Exocomps - Historischer und technischer Überblick

Exocomps, kleine Wartungsdrohnen die erstmals in Star Trek "The Next Generation" vorgekommen sind, und spätestens seit ihrem Auftritt in "Lower Decks" zu einem kleinen Fan-Liebling geworden sind.

Wir wollen uns in diesem Artikel einmal genauer den technischen und fiktiven In-Universe Aspekten dieser kleinen Begleiter widmen. Und natürlich auch als Vorbereitung auf den neusten Euderion Infinity Fanfilm "Das Vermächtnis der Archein", der am 30. März 2024 online veröffentlicht wird. In diesem wird unser eigener Exocomp C.A.R.L. vorgestellt.

Roboter, Drohnen und künstliche Lebensformen

Die Vereinte Föderation der Planeten und ihre Sternenflotte stieß mehrmals in der Raumfahrt auf künstlich erschaffene Wesen, seien es die antiken Androiden auf Exo III, die Nomad Sonde oder der Computer Landru auf Beta III. Selbst innerhalb der Föderation experimentierte man mit künstlicher Intelligenz als man 2268 den M5 Supercomputer entwickelte, der Raumschiffe vollständig unäbhängig von einer Crew steuern konnte. Der von Richard Daystrom entwickelte Computer war eine direkte Weiterentwicklung der Duotronik, welche bis dahin genutzt wurde. Der ursprüngliche Prototyp des M5 Computers erwies sich zwar als Fehlschlag, aber die Grundfunktion der Multitronik sollte in den nächsten 100 Jahren zur Standard-Ausstattung auf Raumschiffen werden.

Richard Daystrom, der Vater der Duotronik und Multitronik und der Computer M5

Software für künstliche Intelligenz wurde aus vielen verschiedenen Gründen entwickelt, innerhalb der Föderation meist um als Unterstützung zu dienen. In einigen Fällen wurde sie verwendet, um bestimmte Funktionen auszuführen, wie zum Beispiel die Lenkung von Sonden und Drohnen oder die Verwaltung eines großen Netzwerks von Computern innerhalb einer Raumstation. Oder aber auch als Navigationshilfe für Piloten wenn die Datenflut für ein organisches Gehirn zu groß werden sollte.

Auch taktisch gesehen wurden K.I. Programme teil von Raumschiffen um beispielsweise bei der automatischen Zielverfolgung behilflich zu sein. Moderne Sternenflotten-Raumschiffe sind somit imstande Ziele mit dem Phaser in Sekundenbruchteilen zu erfassen. Etwas was für einen manuellen Schützen nicht möglich wäre.

Software für künstliche Intelligenz war zwar in der Lage, zu folgern und Entscheidungen zu treffen, wurde jedoch weithin als nicht in der Lage angesehen, die Raffinesse eines humanoiden Gehirns zu erreichen, insbesondere seine Fähigkeit zu originellem Denken und Kreativität. Aufgrund der großen Ähnlichkeit des Verhaltens mit echtem humanoiden Verhalten war es jedoch in vielen Gesellschaften eine offene Frage, ob diese Software zu Maschinen führt, die die Fähigkeit zur Selbstwahrnehmung, Empfindungsfähigkeit oder emotionalen Empfindung erlangen können. Diese Frage führte zu erheblichen Kontroversen. 2365 musste sich der Androide Data vor Gericht einfinden, um die Frage zu klären, ob er nur ein Roboter sei, der die humanoide Art nur imitiert und damit Eigentum der Sternenflotte wäre, oder ob er tatsächlich "lebendig" sei. Auch wenn im finalen Richterspruch keine eindeutige Erklärung gefunden werden konnte, so wurde doch entschieden, dass Data jedenfalls kein Eigentum der Sternenflotte sei, und das Recht auf freie Entscheidung hat.

Data muss sich einem Gericht stellen das über seine Menschlichkeit entscheidet

Ursprung der Exocomps

Der Androide Data galt in der Föderation seit je her als Besonderheit, da er der einzige funktionierende Androide war der mit einem positronischen Gehirn arbeitete. Viele Techniker und Wissenschaftler versuchten dies nachzubauen, aber scheiterten immer an der positronischen Matrix. Durch die Gerichtsverhandlung um Datas Status als eigenständige Lebensform wurde die tyranische Wissenschaftlerin Doktor Farallon auf Data aufmerksam und begann die technischen Journale über ihn zu studieren. Im Laufe der Zeit wurde sie zu einer Bewunderin von Datas Erbauer Doktor Soong und dessen Arbeit.

Farallon arbeitete zu dieser Zeit an den ersten Plänen einer neuartigen Technologie, einer Partikelquelle, die den Bergbau erleichtern sollte, indem sie Rohstoffe direkt von einem Planeten oder Mond in den Orbit zur Weiterverarbeitung transportieren kann. Zur Unterstützung dieses Projektes erfand sie die Exocomps die für die Verrichtung von Reparatur- und Wartungsarbeiten in engen Röhren entwickelt worden sind, die für Humanoide schlecht zugänglich, oder zu gefährlich wären. Als Grundlage benutzte Farallon Industrielle Servo Apparaturen die schon lange auf der der Föderation angeschlossenen Welt Tyrus VII verwendet wurden. Diese Servo-Apparaturen waren im Prinzip einfache, flugfähige Drohnen die auf bestimmte Operationen wie zum Beispiel die Herstellung oder Montage von Gerätschaften programmiert werden konnten. Diese Dronen besaßen keine Fähigkeit zur Selbstständigkeit, und waren entsprechend nur so gut wie ihre jeweilige Programmierung. 

Tyranische Servo Apparatur aus denen die Exocomps entwickelt wurden

 

Doktor Farallon entwickelte diese Drohnen weiter indem sie ihnen zum einen ein Mikro-Replikations-System einbaute sowie ihre Rechenleistung durch ein axionisches Chipnetzwerk erhöhte. Dieses Netzwerk ist eine sehr vereinfachte Form eines positronischen Gehirns wie das des Androiden Data, aber ausreichend genug das der Exocomp autonomer wird. Das axionische Netzwerk ist dank der Replikationstechnologie in der Lage neue neurologische Bahnen zu bilden wodurch die Exocomps Probleme selbstständig erkennen und dazulernen können, was bedeutet, dass sie Arbeiten, die sie einmal ausgeführt haben, beim nächsten Mal noch schneller oder effizienter bewältigen können. Farallon entwickelte 2365/66 mehrere Prototypen erkannte aber schon bald, dass diese nach einer gewissen Zeit unbrauchbar wurden, da sie eine vielzahl unnützer neurologischer Bahnen entwickelten und dann fehlerhaft funktionierten. Farallon entschied sich das Problem dadurch zu lösen, in dem sie regelmäßige Speicherlöschungen vornahm und die Exocomps nach jeder Mission in den Ursprungszustand zurückstellte.

 

Die tyranische Wissenschaftlerin Dr Farallon mit ihren Exocomp Prototypen

Technische Komponenten

Exocomps sind zwar weitestgehend autonom aber wie die usprünglichen Industriellen Servo Apparaturen aus denen sie entwickelt worden waren benötigten sie eine manuelle Aktivierung sowie eine grobe Aufgabenstellung die über ein Padd eingegeben werden musste. Danach bewerten sie das Problem und entscheiden dann, wie es am besten zu lösen sei.

Exocomps haben in der Regel eine ungefähre Abmessung von 45 cm Länge aber aufgrund ihrer mechanischen Natur gibt es alternative Erscheinungsformen die zum Beispiel stromlinieförmiger sind und nicht über die Standfüße verfügen. Im Grunde ist ihre Größe angepasst an den gängigen Ausmaßen der Jefferies-Röhren die auf Raumschiffen und Raumstationen der Föderation zu finden sind.

Als Arbeitsdrohne konzipiert ist wohl die wichtigste Komponente des Exocomp seine Replikationseinheit, die jedes nur erdenkliche Werkzeug oder technische Gerät replizieren kann. Der Exocomp analysiert das Problem und entscheidet dann selbstständig, welches Werkzeug am besten für die Beseitigung des Problems von Nöten ist und repliziert dieses an seiner frontalen Öffnung. Das Replikationssystem wird von einer kleinen Menge Replikatormasse gespeist, welche durch Materieremodulation auf atomarer Ebene in das benötigte Wergzeug umgeformt wird. Nach Abschluss der Arbeit wird das Werkzeug wieder entmaterialisiert wodurch die Replikatormasse seinem System zurückgeführt wird. Auch wenn dies ähnlich wie bei einem Nahrungsreplikator funktioniert, so ist der ursprüngliche Exocomp nicht in der Lage organische Materie zu replizieren, sondern ist auf anorganische Werkstoffe limitiert, da einfache Hardware-Replikatoren mit einer geringeren Auflösung arbeiten. Dies sorgt für eine höhere Energieeffizienz und niedrigere Anforderungen an die Speichermatrix im direkten Vergleich zu den Nahrungsreplikatoren die komplizierte organische Strukturen herstellen müssen. Erst spätere Exocomp Einheiten wurden teils mit moderneren Replikatoren ausgestattet, die nun auch limitierte organische Strukturen replizieren konnten um beispielsweise bio-neurale Gelpacks zu reparieren.

