Propulsie urzeală

Reprezentarea curburii; observați contracția spațiu-timp înainte de nava spațială, dilatarea din spatele acesteia și bula de curbură care închide ambarcațiunea

Warp drive ( warp drive în engleza originală, uneori tradusă în dublarea italiană a seriei clasice cu „hyper speed ”) este un tip de propulsie care permite navelor stelare ale universului științifico-fantastic Star Trek să călătorească la viteze superluminale , adică mai mari cu viteza luminii . Studiile de fizică în acest sens au fost efectuate de R. Obousy și Eric W. Davis de la EarthTech International. În seria și filmele Star Trek , propulsia urzeală este un dispozitiv narativ indispensabil, deoarece justifică posibilitatea călătoriei interstelare „în căutarea de noi lumi și noi civilizații”.

Geneză

În cartea lui Rick Sternbach și Michael Okuda Star Trek The Next Generation - The Technical Manual se explică faptul că în 2061 Zefram Cochrane creează un prim prototip definit ca un „super-rotor plutitor” care permite unui vehicul fără pilot să traverseze bariera de viteză a luminii. Acest lucru a arătat că era posibil să călătoriți cu viteza luminii fără un consum teoretic infinit de energie.

Geneza tehnologiei urzelii Pământului este apoi relatată în filmul Star Trek: Primul contact : primul motor urzeală de pe planeta Pământ este construit la o dată necunoscută (între 2061 și 2063) de Dr. Zefram Cochrane și folosit de același om de știință într-un lansarea testului pe 5 aprilie 2063 . Prima călătorie spațială cu viteză de urzeală declanșează, de asemenea, primul contact al Pământului cu o civilizație extraterestră , Vulcanul , care are o astfel de tehnologie de secole. La acea vreme, practica Vulcan era să contacteze o planetă doar din momentul în care locuitorii aveau propulsie urzeală, așa că atunci când o navă spațială de patrulare Vulcan detectează zborul prototipului Pământului, vulcanii aterizează pe planetă: această practică este încorporată. Prima directivă a Federației Unite a Planetelor , care apare mai târziu.

Descrierea funcției

Star Trek: Seria originală (Warp 5.25)

Cantitatea enormă de energie necesară pentru a atinge viteza urzelii este obținută prin reactorul materie / antimaterie (M / AMR), dintr-o reacție controlată între materie și antimaterie reglată prin cristale de dilitiu . Bobinele de urzeală ^[1] , conținute în interiorul nacelelor de urzeală, primesc energia produsă de miezul de urzeală din canalele de plasmă și generează câmpul de urzeală. Nacelele de urzeală preiau aspectele cele mai disparate, uneori fac parte integrantă din nava spațială, alteori rămân în exterior, conectate la nava spațială prin intermediul stâlpilor. Navele Flotei Stelare montează în general nacele pe pilonii de legătură și sunt de obicei echipate cu un colector Bussard deasupra capului (cu excepția unor nave de clasă mai nouă, cum ar fi USS Defiant sau USS Voyager’s Deltaflyer ).

Motoarele de urzeală creează o distorsiune spațio-temporală în jurul navei spațiale care se formează în jurul acesteia forțe opuse care curbează spațiul - timp creând un tunel datorită radiației Cerenkov (de la care culoarea albastră tipică) în sus pentru a permite mijloacelor să se deplaseze la urzeală (viteza urzelii ) ^{[ 2]} acoperind astfel o traiectorie mai scurtă decât distanța totală de parcurs, de fapt, motoarele warp contractă substanțial spațiul din fața navei spațiale și îl dilată în spatele ei. Acest lucru poate fi explicat într-un mod simplu: imaginați-vă o bandă de cauciuc fixată între două cuie și o furnică mergând peste el. Dacă elasticul nu este manipulat, furnica va trebui să parcurgă o distanță echivalentă cu lungimea elasticului pentru a merge de la unghie la unghie. Dacă, pe de altă parte, este scurtat în fața furnicii, în consecință, se întinde în spatele ei, ca rezultat, se va obține că furnica va fi mers de la unghii la unghii mergând pe o distanță mai mică decât lungimea totală a elastic, deși local nu a putut detecta nicio modificare a elasticului.

Cu toate acestea, într-un episod din Star Trek: Următoarea generație se susține că călătoria cu viteză mare dăunează subspațiului fără reparații, provocând deschiderea acestuia. În consecință, Federația limitează viteza atinsă la un factor de 5 pentru a reduce daunele. Mai târziu, vor fi construite noi nacele de urzeală (unele cu geometrie variabilă, cum ar fi cele furnizate USS Voyager ), care, făcând balonul urzelului mai stabil la viteze mari, previne deteriorarea.

Factorul de curbură

Viteza navei la propulsia urzeală este măsurată prin factorul de îndoire (factorul urzeală); scala de măsurare nu este tratată uniform în diferitele episoade ale seriei. În Star Trek: The Next Generation și Star Trek: Voyager , scala este logaritmică și structurată astfel încât factorul 1 să corespundă vitezei luminii ( c ) și factorul 10 să corespundă vitezei infinite; în schimb, în seria originală se presupune că scara este diferită de faptul că în unele episoade vorbim de viteze mai mari decât factorul 10. Prima navă stelară Enterprise construită ( NX-01 , în Star Trek: Enterprise ), atinge un maxim de factorul 5, 5, în timp ce Enterprise D din secolul 24 călătorește la factorul 9.6 și în cele din urmă USS Voyager ajunge la urzeala 9.975.

Viteza urzelii în Star Trek :

Factorul de curbură	x c	Viteza (aproximativă)
Curbură 1	1	3,0 × 10 ⁵ km / s
Curbură 1.5	3,375	1,0 × 10 ⁶ km / s
Curbura 2	8	2,4 × 10 ⁶ km / s
Curbură 3	27	8,0 × 10 ⁶ km / s
Curbură 4	64	1,9 × 10 ⁷ km / s
Curbura 5	125	3,7 × 10 ⁷ km / s
Curbura 6	216	6,5 × 10 ⁷ km / s
Curbură 7	343	1,0 × 10 ⁸ km / s
Curbură 8	512	1,5 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9	729	2,2 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.25	~ 791	2,4 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.5	~ 857	2,6 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.75	~ 926	2,8 × 10 ⁸ km / s
Curbură 10	1.000	3,0 × 10 ⁸ km / s
Curbură 11	1.331	4,0 × 10 ⁸ km / s
Curbură 14.6	~ 3.112	9,3 × 10 ⁸ km / s
Curbură 15	3.375	1,0 × 10 ⁹ km / s

Viteza urzelii în Star Trek: The Next Generation și Star Trek: Voyager :

Factorul de curbură	x c	Viteză
Curbură 1	1	3,0 × 10 ⁵ km / s
Curbura 2	10.079	3,0 × 10 ⁶ km / s
Curbură 3	38,941	1,2 × 10 ⁷ km / s
Curbură 4	101,59	3,0 × 10 ⁷ km / s
Curbura 5	213,75	6,4 × 10 ⁷ km / s
Curbura 6	392,50	1,2 × 10 ⁸ km / s
Curbură 7	656.13	2,0 × 10 ⁸ km / s
Curbură 8	1.024	3,1 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9	1.516,4	4,5 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.2	1.649	4,9 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.6	1.909	5,7 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.9	3.053	9,2 × 10 ⁸ km / s
Curbură 9.9753	6.000	1,8 × 10 ⁹ km / s
Curbură 9,99	7.912	2,3 × 10 ⁹ km / s
Curbură 9,9999	199.516	6,0 × 10 ¹⁰ km / s
Curbură 10	$\infty$ ${\ displaystyle \ infty}$ $\ infty$	La Warp 10 un obiect ar putea ocupa toate punctele universului în același timp

Formula pentru calcularea raportului dintre viteza luminii c și viteza urzelii vW până la factorul urzelii 9 este:

c=v_{W}^{10/3}

{\ displaystyle c = v_ {W} ^ {10/3}}

{\ displaystyle c = v_ {W} ^ {10/3}}

Pentru viteze mai mari, formula devine mai complexă:

c=v_{W}*\left({\frac {10}{3}}+a\ln(10-W_{f})^{n}\right)+f_{1}(W_{f}-9)^{5}+f_{2}(W_{f}-9)^{11}

{\ displaystyle c = v_ {W} * \ left ({\ frac {10} {3}} + a \ ln (10-W_ {f}) ^ {n} \ right) + f_ {1} (W_ { f} -9) ^ {5} + f_ {2} (W_ {f} -9) ^ {11}}

{\ displaystyle c = v_ {W} * \ left ({\ frac {10} {3}} + a \ ln (10-W_ {f}) ^ {n} \ right) + f_ {1} (W_ { f} -9) ^ {5} + f_ {2} (W_ {f} -9) ^ {11}}

Unde ^[3]

$a=0{,}0026427347383$ ${\ displaystyle a = 0 {,} 0026427347383}$ ${\ displaystyle a = 0 {,} 0026427347383}$
$n=2{,}8793843631201$ ${\ displaystyle n = 2 {,} 8793843631201}$ ${\ displaystyle n = 2 {,} 8793843631201}$
$f_{1}=0{,}0627218381104$ ${\ displaystyle f_ {1} = 0 {,} 0627218381104}$ ${\ displaystyle f_ {1} = 0 {,} 0627218381104}$
$f_{2}=0{,}3257459814315$ ${\ displaystyle f_ {2} = 0 {,} 3257459814315}$ ${\ displaystyle f_ {2} = 0 {,} 3257459814315}$

Cu toate acestea, datele de mai sus nu reflectă în niciun fel viteza observată în serie; de multe ori, de fapt, timpii de deplasare ar sugera viteze de mii de ori mai mari decât cele indicate în tabel. În prezent nu există o diagramă de viteză „oficială”. În cele din urmă, în cel mai recent episod din Star Trek: The Next Generation , situat într-un viitor alternativ, Dr. Beverly Crusher Picard, căpitanul navei spațiale medicale USS Pasteur, le ordonă să călătorească la warp 13.

Aplicații în realitate

Navele cu propulsie warp ar putea atinge viteze superluminale deformând spațiul-timp pentru a se „apropia” de destinația lor. ^[4] Oamenii de știință lucrează în primele decenii ale secolului 21 cu tehnologia de fuziune nucleară la proiectul ITER , dar utilizarea sa zilnică este încă departe de a fi realizată, și chiar mai îndepărtată este utilizarea sa în motoarele spațiale. ^[5]

Notă

^ Următoarea generație Sezonul 7 - Episodul 9: Forța naturii (Forța naturii)
^ Uneori, în dublarea italiană, termenul warp nu este tradus și, prin urmare, vorbim despre viteza warp .
^ Star Trek: The Next Generation Warp Technology , la hypertrek.info . Adus pe 14 august 2015 .
^ Clara Moskowitz, Warp Drive poate fi mai fezabilă decât s-a gândit, spun oamenii de știință , space.com , 17 septembrie 2012.
^ Sebastian Anthony, rachetă de fuziune finanțată de NASA ar putea trage oameni pe Marte în 30 de zile , pe extremetech.com , ExtremeTech, 8 aprilie 2013.

Elemente conexe

linkuri externe

Istoria propulsiei warp pe Hypertrek Italia , pe hypertrek.info .
( EN ) Unitate warp , în Memory Alpha , Fandom .
Star Trek Warp Speed? Fizicienii au o idee nouă care ar putea să o facă așa , pe sciencedaily.com .

Portal Star Trek : Accesați intrările Wikipedia despre Star Trek

[1] Următoarea generație Sezonul 7 - Episodul 9: Forța naturii (Forța naturii)

[2] Uneori, în dublarea italiană, termenul warp nu este tradus și, prin urmare, vorbim despre viteza warp .

[3] Star Trek: The Next Generation Warp Technology , la hypertrek.info . Adus pe 14 august 2015 .

[4] Clara Moskowitz, Warp Drive poate fi mai fezabilă decât s-a gândit, spun oamenii de știință , space.com , 17 septembrie 2012.

[5] Sebastian Anthony, rachetă de fuziune finanțată de NASA ar putea trage oameni pe Marte în 30 de zile , pe extremetech.com , ExtremeTech, 8 aprilie 2013.

[1]

[ 2]

[3]

[4]

[5]