auf Warp 14,1 durch den Raum, nachdem sie von einer bis dato unbekannten Frau namens Losira sabotiert worden ist, damit sich das Schiff selbst zerstört (TOS: Stein und Staub, Gefährliche Planetengirls).
Wenige Jahre später werden die Schiffe der Sternenflotte und speziell die der Constitution-Klasse mit neuen Warpgondeln und besserer Hüllengeometrie ausgestattet, die absofort eine durchschnittliche Reisegeschwindigkeit von Warp 8 erlauben (Star Trek: Der Film).
In den 2280ern versucht man die Geschwindigkeit ein weiteres Mal durch das Transwarp-Projekt bei der neuen USS Excelsior zu steigern. Thorndikes großes Projekt
zeichnet sich durch eine neue Art von Antrieb aus, der die normalen Warpgeschwindigkeiten bei Weitem übertreffen soll (Star Trek III: Auf der Suche nach Mr. Spock; Star Trek VI: Das unentdeckte Land).
24. Jahrhundert
Mit der Einführung der Schiffe der Galaxy- und der Nebula-Klasse ist die Effizienz der Warptechnologie weiter gestiegen. Die neue Generation von Raumschiffen der Föderation kann problemlos Geschwindigkeiten bis zu Warp 9,6 erreichen (TNG: Der Mächtige).
Allerdings stellt sich Anfang der 2370er Jahre heraus, dass Flüge mit hohen Warpfaktoren schädliche Auswirkungen auf den Subraum in instabilen Regionen haben können. Daraufhin wird die Geschwindigkeit für alle Raumschiffe der Föderation auf Warp 5 begrenzt, welche nur in Notfällen überschritten werden darf und die Entdeckung des Einflusses über offene Subraumkanäle an alle warpfähigen Spezies weitergegeben (TNG: Die Raumkatastrophe).
Mit der Einführung des Klasse-IX-Antriebs auf den Schiffen der Intrepid-Klasse versucht man, das Problem in den Griff zu kriegen. Die meisten neuen Schiffe, zu denen auch die Intrepid- und die Prometheus-Klasse gehören, sind in der Lage, Dauergeschwindigkeiten über Warp 9,9 zu halten (VOY: Der Fürsorger, Teil I, Die Parallaxe, Flaschenpost).
Im Jahr 2372 kann Thomas Paris mit einem modifizierten Typ-9-Shuttle die Warp-10-Schwelle erreichen. Er beweist damit, dass eine Geschwindigkeit von Warp 10 bedeutet, dass man sich an jedem Ort des Universums gleichzeitig aufhält. Weitere Experimente müssen allerdings abgegebrochen werden, da die Außwirkungen der Geschwindigkeiten auf den menschlichen Körper dies nicht erlauben (VOY: Die Schwelle).
Alternativen
Als vielversprechende Alternative für den Frachtverkehr wird das Konzept der Soliton-Welle angesehen, welche Objekte ohne eigenen Warpantrieb auf Warpgeschwindigkeit bringt (TNG: Die Soliton-Welle).
Die Borg benutzen eine schnellere Variante des Warpantriebs: den Transwarpantrieb. Die genauen Unterschiede sind nicht bekannt, jedoch verwendet auch diese Variante Spulen, um ein Feld zu erzeugen. Es genügt jedoch schon eine von ihnen zur Felderzeugung, und sie sind auch erheblich kleiner. (VOY: Das ungewisse Dunkel, Teil I).
Zusätzlich dazu verfügen die Borg über ein riesiges Netzwerk aus Transwarpkanälen, das sich fast durch die ganze Galaxie zieht. Transwarpkanäle sind wie Schläuche, die sich durch den Raum ziehen und ähnlich wie bei einem Warpantrieb die Strecken zwischen zwei Punkten verkürzen. Im Gegensatz zum Antriebssystem sind die Transwarpkanäle jedoch ständig aktiv und können nur mit einem bestimmten codierten Deflektorimpuls geöffnet oder in einem Borg-Transwarpzentrum angewählt werden (TNG: Angriff der Borg, Teil I; VOY: Endspiel, Teil II).
Weiterhin bekannt ist der Quanten-Slipstream-Antrieb, der von Arturis erstmals der Föderation zugänglich gemacht wird (VOY: In Furcht und Hoffnung).
Hintergrundinformationen
Selbst bekannte Physikgrößen wie Stephen Hawking waren von diesem Ansatz fasziniert. Bei einem Set-Besuch während der Aufzeichnung zu TNG: Angriff der Borg, Teil I soll Hawking über den Warpantrieb sinngemäß gesagt haben: Daran arbeite ich.
Dennoch besagen die Theorien, dass der Raum weniger Energie enthält, als zu seiner Faltung nötig wäre.
Der mexikanische Physiker Miguel Alcubierre hat an dieser Idee geforscht und schließt die Möglichkeit eines solchen Überlichtantriebs in gewisser Weise nicht aus. Der Alcubierre drive arbeitet damit, den Raum vor einem Objekt zu stauchen und den Raum dahinter zu strecken – ähnlich einer Warpblase. (Miguel Alcubierre und der Alcubierre drive in der Wikipedia sowie seine Veröffentlichung The warp drive: hyper-fast travel within general relativity.)
Bei der Energieerzeugung aus der Materie-Antimaterie-Reaktion entsteht Plasma. Dies würde bei der normalen Annihilation nicht entstehen, jedoch gibt es in der Reaktionskammer noch den Dilithiumkristall, der die Reaktion steuert und dabei verbraucht wird. Möglicherweise ist dieser die Quelle des sogenannten Warpplasmas.
Der Begriff Warpantrieb
wurde in der ZDF-Synchronisation der deutschen TOS-Fassung Solantrieb
genannt. Dabei hat der Begriff ansich nichts mit dem Namen Sol zu tun, sondern ist eine Abkürzung für Speed over light.
Externe Links
- Warpantrieb in der Wikipedia