Warp teorija i tehnologija

Dobar uvid u warp pogon i njegovu 'uporabu' u Zvjedanim stazama pruža knjiga Star Trek: The Next Generation Technical Manual (autori: Rick Sternbach, Mikale Okuda). O warp pogonu se raspravlja u 5. poglavlju "Warp propulsion Systems.". Teme o kojima se govori su warp polje, reakcije materija-antimaterija, sustavi za ubrizgavanje plazme, uloga dilitija, skladištenje i prijenos antimaterije...

Warp pogon kao realnost?

Ako ste ikada odgledali barem jednu epizodu Zvjezdanih staza, vidjeli ste brojne tehnologije i izume koji se tamo upotrebljavaju. No, ono što možda i niste znali jest činjenica da su mnogi od tih izuma uistinu i izumljeni nakon početka njihove uporabe u Zvjezdanim stazama. To je npr. tzv. hypospray (hiposprej - injekcija) ili VISOR (uređaj koji koristi LaForge u TNG serijalu). VISOR se danas aktivno istražuje i u budućnosti će omogućiti da i slijepi i slabovidni mogu vidjeti svoje okruženje.



Warp pogon nije izuzetak u toj priči. NASA aktivno radi na istraživanjima mogućnosti interstelarnih putovanja, postoji i čak NASA-ina službena web stranica pod nazivom Space Transportation. Na njoj je preporučljivo proučti odjeljak Advanced Space Transportation Program. Kako sami ističu, njihova je misija "provoditi istraživanja u najnovijim područjima moderne znanosti i tehnologije, fuzije i antimaterije te raditi na revolucionarnim teorijama koje će nam omogućiti putvanja brža i od brzine svjetlosti."

Ipak u realnosti, suočeni smo s granicom - brzinom svjetlosti i Einsteinovim teorijama. Ipak, neki su fizičari hrabro predložili metode za putovanja većima od brzine svjetlosti (faster than light speed – FTL). Oni se, dakako, slažu kako je nemoguće putovati brzinom većom od brzine svjetlosti, no dovoljna količina energije bi mogla izazvati lokalnu promjenu oblika svemira i na neki ga način 'zgužvati'. Time bi se dvije međusobno značajno udaljene točke mogle približiti vrlo blizu jedna drugoj te bi put među njima bio brzo svladan. Ova je teorija poznata pod nazivom Alcubierreov pogon.

Jedna od najosnovnijih i svima najpoznatijih tehnologija Star Trek svemira upravo je WARP POGON ili engl. WARP DRIVE. U ovom poznatom SF serijalu WARP tehnologija označava propulzijski pogon koji brodovima ovog serijala omogućava da putuju svemirom brzinom većom od svjetlosti. Warp drive zasniva se na tome što iskrivljuje prostorno-vremenski kontinuum, smanjuje masu broda te ga tako potiskuje kroz prostor brzinama većim od brzine svjetlosti. Otac ovog motora je Z. Cochrean. Ovaj pogon zahtijeva materijsko-antimaterijsku reakciju, dok se potiskivanje broda u podprostor vrši stvaranjem niza warp polja koja se međusobno naprežu. Ovaj pogon za svoj rad zahtjeva velike količine energije te se zbog toga još koristi materijsko-antimaterijski reaktor ili WARP JEZGRA , engl. WARP CORE. Ona je ujedno i osnovni, no nikako najvažniji dio svakog Flotinog broda i warp pogona. Ovaj pogon ima još 2 vrlo važna dijela, a to su vodovi za prijenos energije i WARP zavojnice smještene u nosačima motora na brodovima Zvjezdane Flote.

Za vrijeme rada jednog ovakvog motora izgara deuterij u warp jezgri i tako stvara pare koje se potom u reakcijskoj komori sudaraju sa antimaterijom, u obliku antivodika. Ta reakcija je vrlo eksplozivna te se koriste dilitijevi kristali kako bi nadzirali tu reakciju. Kao posljedica reakcije stvara se elektroplazma koja se pomoću vodova za prijenos prenosi sve do nosača motora. Plazma se potom pomoću ubrizgivača ubacuje unutar warp zavojnica izgrađenih od verteriumovog kortenida. Kada se ovaj materijal izloži energiji plazme on počne oscilirati stvarajući warp polja i tjerajući brod u podprostor, a warp motori stvaraju višeslojno warp polje. Warp zavojnice poredane su u nizu kako bi stvorile više polja, koja se međusobno naprežu i stvaraju potisnu silu na najbliži objekt, u ovom slučaju, brod čije je to ujedno i polje.