Exocomps besitzen in den Füßen zwei Anti-Gravitationssysteme die durch die Beeinflussung von Gravitonen funktionieren, ähnlich denen die ein Traktorstrahl verwendet oder die Generatoren für künstliche Schwerkraft auf Raumschiffen, nur das diese entgegengesetzt funktionieren und das Objekt abstoßen anstatt anzuziehen. Die eingesetzten physikalischen Prinzipien sind jedoch die gleichen. Dies ermöglicht dem Exocomp frei im Raum zu schweben und sich geräuschlos in der Luft fortzubewegen. Spätere Modelle besaßen noch ein zusätzliches Repulsorsystem, welches es den Exocomps erlaubte sich auch im All fortzubewegen um Reparaturen an äußeren Strukturen von Raumschiffen oder Raumstationen vorzunehmen.

Angetrieben werden Exocomps durch Energiezellen, bestehend aus Boridium, einem trans-uranischen schweren Element. Diese Boridium-Zellen werden schon seit Jahrhunderten für kleinere Gerätschaften verwendet und haben sich bei vielen Völkern als bewährt erwiesen. Die Zellen sind äußerst ergiebig und können einen Exocomp bei kontinuierlichen Betrieb für mehr als sechs Monate betreiben bevor er neu aufgeladen werden muss. Gemessen an der hohen Energieanforderung für die Materie-Replikatoren die ständig Werkzeuge Ent- und Rematerialisieren müssen, eine bemerkenswert lange Laufzeit.  In der Regel begibt sich ein Exocomp nach absolvierter Aufgabe automatisch in einen Ruhe- und Lademodus wodurch die Boridium-Zellen äußerst selten an den Rand der Erschöpfung gebracht werden. Ein eingebauter Konverter ermöglicht es dem Exocomp nahezu jede externe energetische Energiequelle umzuwandeln und sie seinem System zuzuführen. Er kann sich somit auch durch Solarenergie laden. Neuere Exocomp Modelle besaßen zudem ein Notaggregat zur Datensicherung welches bei Energieknappheit sicher stellen sollte, dass der Exocomp in einer Art Energiesparmodus keine Daten verliert.

Materialien

Exocomps strukturelle Komponenten sollten so leicht wie möglich werden, damit die Drohne schnell und agil bleiben kann, weswegen weitestgehend eine Leichtbauweise für die Konstruktion verwendet wurde. Die äußere Hülle besteht aus Standard-Tritanium, einem leichten aber trotzdem sehr robustem Material, das während des 22. und 23. Jahrhunderts häufig für Schiffshüllen innerhalb der Föderation verwendet wurde bevor man im 24. Jahrhundert auf eine Tritanium-Duranium Legierung umstieg. Außerhalb der Tritaniumhülle wurde der Exocomp mit einer dünnen Platte aus ablativen Keramikgefüge ummantelt, das chemisch mit dem Tritanium verbunden ist. Dies sorgt für den Schutz gegen Strahlung und thermischer Energie zum Beispiel bei Weltraumeinsätzen. Die Kernkomponenten und die Rahmenkonstruktion bestehen überwiegend aus Sonodanite während die Leitungen und Schaltkreise aus einem Leitfähigen Molybdenum bestehen in die halbeisenhaltige Polycarbonat-Faserkristalle eingegossen wurden.
Spätere Modelle besaßen zusätzlich noch eine interne Panzerung um die Boridium Energiezellen herum, um diese vor äußerer Einwirkung zu schützen. Boridium Zellen erwiesen sich zwar als besonders langlebig, aber auch anfällig für Strahlung die in einer Explosion gipfeln könnte. Die Ummantelung der Boridium-Zellen besteht aus einem Gewebe aus Kohlenstoff-Nanoschläuchen und durch chemische Gasphasenabscheidung hergestellte Diamanten. Durch immensen Druck werden die Schichten zu einem dichten Material zusammengepresst, das extremen Temperaturen standhält und jedwede Stahlung reflektiert. Selbst ein direkter Phaserbeschuß kann dieser Ummantelung nichts anhaben.

Bewusstsein

2369 stand das Partikel-Quellen Projekt kurz vor der Fertigstellung und Doktor Farallon hatte drei Exocomps mit auf die Partikelquelle im Orbit des Tyrus VII Mondes Tyrus VII-A mitgenommen wo die Sternenflotte die Bewertung der neuen Technologie vornehmen sollte.
Bei einer Fehlfunktion der Partikel Quelle setzte Farallon einen Exocomp auf die Reparatur an, welcher den Befehl verweigerte und sogar seine interne Befehlsschnittstelle beschädigte um nicht dazu gezwungen zu werden in ein potenziell gefährliches Gebiet geschickt zu werden. Der Androide Data, der Teil der Sternenflottencrew war, die das Partikel-Quellen Projekt bewerten sollte, stellte die Hypothese auf, das die Exocomps einen Selbsterhaltungstrieb und möglicherweise ein Bewusstsein entwickelt haben könnten.

Die Partikel Quelle im Orbit von Tyrus 7-A und der Exocomp der seinen Befehl verweigert hat

Als es zu einer weiteren drastischen Fehlfunktion auf der Partikelquelle kommt, die droht zwei Besatzungsmitglieder zu töten die sich in einem Kraftfeld eingeschlossen haben um sich vor der Strahlung zu schützen, schlägt Doktor Farallon vor die Exocomps in den Partikelstrahl zu beamen um die Quelle abzuschalten, auch wenn die erfolgende Explosion die Exocomps zerstören würde.
Lieutenant Commander Data protestiert daraufhin, da es nicht recht wäre eine potentielle Lebensform zu opfern um eine andere zu retten. Er schlägt vor selbst auf die Station zu beamen doch Commander Riker lehnt ab, da Data in kürzester Zeit wegen der Ionisierung sterben würde. Data erwiederte, er hätte im Gegensatz zu den Exocomps wenigstens eine Wahl.
Es wird daraufhin entschieden die Exocomps einfach zu fragen ob sie gehen würden, und zu aller Erstaunen entwickeln die Exocomps eine alternative Idee. Die Exocomps beamen auf die Station und absorbieren den Partikelstrom zeitweise, so dass das Kraftfeld gesenkt und die Crewmitglieder herübergebeamt werden können. Jedoch bleibt einer der drei Exocomps zurück, da einer den Strom weiterhin absorbieren muss, so dass sich die anderen zwei mit zurück beamen können. Er hat sich für das Wohl der anderen geopfert wodurch feststand dass es sich um eine intelligente Lebensform handelte die ein eigenes Bewusstsein für sich und ihre Umgebung entwickelt haben.

Die Exocomps entwickeln selbstständig einen Plan zur Rettung der Crewmitglieder

Wenn auch etwas wiederwillig gibt Farallon zu, dass die Exocomps inzwischen mehr als die Summe ihrer Teile sind, und willigt ein, sie nicht mehr nur als seelenlose Arbeitsdronen zu verwenden.

Offizielle Anerkennung als künstliche Lebensform

2372 erlangte der erste Exocomp die Fähigkeit zur sprachlichen Kommunikation mit Humanoiden und gab sich selbst den Namen "N.A.N.M.O." (Navigator ANd Mechanical Organism) Doktor Farallon beendete in diesem Jahr auch das Partikelquellen-Projekte und reichte es für die Serienproduktion innerhalb der Föderation ein. Die Exocomps erwiesen sich als unschätzbarer Gewinn für das Projekt, da sie neue Ideen einbrachten, die einen Erfolg erst garantierten. Farallon arbeitet zu dieser Zeit mit den Exocomps zusammen, jedoch nicht mehr nur als nützliche Werkzeuge, sondern als Kollegen.

Im Jahr 2374 entschied ein Komitee der Föderation über die Einstufung der Exocomps als künstliche Lebensformen und gewährten ihnen den offiziellen Titel als intelligente künstliche Lebensform mit Bewusstsein. Inzwischen hatten sie eine Art Sozialstruktur entwickelt und sogar Nachkommen "gezeugt".

Im Jahr 2375 entschieden sich die Tyraner den Exocomps die verlassene Bergbaustadt Surru auf Tyrus VII zu übergeben. Surru war reich an natürlichen Mineralien, aber durch vermehrten Abbau dieser Mineralien in früheren Jahrhunderten der tyranischen Geschichte, für humanoides Leben auf Dauer nicht geeignet, da sich auf dem toxischen Boden kaum etwas anpflanzen ließ. Da die Toxitität den Exocomps nichts anhaben konnte, und sie hier Ressourcen im Überfluss besaßen, willigten sie ein sich hier unter ihresgleichen zusammenzufinden.

2376 wurde der erste Exocomp an der Sternenflottenakademie aufgenommen. Mit einer der ersten Exocomps im offiziellen Dienst war "Peanut Hamper", die als medizinischer Offizier auf der USS Cerritos arbeitete.

Ensign Peanut Hamper im Jahr 2380, einer der ersten Exocomps in der Sternenflotte

C.A.R.L. - Eine andere Art Exocomp

2379 unternimmt die USS Euderion eine Forschungsmission außerhalb der Föderationsgrenzen. Eine eher ruhige Mission da die Euderion gerade einen Kommandowechsel vollzieht und so hat die Crew mehr Freizeit als gewohnt. Commander Harriman beginnt in der frei gewordenen Zeit ein privates Bastelprojekt. Er wollte eine Exocomp Drohne konstruieren, wie sie auf Tyrus vorgekommen sind, bevor sie durch Doktor Farallons Modifikationen intelligent geworden sind.

Harrimans Exocomp ist jedoch eine Mischung aus den Originalbauplänen der tyranischen Servo Apparaturen und den Farallon Exocomps was in einer geringfügigen größeren Außenhülle resultierte. Sonst ist er weitestgehend Baugleich. 

Zur selben Zeit unternahm ein Außenteam der Euderion eine archäologische Aufklärungsmission auf einen nahen Planeten. Die Schiffssensoren hatten dort Überreste einer untergegangenen Zivilisation entdeckt und das Team brachte ein antikes Artefakt mit, welches wie die Exocomps durch ein Boridium System angetrieben wurde. Um mögliche Kontermination des Hauptcomputers durch das fremde Artefakt zu minimieren wurde entschlossen dieses an den Exocomp anzuschließen, einem in sich geschlossenen Netzwerk, und ihn als einfaches Dateninterface zu nutzen...

C.A.R.L. - Cybernetic Apparatus for Research Labour

Wie es weiterging, könnt ihr ab dem 30. März 2024 im neusten Euderion Infinity Fanfilm "Das Vermächtnis der Archein" sehen.

 

                                                       A Star Trek Fan Production

 

HIER GEHTS ZUM FILM:

 

 

https://youtu.be/WSqRHb4ohXE?si=LJDGjlNrCv4kZWh1

 

 

Quanten Slipstream Antrieb

Der Quanten Slipstream Antrieb

Ein Essay von Doktor Radek Gutag, Professor an der Fakultät für Alternative Antriebsarten der Sternenflottenakademie in Hamburg, Deutschland.


Einleitende Worte

"Quanten-Slipstream, noch vor zehn Jahren ein Wort das bestenfalls den Top Ingenieuren der Sternenflotte geläufig war. Heute eines der revolutionärsten Technologien des 24. Jahrhunderts die zwar noch in den Kinderschuhen steckt, uns aber technologisch bereits heute um Jahrzehnte voran bringt. Im folgenden versuche ich die Geschichte, die Hintergründe und die Technik dahinter näher zu beleuchten, immer so erklärt, das auch jene unter uns, die nicht Quantenmechanik, Subraum-Dynamik und Warpfeld-Geometrie studiert haben sich ein Bild machen können. Sollten sie dennoch tiefer in die Materie einsteigen wollen, so empfehle ich ihnen meinen ausführlicheren Beitrag im Memory Alpha Archive."

Lieutenant Commander Radek Gutag (2381)

Subraum, Slipspace und Quantendomänen

Um genau zu Erklären, was der Quanten-Slipstream eigentlich ist, müssen wir zuerst einmal einen Abstecher machen, um zu erklären wie genau unser Universum aufgebaut ist. Für den ungeübten Beobachter besteht das All aus einem luftleeren und materielosen Raum in dem wir uns in Planeten oder Raumschiffen bewegen. Ist es natürlich nicht. Neben dem Weltraum befindet sich etwas was wir weitumfachend "Subraum" nennen. Ein einfaches Wort für etwas sehr komplexes, von dem wir gerade einmal an der Oberfläche kratzen.

Der Subraum ist ein integraler Bestandteil des Universums, der sich vom normalen einstein'schen Raum und seinem jeweiligen Raum-Zeit-Kontinuum unterscheidet und dennoch mit ihm koexistiert. An jedem Ort, zu jeder Zeit, nur auf einer anderen Quantenebene. Der Subraum hat eine unendliche Anzahl von Domänen die alle unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und sogar Lebensformen
beherbergen können. Beispiele sind der fluide Raum der Undinen, die Subraumdomäne der Solanogen-Lebensformen genauso wie die als Exosia bekannte spatiale Domäne der Nacene. 

 

<-- Vereinfachte grafische Darstellung der Subraum-Domänen in Relation zum Normalraum. Die Subraum-Dichte nimmt zu je tiefer man in den Subraum vordringt.

 

 

Derzeit haben wir die Vorstellung, dass sich der Subraum umso mehr vom Normalraum unterscheidet, je weiter „tiefer“ die Schicht liegt. Wir können sagen, dass der Subraum umso "exotischer" wird, je tiefer wir in ihn eintauchen. Dies ist bisher nur Spekulation aufgrund der wenigen Beobachtungen die wir vornehmen konnten.

Die eher energetischen Subraumdomänen, gelegentlich als Slipspace bezeichnet, wurden bereits früh in der Raumfahrt zu Nutze gezogen. Ein Beispiel ist der Subraum-Funk, eine Technologie die bereits im späten 21. Jahrhundert eingesetzt wurde, und die uns erlaubt trotz interplanetarer Entfernung ohne oder mit geringer Zeitverzögerung zu kommunizieren. Der frühen UESPA Raumflotte der Erde gelang es den Subraum mit bestimmten Strahlungen kurzfristig zu punktieren. Nicht genug damit Materie auf die andere Seite gelangen konnte, aber ausreichend für die Übertragung von elektromagnetischer Energie wie Funksignalen. Eine der Eigenschaften der verschiedenen Subraumfalten war das vorhandenseins von Tachyonen, Energiepartikel die von Natur aus nicht langsamer als das Licht sein durften um zu existieren. Faktisch reisen die meisten Tachyonenpartikel mit Geschwindigkeiten, die wir im Normalraum nur schwer oder gar nicht erreichen können. Mithilfe von Subraum-Relaystationen die überall im Föderationsraum verteilt sind, ist es nun möglich unsere elektromagnetischen Funksignale durch den Subraum zu schicken, wo sie durch die überlichtschnellen Tachyonen beschleunigt werden und an der nächsten Relaystation wieder abgefangen werden können. Die Sternenflotte hat erkannt, das tiefere Subraum-Quantendomänen eine schnellere Reise ermöglichen, da sich die Tachyonen dort schneller fortbewegen als in höheren Ebenen, allerdings erfordert dies auch mehr Energie für den Ein- und Austritt. Diese tieferen Schichten werden typischerweise für Prioritätsnachrichten oder Notrufe verwendet. Einzelne tiefere Domänen werden ausschließlich von der Sternenflotte benutzt, andere höhere werden für zivile Zwecke verwendet.


Geordi LaForge, Chefingenieur der USS Enterprise, NCC-1701-D verglich den Subraum mit „… einer riesigen Wabe mit unendlich vielen Zellen“.


Erweiterte Nutzung des Subraums

Die Nutzung des Quanten-Subraums für Kommunikationsübertragungen waren die ersten Babyschritte die die Raumflotte erreichte. Auch der Warp-Antrieb bedient sich der Funktion des Subraums. Ein Warpfeld, auch als Subraumverschiebungsfeld bekannt, ist das Mittel, mit dem ein Warpantrieb ein Raumschiff mit Geschwindigkeiten schneller als Licht antreibt. Das Feld, das von Feldspulen in den Gondeln erzeugt wird, umgibt das Schiff und bewirkt, dass der Raum um das Schiff herum durch die Erzeugung einer Warp-Blase in den Subraum verschoben und verzerrt wird. Dies hat den physikalischen Effekt, dass die Trägheitsmasse jedes vom Feld umfassten Objekts reduziert wird und das Schiff durch die Krümmung verschoben wird.
Der Warpantrieb nutzt den Subraum eher passiv als aktiv, daher beschäftigen wir uns hier nicht weiter damit.

Im Jahr 2368 testet die Föderation eine erste praktische Anwendung von Subraumreisen. Die sogenannte Soliton Welle arbeitet jedoch entgegen den üblichen Versuchen in den Subraum einzudringen um die dortigen Begebenheiten als Antrieb zu nutzen genau anders herum. Ein Sprunggenerator reißt ein Stück Subraum in den normalen Einstein'schen Normalraum welcher dann alles in seinem Weg mitreißt und durch ein zweites am Zielgebiet liegendes Sprunggenerator-Gegenstück wieder verschlossen wird. Jedoch wird bei dem ersten praktischen Test die Ausdehnung der Welle von starken Subraumverzerrungen begleitet. Sie wird schließlich so instabil, dass das Testschiff aufgrund von Scherkräften explodiert. Aufgrund der invasiven Natur des Soliton-Projektes, und des möglichen Kollateralschadens wurde es bis auf weiteres eingestellt.

Das Testschiff beim Ritt auf der Soliton Welle

Eine erste aktive Einsatzmöglichkeit des Subraums als Antrieb kann die Föderation 2369 beobachten, als sie Zeuge von Transwarptunneln der Borg wird. Die schon länger theoretisierten Subraumtunnel wurden nun bestätigt. Die Borg haben etliche fixierte Transwarpkanäle durch den Subraum etabliert. Ein Raumschiff, das in den Kanal fliegt, wird unverzüglich auf eine extrem hohe Geschwindigkeit beschleunigt, ähnlich wie die eingangs erwähnten durch Tachyonen beschleunigten Subraumfunksignale. Die USS Enterprise durchfliegt sogar einen solchen Kanal, um einem Borgschiff zu folgen.
Für die Nutzung eines Borg-Transwarpantriebes benötigt ein Raumschiff entweder eine Transwarpspule oder es muss mithilfe eines speziellen Tachyonimpulses, mit einer bestimmten Oszillation, einen bestehenden Transwarpkanal im Raum öffnen. Der Föderation war es zwar kurzzeitig möglich einige bestehende Subraumtunnel zu nutzen, aber diese selbstständig zu errichten war noch immer ein Wunschgedanke.

 
Das Kapitel Voyager

 

 Die USS Voyager verschwindet scheinbar spurlos in den Badlands

Im Jahr 2371 bekommt die USS Voyager, NCC-74656 unter dem Kommando von Captain Janeway den Auftrag ein verschwundenes Maquis Schiff in den Badlands aufzuspüren. Lange Zeit als verschollen deklariert sollte sich später herausstellen, das sowohl die Voyager als auch das Maquis Schiff von einer Entität rund 70.000 Lichtjahre entfernt in den Delta Quadranten versetzt wurde. Die Voyager und ihre Besatzung stieß auf ihrem langen Rückweg in die Heimat mehrmals auf neue bahnbrechende Technologien, so auch auf den Quanten-Slipstream-Antrieb.

Den ersten Kontakt mit dieser Technologie hat die Crew der USS Voyager im Jahr 2374. Dieser Antrieb ist auf einem vermeintlichen Föderationsraumschiff, der USS Dauntless eingebaut. Entgegen der Annahme, das Raumschiff sei von der Sternenflotte geschickt worden, um die Besatzung der Voyager innerhalb von drei Monaten wieder in den Alpha-Quadranten zu holen, stammen Schiff und Technologie jedoch von einem Alien namens Arturis und nicht von der Föderation. Er ist ein Angehöriger von Spezies 116, einer durch die Borg bis zum Jahre 2374 fast komplett assimilierten Spezies. Arturis will sich an der Voyager-Crew für die Einflussnahme im Krieg von Spezies 8472 gegen die Borg rächen, da ohne eine Einmischung der Besatzung die Borg wahrscheinlich komplett vernichtet und seine Spezies nicht an den Rand der Ausrottung getrieben worden wäre.

Die geringe Assimilierungszahl von Spezies 116 und die Ähnlichkeit zwischen dem Slipstreamantrieb und den Transwarp-Antrieb der Borg, lassen darauf schließen, das die Borg diese Technik von Spezies 116 assimiliert und adaptiert haben.

Nachdem die Crew der Voyager die Dauntless studiert hat, versuchen sie ihr eigenes Raumschiff zu modifizieren, damit sie es nicht im Delta-Quadranten zurücklassen müssen. Gemäß der gefälschten Botschaft würden sie mit Hilfe der USS Dauntless schneller nach Hause kommen, sollen dafür aber komplett auf die USS Dauntless übersetzen. Es stellt sich aber schnell heraus, dass es der USS Voyager nicht möglich ist längere Zeit im Quantenslipstream zu verbleiben, ohne dass die Hüllenintegrität stark absinkt. Nach nur 300 Lichtjahren Flugstrecke muss die Crew den Flug mit der Antriebsmodifikation abbrechen, da die Hülle zu zerreißen droht. Es wird festgestellt, dass lediglich speziell dafür ausgerüstete Raumschiffe, wie die Dauntless, diesen Antrieb über einen längeren Zeitraum gefahrlos nutzen können.
Etwa ein Jahr später gelingt es der Crew der Voyager den Antrieb erneut zu adaptieren, indem sie das Raumschiff und den gesamten Warpkern modifizieren. Dem Schiff gelingt ein weiterer Sprung der sie 10 Jahre näher an ihr Zuhause bringt, aber aufgrund weiterer struktureller Schäden werden zukünftige Versuche auf Eis gelegt.

Die USS Voyager bei ihrem zweiten Slipstream Flug der das Schiff fast 10.000 Lichtjahre voran brachte.

Ein dritter Anlauf

Nach der Rückkehr der Voyager aus dem Delta-Quadranten im Jahr 2378 begann das Ingenieurkorps der Sternenflotte mit der Analyse der verschiedenen neuen Technologien, denen die Voyager auf ihren Reisen begegnet war. Einige Technologien wie die Transphasentorpedos oder die adaptive Schildpanzerung wurden zwar untersucht, später aber vom Geheimdienst der Sternenflotte unter Verschluss gestellt. Der Quanten Slipstream Antrieb jedoch wurde für weitere Forschungen freigegeben.

Der Quanten-Slipstream-Antrieb galt als die aufregendste Entwicklung in der Antriebstheorie und im Raumschiffdesign seit dem "Großen Experiment" des späten 23. Jahrhunderts, als die Föderation zum ersten Mal mit Transwarp-Technologie zu experimentieren begann. Obwohl es diesem speziellen Unterfangen letztendlich nicht gelang, eine echte Transwarp-Fähigkeit zu erreichen, haben sich viele Entwicklungen aus diesem Projekt in diesem Bereich als erfolgreich erwiesen, wie ein verfeinertes Verständnis der Warpfelddynamik, fortschrittliches PTC-Design (Power Transfer Conduit) und die Excelsior-Klasse selbst.
Doch während das Transwarp-Projekt in vielerlei Hinsicht ein Versuch war, die Grenzen der konventionellen Warp-Theorie so weit wie möglich zu verschieben, stellt der Quanten-Slipstream-Antrieb einen radikalen Aufbruch in der Entwicklung von überlichtschnellen Antrieben dar.

Der Quantenslipstreamantrieb beruht auf dem Prinzip, dass ein Raumschiff durch einen im Subraum erzeugten Korridor gezogen wird und dass eine Tachyon Strömung (Slipstream) das Raumschiff auf eine hohe Endgeschwindigkeit beschleunigt. Es handelt sich hierbei also um eine Umkehrung des Prinzips des Warpantriebs, bei dem innerhalb des Normalraums ein Warpfeld erzeugt wird und das Raumschiff selbst den Normalraum nie verlässt. Die Energie aus dem Antriebskern wird dabei nicht durch Warpgondeln geleitet, sondern über den Hauptdeflektor vor das Raumschiff projiziert. Der Antriebskern benutzt, anstelle von Dilithium, Benamit-Kristalle, welche wesentlich schwerer zu bekommen sind. Zudem belastet der Quantenslipstream die strukturelle Integrität der Hülle und ein Raumschiff läuft leicht Gefahr, bei einer Phasenvarianz im Slipstream-Antriebsfeld, aus dem Slipspace in den Normalraum zurückgeschleudert zu werden, sodass es größere Schäden erleidet. Darum können nur speziell konstruierte oder stark umgerüstete Raumschiffe den Slipstream gefahrlos nutzen.

Im Dezember 2379 sollte der Startschuss für eine neue Generation von Schiffen fallen. Die Ingenieure der Sternenflotte entwickeln ein Raumschiff, dass den Anforderungen des Slipstreamantriebs gerecht werden soll. Eine Klasse, die daraus resultiert ist die Vesta-Klasse, später auch die Dauntless Klasse, ein Nachbau jener Dauntless die die Voyager im Delta Quadranten angetroffen hat.
Die USS Vesta wird schließlich 2380 in den Utopia-Planitia-Flottenwerften über Sol IV (Mars) gebaut. Das Schiff ist das erste Sternenflottenschiff, das offiziell mit einem Slipstreamantrieb ausgestattet wird. Während der Testphase entstehen zwar schwere Schäden an der Äußeren Hülle, die jedoch in den nächsten Schiffen der Vesta-Klasse nicht mehr entstehen, nachdem man das strukturelle Integritätsfeld jener Schiffe nach dem Vorbild der Testphase verbessert hat.

Die USS Aventine der Vesta Klasse bei ihrem ersten Slipstream Flug

Im Jahr 2381 erteilte die Sternenflotte die endgültige Genehmigung für den Einbau von Slipstream-Antrieben auf neuen Schiffen, nachdem die Kinderkrankheiten ausgemerzt wurden. Ältere Schiffe würden zur Überholung zurückgerufen, wie es ihrer Mission und ihren Anforderungen entspricht. Die Hauptziele der Sternenflotte bei der Nutzung der neuen Technologie bestanden darin, die Reichweite der Föderation zu erweitern und in Notfällen schnelleres Reisen zu ermöglichen. Das Upgrade Programm von 2381 gilt ähnlich wie das Überholungsprogramm der 2270er Jahre, das mit der vollständigen Umgestaltung der Constitution-Klasse begann als bahnbrechend für die Modernisierung der Flotte im 24 Jahrhundert. Bis spätestens 2390 sollten wenigstens 40 Prozent der Flotte mit Slipstream-Fähigkeit ausgerüstet werden, sofern sie für die Umrüstung kompatibel sind und genügend Benamite synthetisiert werden kann.


Rumpfgeometrie

Im Gegensatz zum normalen Raum verhält sich der Slipstream eher wie eine Atmosphäre und erfordert ein stromlinienförmiges Design, um eine optimale Leistung zu erzielen. Die Vesta Klasse ist daher extrem schmal und langgezogen konstruiert worden. Dieses "slipstream-dynamischere" Design maximiert nicht nur die maximale Geschwindigkeit im Slipstream, sondern reduziert auch die erforderliche Energie für die aufrechterhaltung des Quantentunnels. Je größer der Tunnel aufrecht erhalten werden muss, umso mehr Energie wird verbraucht, was sich wiederrum in einer reduzierten Flugzeit und Stabilität des Tunnels wiederspiegelt.

Spätere slipstream-dynamischere Designs umfassen auch die Chimera Klasse, die Rademaker Klasse oder die Merian und die Odyssey-Klassen. Darüber hinaus funktionieren auch ältere Designs wie die Akira-Klasse, wenn auch aufgrund ihrer breiten Untertassensektion im weniger effizienteren Bereich, auch im Quanten Slipstream.

Die Akira Klasse USS Euderion nach ihrem Slipstream Refit in 2381

Bestimmte Raumschiffklassen, insbesondere solche wie die Galaxy- oder Nebula Klassen, haben sowohl bei Simulationen als auch bei Feldtests enttäuschende Ergebnisse geliefert. Die Ingenieure der Sternenflotte arbeiten weiterhin daran, Wege zu finden, diese Klassen anzupassen, aber solche ehrwürdigen Designs könnten sich letztendlich als unvereinbar mit der Technologie erweisen.

Aufgrund der einzigartigen Tunnelmethode des Quanten Slipstreams haben sich Raumschiffdesigns, die kleiner und/oder stromlinienförmiger sind, als deutlich besser geeignet erwiesen, den Slipstream zu nutzen, ohne sich um Hüllenspannungen zu kümmern. Folglich berücksichtigen Schiffskonstrukteure diese Erkenntnisse, um die Slipstream-Effektivität in zukünftigen Schiffsrahmen sicherzustellen.


Benamit Kristalle

Benamit ist ein seltenes Element, das aufgrund seiner Instabilität bislang nicht groß in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt ist. Die natürlichen Kristalle sind in ihren Eigenschaften den Dilithium-Kristallen zwar nicht unähnlich, und können unter anderem Antimateriereaktionen kontrollieren, jedoch sind sie bei weitem nicht so wiederstandsfähig und neigen dazu sich schneller zu destabilisieren. Durch die Einwirkung eines Quantenfeldes können Benamit Kristalle aber aufgeladen werden und erzeugen dadurch Graviton Teilchen. Die dabei entstehende Energie wird im Slipstream-Initiator im Navigationsdeflektor gesammelt. Von hier aus projiziert der Initiator die benamite geladenen Gravitonen durch die Deflektorschüsseln vor das Schiff, wodurch ein schmales Subraumfeld entsteht, eine Öffnung in den Slipstream. Die Benamit Kristalle arbeiten im Prinzip als Reaktor und integrales Bestandteil das Slipstream-Reisen erst ermöglicht.

<-- Ein Slipstream Reaktor mit einem Benamit Kristall als zentrales Element
 

Benamit Kristalle können natürlich gefunden werden, jedoch sind sie äußerst selten. Innerhalb der Föderation gibt es lediglich drei Planeten auf denen natürliche Vorkommen von Benamit bekannt sind, von denen einer (Centaurus B-II) bereits versiegt ist. Auffallend ist, das Benamit nur in eher unüblichen Sternensystemen mit mehreren Sonnen gefunden wurde. Typischerweise in binären oder sogar trinären Systemen.
Für die Wissenschaft war Benamit vor dem Slipstream Projekt nicht von Bedeutung, doch seit 2380 gibt es eine große Nachfrage nach den Kristallen, weswegen begonnen wurde sie künstlich zu züchten. Auch wenn es möglich ist, die Kristalle im Labor zu erzeugen, so ist der Aufwand dafür enorm. Insbesondere Zeittechnisch benötigt die Formung eines für Slipstream Reisen benötigten Kristall über ein Jahr unter kontrollierten Bedingungen um zu wachsen. Eventuelle Verluste an Benamit können also nicht ohne weiteres ausgeglichen werden.
2381 wird bekannt, das ein unter cardassianischer Schirmherrschaft stehender Planet im Parhelia System über reiche Benamit Vorkommen verfügen soll. Die Föderation versucht seitdem mit der cardassianischen Regierung über ein Handelsabkommen ins Gespräch zu kommen. Leider erwiesen sich die Gespräche bislang als zäh.

Benamit Kristalle sind relativ spröde und nutzen sich bei der Erzeugung von Graviton Teilchen ab, und zersplittern nach einer Weile. Schließlich verleiht die inhärente Instabilität von Benamitkristallen der Kristallmatrix eine begrenzte Lebensdauer. Während eine Rekristallisation beim Eintauchen in Benamit-Wachstumslösungen (eine Kombination aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen und anderen Elementen, die die Neubildung der Kristalle ermöglicht) möglich ist, sollte dies nur ein oder zwei Mal durchgeführt werden, da dies zu Verunreinigungen und Fehler in der Kristallmatrix führt. Ein solcher verunreinigter Kristall erzeugt weniger Gravitonen was zu einer längeren Ladezeit, aber auch reduzierter Slipstreamgeschwindigkeit führt. Daher ist es notwendig, regelmäßig neue Kristalle zu synthetisieren oder sie idealerweise aus einer natürlichen Quelle zu gewinnen, um eine optimale Slipstreamleistung aufrechtzuerhalten. Die Schwierigkeiten für Ersatz zu sorgen hat die Sternenflotte dazu veranlasst, Slipstream Reisen bislang nur für Notfälle einzusetzen.


Geschwindigkeit und Dauer

Der Slipstream-Antrieb hat inzwischen auch den Beinamen "Sprint-Antrieb" erhalten da Schiffe, je nach Hüllenkonfiguration, nur kurz im Slipspace verbleiben können. Die längste Konstante Nutzung von 12 Stunden wurde bei der Vesta Klasse gemessen, einem Schiff, das natürlich direkt für den Slipstream Antrieb gebaut wurde. Die Merian Klasse erreichte ähnliche Leistung von 11,2 Stunden. Dies sollte jedoch die Ausnahme bilden. Ältere Schiffe, die erst für den Slipstream Antrieb umgerüstet werden mussten, kamen selten über die 1 Stunden Marke. Fehlende Stromlinienförmige Hüllenkonfigurationen und weitausladene Untertassensektionen wie bei der Akira Klasse sorgen dafür, das das Schiff nur für 12,47 Minuten im Slipspace verbleiben kann, bevor der Antrieb aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden muss. Das klingt auf den ersten Blick erstaunlich wenig, befähigt dem Schiff aber immer noch die Durchquerung eines ganzen Sektors was mit herkömlichen Warp-Antrieb mehrere Tage gedauert hätte.

Die Subraumdomäne die aktuell für den Slipstream genutzt wird ermöglicht eine ungefähre Geschwindigkeit von 300 Lichtjahren pro Stunde. Das wäre gemessen an der regulären Warpskala eine Geschwindigkeit von Warp 9,99998477. Höhere Geschwindigkeiten sind je nach Subraum-Domäne um ein Vielfaches möglich, aber die Leistung ist durch den derzeitigen Stand industriell hergestellter Benamit-Kristalle begrenzt.

Sternenflotten-Slipstreamantriebe benötigen einen Aufwärmzyklus, bevor sie aktiviert werden können. Es dauert eine Zeit bis der Benamit Kristall genügend Strahlung aufgenommen und Gravitonen an den Deflektor übertragen hat, um einen stabilen Übergang in den Slipspace zu schaffen. Dieser Aufwärmzyklus erfordert 30 bis 40 Minuten Vorbereitung durch einen ausgebildeten technischen Offizier, kann aber reduziert werden, wenn die Ladung im Navigationsdeflektor für längere Zeit gespeichert bleibt. Somit wäre der Antrieb auf Abruf, und könnte jederzeit verwendet werden. Der Nachteil liegt daran, das ein mit Benamit Strahlung geladener Deflektor störanfälliger für destruktive Effekte wie Kollisionen oder Waffenfeuer wäre. Es wäre möglich, das sich die Strahlung entzündet und das Schiff schwer beschädigt oder sogar zerstört wird.


Aktivierung und Aufrechterhaltung

Sobald der im Navigationsdeflektor verbaute Slipstream-Initiator voll geladen ist kann jederzeit ein Ausstoß der geladenen Gravitonen durch die Deflektorschüssel erfolgen, wodurch ein schmales Subraumfeld entsteht, dass die Subraumdomäne aufteilt und dem Schiff ermöglicht hindurchzufliegen. Ist der Übergang abgeschlossen, wird das Schiff augenblicklich vom Slipstream mitgerissen und beschleunigt.

 

Die USS Euderion feuert den Gravitonaustoß durch ihren Navigationdeflektor

Sobald das Schiff die Slipstreamschwelle überschritten hat, ist es äußerst wichtig ein stabiles Feld vor dem Schiff aufrechtzuerhalten. Dies erfordert genaue Berechnungen, um den Slipstream nicht zu destabilisieren. Wenn die Phasenvarianz des Felds über 0,42 hinausgeht bricht das Feld zusammen und es kommt zu einem katastrophalen Ausfall der Lageregelung des Schiffs was einen unkontrollierten Übergang in den Normalraum zur Folge hätte.

Als Teil der Slipstream-Komponenten des Navigationsdeflektors sind die Slipstream-Steuerungssensoren und die Zentralsteuerungsmatrix integraler Bestandteil der Aufrechterhaltung eines stabilen Felds. Die zentrale Steuermatrix fungiert als unabhängiges Computersystem, das die von den Steuersensoren zugeführten Daten verwendet, um die ausgehenden Gravitonen durch den Slipstream-Initiator ständig zu modulieren, abzustimmen und zu lenken, ähnlich einem Paddel in einem Kanu. Um den Kurs zu ändern, wird der Gravitonstrom in die richtige Richtung geleitet, bis das Schiff auf dem richtigen Kurs ist. Einmal erreicht, wird der Strom direkt nach vorne projiziert, um den Kurs beizubehalten.

Weitere elementare Komponenten sind der Quantenfeld-Fokus-Kontroller und der Chroniton-Integrator. Ersterer ist dafür zuständig, das Schilde, Sensoren und Kommunikation im Slipspace weiterhin funktionieren, und das Schiff mit dem Normalraum interagieren kann. Mit diesem kann das Schiff selbst im Subraum erkennen, was im Normalraum vor sich geht, was wichtig wird, wenn das Schiff wieder in den Normalraum übertritt um nicht mit einem Objekt zu kolidieren.
Der Chroniton-Integrator ist ein experimentelles Sensor-System, das Chronitonen in Flugrichtung des Schiffes emmitiert, welche durch die im Slipspace vorhandenen Tachyonen beschleunigt werden und somit einen für wenige Sekunden vorausschauenden Blick in die Zukunft gewährt. Dies ist nötig, um die schwankenden Phasenvarianzen im Slipstreamfeld früstmöglich zu erkennen und gegen zu steuern. Dies war das ursprüngliche Problem das die USS Voyager bei ihren ersten Tests hatte, diese Ausgleiche nicht schnell genug zur Verfügung zu haben, was dazu führte, das die Schiffshülle durch die Destabilisierung Schaden nahm.


Abklingzeit und Neu-Kalibrierung

Nach dem erfolgreichen "Sprint" schaltet der Antrieb in eine automatische Abkühlungsphase, welche für gewöhnlich 36 Stunden dauert bis der Slipstream Antrieb erneut verwendet werden kann. Jeder Versuch, den Antrieb aufzuwärmen, bevor der Abkühlzyklus abgeschlossen ist, kann zu einem instabilen Slipstream-Feld führen und wird nicht empfohlen. Die Benamit-Kristalle erfordern diesen Abkühlzyklus ebenso, da sie dem Quantenfeld ausgesetzt sind, andernfalls droht ein beschleunigtes Ausbrennen des Kristalls.
Während der Abkühlphase muss das gesamte Slipstream System neu kalibriert werden und quasi auf Werkseinstellung zurückgestellt werden. Dies erfordert eine größere Anstrengung an das Techniker-Team auf dem Raumschiff ist aber erforderlich um einen reibungslosen Ablauf zu garantieren da ein so komplexes System wie der Quanten Slipstream Antrieb keinen Spielraum für Fehler lässt.

Die USS Euderion verlässt den Slipspace und tritt in den Normalraum ein.

Cetacean Ops

Der Slipstream Raum verhält sich deutlich anders als der normale Weltraum und ist am ehesten mit einem reißenden Fluss zu vergleichen. Unser Raumschiff das den Slipstream nutzt wäre in dieser Analogie demnach ein Kanu-Paddler der versucht nicht zu kentern. Der Chroniton Integrator ist demnach ein Paddel welcher kontinuierlich Messungen von Slipstreamschwankungen vor dem Schiff ortet, welche dann von Navigatoren verarbeitet werden, die dann gegen diese Schwankungen gegensteuern können. In der Regel ist jeder gut ausgebildete Navigator imstande die Ausgleichsberechnungen durchzuführen, aber bei Tests hat sich herausgestellt, das es bestimmte Spezies gibt, die diese Berechnungen fast schon instinktiv vorausberechnen können. Cetaceansche Spezies wie Belugas, Tursiops und Takayas haben eine natürliche Begabung den Strom des Slipstreams zu "spüren", und Ausgleichsberechnungen schneller und genauer als ein Computer zu lösen. Starfleet ist demnach dazu übergegangen kleinere Cetacean Ops auf Schiffen die mit Slipstream ausgestattet wurden zu errichten. Sie enthalten im Allgemeinen ein Aquarium, um den natürlichen Lebensraum von Cetaceanischen Spezialisten zu simulieren. Diese Spezialisten bilden das Navigations-Beratungsteam welches bei der Nutzung des Slipstreams konsultiert werden.

 

Refit-/Upgrade-Zyklus

Wenn die Technologie in der Flotte eingeführt wird, müssen Schiffe im Durchschnitt alle zwei Jahre für eine geringfügige Überholung und Rumpfinspektion zum Raumdock zurückkehren, um sicherzustellen, dass die Slipstreamantriebe die langfristige Integrität des Schiffs nicht beeinträchtigen.


Langzeiteffekte

Die Folgen einer langfristigen Nutzung des Slipstreams, insbesondere Auswirkungen auf das Raumschiff, die Besatzung und das Raum-Zeit-Kontinuum, sind derzeit nicht bekannt. Der historische Warpflug von Zefram Cochane fand im Jahr 2063 statt, doch wurde erst 2370 entdeckt, dass ein konventioneller Warpantrieb Schäden an der Struktur des Subraums verursachen könnte. Diese Offenbarung, die am dramatischsten im Hekaras-Korridor zu sehen war, führte letztendlich zu neu gestalteten Warp-Antrieben, die die schädlichen Auswirkungen der Warp-Reise in den Subraum verringerten.

Der Wissenschaftsrat der Föderation, der eine Wiederholung ähnlicher Probleme vermeiden will, wird den Subraum in Gebieten, die am häufigsten von Slipstream-fähigen Schiffen bereist werden, aktiv überwachen, um festzustellen, ob ähnlicher Schaden angerichtet wird. Das Corps of Engineers der Sternenflotte wird den zweijährigen Refit-Zyklus nutzen, um die Unversehrtheit des Raumschiffrumpfes und die Belastung der Komponenten zu testen und auf Partikel zu prüfen, die sich möglicherweise auf den äußeren Bereichen des Schiffes angesammelt haben (ähnlich wie die Ansammlung von Baryonenpartikeln auf Schiffsrümpfen als Folge von herkömmliche Warpantriebsverwendung). Starfleet Medical plant, medizinische Daten von Personal zu sammeln, das auf Schiffen dient, die mit dem Slipstream-Antrieb ausgestattet sind, um Anzeichen für biologische Auswirkungen zu finden.

Die USS Hawking während ihres ersten Slipstream Sprungs.

Die Zukunft

Slipstream-Antriebe gelten bereit heute als die Zukunft des Überlicht schnellen Reisens. Der normale Warp-Antrieb wird zwar aufgrund seiner Zuverlässigkeit noch mit sicherheit die nächsten zwei Jahrhunderte die Basis des Fortbewegens bleiben aber angesichts der manigfaltigen Alternativen werden wir früher oder später einen Wandel erleben, wenn die Slipstream-Technik ausgereifter und leichter zu händeln wird. Angesichts der enormen Leistungssteigerung gegenüber dem konventionellen Warpantrieb werden wir künftig nicht nur neue Sektoren erkunden können, sondern können selbst Quadranten innerhalb von Wochen durchqueren. Die Galaxis steht uns offen...

Mit diesen Worten verabschiede ich mich und hoffe, dass ich ihnen einen Überblick über diese spannende Technologie geben konnte. Für den Fall das sie tiefer in die Materie eintauchen wollen, die Fakultät für Alternative Antriebsarten der Sternenflottenakademie freut sich auf ihren Besuch. Vielleicht sogar als künftiger Kadett? Denn dann können sie eines Tages einen Slipstream Sprung Live erleben.

Lieutenant Commander Radek Gutag

Über den Autor:

 

Doktor Radek Gutag stammt von Bajor und hatte die cardassianische Besetzung seines Heimatplaneten miterleben müssen. Als Zwangsarbeiter wurde er in dem Umgang mit moderner Technik geschult, um die cardassianischen Systeme zu warten. Als die Sternenflotte ihn und seines gleichen aus der Gefangenschaft befreite entschied er sich sein Fachwissen der Föderation zur Verfügung zu stellen, und schloss sich der Sternenflotte an.

Er diente eine Zeit lang auf der USS Euderion, NCC-79541 als stellvertretener Chefingenieur und nach der außer Dienst stellung und demontierung der USS Euderion aufgrund der Schäden in der Endschlacht des Dominion-Krieges ging er als technischer Ausbilder zur Sternenflottenakademie. Dort konnte er sein Studium alternativer Antriebsarten intensivieren und war teil des Teams, welche die verschiedenen neuen Technologien die die USS Voyager aus dem Delta Quadranten mitgebracht hatte untersuchen konnte. Er promovierte in den Bereichen, Subraum-Morphologie, Quanten-Dynamik und erweiterte Subraum-Physik.

Quantenphasen-Phaser

Geschichte und Technische Spezifikationen

Die Bedeutung von Wolf 359

Als Anfang 2367 die Borg in den Alpha Quadranten einfielen und die Föderation bei Wolf 359 eine Verteidigungsstreitmacht versammelte konnte noch niemand ahnen, das dies eines der einschneidensten Ereignisse in der Geschichte der Föderation werden sollte. Die folgende Schlacht war wohl die größte Niederlage die die Sternenflotte bis dahin hinnehmen musste. 39 Raumschiffe und rund 11000 Personen gingen verloren und haben den Borg-Kubus dennoch nicht aufhalten können. Diese Niederlage bei Wolf 359 sollte sich tief in das gemeinsame Föderationsgedächtnis einbrennen. In den folgenden Jahren befürworteten selbst die größten Kriegskritiker die Entwicklung kampfstarker Schiffe und Waffensysteme, die die Borg bei einem weiteren Angriff aufzuhalten vermögen. Trotz aller Verluste, hat sich gezeigt, dass der Borgangriff die Starfleet-Entwicklungen um Jahre vorangebracht hatte. Viele Experten sahen diese Katastrophe als gelegene Intitialzündung für die Entwicklung neuer Waffen- und Verteidigungssysteme, ohne die sich der Krieg gegen das Dominion wohl anders entwickelt hätte.

 

Die Schlacht von Wolf 359 gegen die Borg

 
Zu den wohl interessantesten Technologien  die daraufhin entwickelt worden waren, gehören augenscheinlich die ablative Panzerung, die Impulsphaserkanonen sowie die neueste Errungenschaft des Ingenieurscorp der Sternenflotte, die Quantenphasen Phaser.

Die Konflikte mit den Borg haben gezeigt, das konventionelle Kriegsführung nur wenig zielführend war. Der typische Instinkt einen überlegenen Feind durch mehr oder größere Waffen zu schlagen war nutzlos, da die Borg die Fähigkeit hatten sich innerhalb kürzester Zeit an die Frequenzen von Energiewaffen anzupassen so das diese ohne Effekt von den gegnerischen Schutzschilden abgewehrt werden konnten.
Die Sternenflotte experimentierte schließlich mit modulierenden Phaserfrequenzen. Anfangs noch manuell, später dann mit automatischen Systemen, die nach jedem Schuss auf eine andere Frequenz wechselte. Die Idee an sich war gut, aber ausbaufähig. Denn trotz wechselnder Frequenzen konnten die Borg weiterhin rund 50 Prozent des eingehenden Waffenfeuers abfangen, da der wahllose wechsel zwischen den Frequenzen auch welche beinhaltete, auf die die Borg bereits eingestellt waren oder die generell nur wenig Schaden verursachten. Bis also durch Zufall eine Frequenz gefunden wurde, auf die die Borg Schilde anfällig wären, würden kostbare Sekunden vergehen, die über leben und Tod entscheiden könnten.

Beim zweiten Borg Angriff im Jahr 2373 war man zwar besser vorbereitet, aber auch hier konnte wiedermals ein einzelner Borg Kubus die gesamte Verteidigung der Sternenflotte durchbrechen. Als Reaktion musste das Sternenflottenkommando handeln. Man hatte zwar neue Kriegsschiffe wie die Defiant Klasse oder neue Technologien wie die Quantentorpedos ins Feld geführt, was aber immer noch nicht ausgereicht hat. Es musste eine Technologie her die vollständig auf diesem speziellen Feind zugeschnitten war.
2375 entwickelte der Andorianer Tereb Miara auf der Proxima Schiffswerft ein erstes Konzept eines Quanten-Phasen Phaser-Arrays. Aufgrund des Dominion Krieges sollte dies für drei Jahre nur ein Konzept bleiben, bis er 2378 das Projekt wieder aufnahm. Da der Prototyp der Akira Klasse, die USS Akira zu derzeit gerade für Umbauarbeiten in der Proxima Werft war, bekam Miara die Erlaubnis diese zu Testzwecken zu nutzen, und eine der normalen Nadion Partikel Phaserbänke durch einen Quantenphaser zu ersetzen. Der abschließende Testlauf erwies sich als effizient so dass die Sternenflotte ihr GO gab Quantenphasen-Phaser künftig auf allen schweren Kreuzern die ein Refit durchliefen zu verbauen.

Vorher und Nachher Bild der Akira Klasse im Flottenweiten Upgrade Programm bei dem auch Quantenphasen-Phaser verbaut wurden

Funktionsweise und Leistung

Äußerlich unterscheiden sich die Quantenphaserbänke nur unwesentlich von einer Standard Phaserbank. Sowohl Standard Phaser als auch Quantenphaser feuern einen Partikelstrahl aus Nadionen aus. Der Augenscheinlichste Unterschied ist die Farbe des Phaserstrahls selbst. Während normale Phaserstrahlen die im 24 Jahrhundert benutzt wurden eher goldgelb waren, da sie tiefere Frequenzen nutzten, leuchten Quantenphasen-Phaser mehr im bläulichen Spektrum was mit der Anzahl an hohen Frequenzen zu tun hat. Die Phaserstreifen sind ringförmig angebracht und bestehen aus hunderten einzelnen Emittersegmenten von denen rein theoretisch jeder fähig ist einen Phaserstrahl zu emittieren. Die umgerüstete Akira Klasse besitzt, alle Phaserstreifen zusammengenommen, 247 Emittersegmente. Neu ist jedoch der Nullpunkt-Feldgenerator welcher bereits im verwandten Quantentorpedo eingesetzt wurde. Wird ein Phaserschuss abgegeben sendet der Generator einen Wellenimpuls in den Nadionen-Strahl, der wenn er auf ein Objekt trifft einen kurzen Riss in das Nullpunktvakuum, eine Art Quanten-Subraum (daher der Name Quantenphaser), öffnet und gewaltige Energie freisetzen kann. Der Phaser nutzt so im kleinen die Prinzipien des Urknalls. 

 

Die USS Euderion feuert zwei simultane Strahlen aus der Hauptphaserbank

 

Die normalen Typ X Phaserbänke der Akira Klasse haben typischerweise eine Leistung von 5,1 Gigawatt pro Emittersegment jede Sekunde. Die Typ XII Bänke die in der umgerüsteten Akira Klasse aus dem 2381 Upgrade Programm verbaut wurden kamen schon auf 7,2 GW pro Segment. Der zusätzliche Effekt durch das anzapfens des Nullpunktvakuums erhöht diese Leistung auf 10,6 GW was einer Gesamtfeuerkraft von 2,61 Terawatt pro Sekunde entspricht wenn alle Emittersegmente gleichzeitig genutzt würden. Der Nadion Effekt musste dazu auch noch hinzugerechnet werden. Nadionen verursachen auf der Zielmaterie eine subatomare Disruption, eine Reaktion die sich von ihrer eigenen Energie ernährt. Wenn die Nadionpartikel auf Materie treffen, lösen sie eine sich selbst ernährende subatomare Störungsreaktion aus, die mehr Schaden verursacht, als die Waffenleistung allein vermuten lässt.

Dieser Effekt war beeindruckend, verdoppelte er schließlich die Feuerkraft von Schiffsphasern, war Tereb Miara aber noch nicht genug. Schließlich war da ja immer noch das Problem das sich die Borg daran anpassen könnten.

Miara begann die einzelnen Segmente der Phaserbänke seperat zu behandeln und baute jedem einzelnen Segment einen automatischen Chip ein, der die Frequenz modulieren konnte. Somit besaß jedes einzelne Segment eine Unabhängige Energiefrequenz. Je nachdem wieviele Segmente der taktische Offizier für einen Phaserschuss ansteuert könnten bei einer Anzahl von 247 Segmenten bis zu 247 verschiedene Frequenzen in einem gebündelten Strahl abgegeben werden. Die Entladung besteht somit aus mehreren Strahlen mit jeweils eigener Modulation, wodurch die Schilde des Gegners mit mehreren Modulationen gleichzeitig getroffen werden. Durch die simultane Einwirkung von hunderten Frequenzen besteht außerdem die Chance gegnerische Schilde zu destabilisieren.

 

Typisches Phaseremitter-Segment vom Typ X

 

Negative Effekte

Quantenphasen-Phaser waren den Standard Phasern in fast jeder Hinsicht überlegen, hatten aber auch ihre Nachteile. Zum einen benötigten sie deutlich mehr Energie, was bedeutete, das man sie nur in Schiffen oder Einrichtungen verbauen konnten, die ohnenhin schon Kraftpakete waren und die über größere Energiereaktoren verfügten. Kleinere Raumschiffe hätten demnach kaum eine Chance Quantenphaser effektiv zu nutzen da ihre Energievorräte zu schnell erschöpft wären. Ähnlich wie bei den Impulsphaserkanonen die auf Raumschiffen der Defiant oder Hornet Klassen eingesetzt wurden, sorgen Quantenphaser außerdem dafür, das die Energiezellen häufiger ausgewechselt werden müssen. Das gleiche gilt für die nötige Wartungsarbeit. Sowohl die Nullpunktgeneratoren als auch die einzelnen Frequenzwechsler bedürften ständiger Kontrolle um einen Reibungslosen Ablauf zu garantieren.

Platzierung

Die ursprüngliche Akira Klasse besaß lediglich drei Phaserbänke, da sie eigentlich als Torpedokreuzer konzipiert war. Eine große primäre Phaserbank auf der Oberseite der Untertassensektion und zwei kleinere auf der Unterseite. Mit dem Upgrade von 2381 wollte das Advance Starship Design Bureau einige Fehler ausgleichen. Man entfernte zwei der Torpedowerfer und ersetzte sie durch drei kleine Phaserbänke, die nach hinten ausgerichtet waren um einen größeren Feuerradius zu ermöglichen.

Die upgegradete Akira Klasse besitzt somit jetzt 6 Phaserstreifen.

1 Obere Phaserbank mit 114 Segmenten (maximaler Ausstoß: 1,20 Terrawatt pro sekunde)
2 untere Phaserbänke mit jeweils 50 Segmenten (maximaler Ausstoß: 530 Gigawatt pro sekunde)
3 hintere Phaserbänke mit jeweils 11 Segmenten (maximaler Ausstoß: 116,6 Gigawatt pro sekunde)

 

Obere Hauptphaserbank (Primär)

 

Eine der beiden unteren Sekundär-Phaserbänke

 

Eine der beiden hinteren Tertiärbänke direkt gespeist vom Impulsreaktor

 

 Die hintere Phaserbank im Waffenturm

Von Werkseinstellung war die Akira Klasse mit standard Typ X Phaserbänken ausgestattet, wie sie auch auf der Galaxy Klasse zu finden waren. Beim 2381 flottenweiten Upgrade Programm wurden diese durch Typ XII Bänke ersetzt, wobei das Upgrade relativ leicht durchzuführen war, da man bei der Konstruktion der Akira Klasse bereits die damaligen Experimente für die Typ XI und Typ XII Phaser berücksichtigt hatte.
Seit über 100 Jahren sind Partikelphaser traditionell die bevorzugte Verteidigungswaffe an Bord von Sternenflottenschiffen. Die Grundlagen sind die gleichen geblieben und ein Phaserstrahl der heutigen Generation hat meist die gleichen Funktionen. Nach wie vor beträgt die Reichweite rund 300.000 Kilometer und der Strahl selbst wird mit einer Geschwindigkeit von 0,986c abgegeben, was fast der Lichtgeschwindigkeit entspricht.

 

Die Hauptphaserbank beim maximalen Ausstoss von 1,2 Terrawatt

In der Mitte des 24 Jahrhunderts beseitigte man ein lange bestehendes Problem, das man Phaser nicht bei Warp-Geschwindigkeiten abfeuern konnte.
Durch die Verwendung von ACB-Mantelträgern haben aktuelle Phaser-Arrays jetzt begrenzte Fähigkeiten in Warp-Umgebungen eingesetzt zu werden sofern das Schiff hinter sich selbst feuert. Würde es bei einer FTL Geschwindigkeit in Flugrichtung vor sich feuern, würde es den eigenen Phaserstrahl einholen und sich selbst gefährden. Die Leistung der Phaser bei Warpgeschindigkeit ist reduziert, weswegen es trotz der Möglichkeit sie abzufeuern nach wie vor nützlicher ist, eine Torpedowaffe zu verwenden.

Speisung

Im normalen Raumschiffbetrieb bei Unterlichtgeschwindigkeit werden die Phaserbänke direkt vom Warpkern gespeist, wobei sie zusätzliche Fusionsenergie von den Reaktoren des Impulsantriebssystems erhalten können. Sollte der Warpkern ausfallen, so können die Phaser auch weiterhin durch den Impulsantrieb gespeist werden, jedoch begrenzt sich dadurch die Nutzung auf ungefähr 15 Minuten kontinuierlichen Ausstoß, bis die Phaserbank ausfällt. Die Feuerdauer bei voller Energie beträgt rund 45 Minuten, bis die Bänke abgeschaltet werden müssen um das System zu kühlen.
Sollten sowohl die Warp als auch Impulsreaktorkammern ausfallen so kann der taktische Offizier als letzte Möglichkeit die in den Bänken selbst gespeicherte Plasmaenergie nutzen was je nach Intensität des gewünschten Phaserstrahls noch 1 bis 3 Schuss ermöglicht.