Kad plazma prijeđe preko Warp zavojnica tad se počinje stvarati WARP POLJE. Plazma se dovodi kroz ubrizgivač čije otvaranje i zatvaranje omogućuje rad warp pogona. Trajanje jednog ovakvog ciklusa varira od 25 nanosekundi do 50 nanosekundi. Manje warp brzine zahtijevaju kraće vrijeme otvaranja i duže vrijeme do drugog otvaranja, dok se za velike warp brzine ubrizgivač otvara češće i samo otvaranje traje dulje.
Kako bi se pojednostavilo klasificiranje i rukovanje warp poljima i motorima, uvedena je klasifikacija warp polja prema količini podprostornog naprezanja koje generiraju. Warp polja ispod warpa 1 mjere se u milicochranima, dok se polja koja prestižu wrap 1 mjere u cochranima. Više o odnosu potrošnje energije i warp faktoru pogledati u članku o warp skalama.

Većina brodova koristi warp pogon sa dva nosača warp motora, ali ima i onih koji koriste samo jedan ili pak četiri nosača. Promjena smjera u warpu vrši se stvaranjem lagane neravnoteže u warp polju, dok rad samo jednog warp motora može oštetiti brod.

Kako warp motori u svom radu stvaraju opasna warp polja na većini brodova smješteni su daleko od posade i nastanjenih dijelova broda, te se nalaze na dugačkim potpornim stupovima. Kroz te stupove prolaze i sami vodovi za prijenos elektroplazme, kao i prolazi za ljudstvo i upravljačke veze sa ostatkom broda.


Ukoliko dođe do oštećenja, ili kvara warp motora posljedice mogu biti katastrofalne ako se ne aktivira jedan od načina zaštite. Prvi i osnovni način zaštite je ispuštanje warp plazme kroz, za to predviđene, otvore na samom nosaču warp motora. Također je moguće i odvojiti sam warp motor od nosača pomoću jakih eksploziva tako da se brod može dovoljno udaljiti od samog motora prije nego što on eksplodira. Zadnje je rješenje izbacivanje warp jezgre, no taj je sustav implementiran samo u neke klase brodova i sam je sustav podložan kvarovima i zatajenjima.



Warp pogon svojim djelovanjem oštećuje podprostor i time bi ga nakon nekog vremena dovoljno uništio da se tim dijelom svemira ne bi moglo putovati nadsvjetlosnim brzinama. Najnoviji dizajn federacijskih brodova geometrijom trupa, novim dizajnom warp zavojnica omogućuje tim klasama kretanje visokim nadsvjetlosnim brzinama bez da oštećuju podprostor, a i podižu krstareće i maksimalne brzine samih brodova. Starije klase ograničene su warp faktorom 5 kako ne bi stvarale velika oštećenja na samom prodprostoru, no i taj će problem biti riješen zamjenom dotrajalih brodova.


Prvo se smatralo da se brzina izražava preko warp pogona prema formuli: s = w3c, gdje w predstavlja warp faktor, a c je brzina svjetlosti (300 000 km/sec). No, ta formula nije točna, barem kada je u pitanju Enterprise jer bi ga to svakako učinili presporim. Druga alternativna formula (Korištena u serijalu Start Trek: The Original Series) je bila: s = w^3, a brzine bi izražene prema njoj bile:



Za kasnije je serijale Mike Okuda izveo novu formulu za warp brzine, temeljenu na starijoj formuli. Za warp faktore od 1 do 9, gdje je w warp faktor a c brzina svjetlosti, tada je brzina s dana s izrazom . Za brzine nakon warpa 9, eksponent se probližava beskonačnosti. Nema točne formule za ovo jer su u serijalu korištene brzine koje su izračunate na temelju krivulje koja je rukom crtana.



Pretpostavimo sada da mozemo putovati warp brzinama. U sljedecoj talici mozemo vidjeti koliko bi nam vremena pri odredenim brzinama trebalo za prelazenje nekih udaljenosti: