Warp drive - یک لوکس دست نیافتنی یا یک وسیله حمل و نقل واقعی؟ دانشمندان ناسا: ایجاد موتور WARP از نظر تئوری امکان پذیر است موتور Warp ناسا در حال آزمایش است.

سپتامبر گذشته، صدها دانشمند، مهندس و علاقه‌مند به فضا در هتل Hyatt در مرکز شهر هیوستون، زیر یک سقف جمع شدند. دلیل جلسه - دومین جلسه عمومی کشتی ستاره ای 100 ساله. خود آژانس این مهمانی با فناوری پیشرفته را تأمین مالی می کند دارپا، و توسط یک فضانورد سابق هدایت می شود مای جمیسون. هدف ساده است: «به واقعیت تبدیل کردن پرواز انسان به فراسوی مرزهایمان». منظومه شمسیبه ستاره دیگری در 100 سال آینده." جذاب؟ داستانی جذاب در انتظار شماست.

اکثر حاضران در کنفرانس موافقند که توسعه اکتشافات فضایی سرنشین دار به طرز ناامیدکننده ای کند است. با وجود میلیاردها دلاری که طی 20 تا 30 سال گذشته خرج شده است، آژانس های فضایی از نقطه نظر در دهه 60 پیشرفت چندانی نکرده اند. اتفاقی که ایلان ماسک زمانی که آژانس فضایی خود، SpaceX را تأسیس کرد، در استفاده از آن کوتاهی نکرد. 100 Year Starship قصد دارد با سرعت بخشیدن به توسعه فناوری های امیدوارکننده، روند پرواز به ستاره دیگری را سرعت بخشد. خوب، بیایید دست و پنجه نرم کنیم.

یکی از مورد انتظارترین ارائه‌ها در کنفرانس «مکانیک میدان وارپ 102» بود که توسط هارولد «سانی» وایت از ناسا ارائه شد. این کهنه کار آژانس فضایی در حال کار بر روی یک برنامه رانش ویژه در مرکز فضایی جانسون (JSC) در نزدیکی هایت است. وایت با یک تیم شش نفره اخیراً اهداف ناسا برای آینده سفرهای فضایی را تشریح کرد. در ارائه جدید چیزهای زیادی وجود داشت: از انواع پروژه های پروازی و بهبود موشک های شیمیایی تا موتورهای قدرتمند مبتنی بر ضد ماده و انرژی هسته ای. با این حال، جالب ترین چیز این بود: درایو warp. یا موتور تار. آن را هر چه می خواهید بنامید، اما Warp هنوز برای بسیاری از طرفداران Star Trek تا طرفداران Star Craft یک تار است.

بیایید کمی روشن کنیم: Warp drive می تواند سفر سریعتر از نور را ممکن کند. شما البته خواهید گفت که این غیرممکن است، زیرا در تضاد است نظریه عمومینسبیت انیشتین سفید فکر نمی کند. در نیم ساعتی که در سمپوزیوم به او اختصاص داده شد، با استفاده از مفاهیمی مانند فیزیک پیشرانه تاب بالقوه صحبت کرد. حباب های Alcubierreو نوسانات فوق بعدی. او همچنین خاطرنشان کرد که محاسبات نظری‌اش راه را برای پیش‌رانش تار هموار کرد و او آزمایش‌های فیزیکی را در آزمایشگاه خود در ناسا آغاز کرد. Eagleworks.

همانطور که قبلاً مشکوک بودید، کار کردن Warp Drive به کلمه شماره یک در تاریخ سفرهای فضایی تبدیل خواهد شد. همانطور که برنامه ریزی شده است، نه تنها می توانیم سریعتر از یک سال و نیم دیگر به مریخ برسیم، بلکه می توانیم از منظومه شمسی فراتر برویم و شاید حتی منبع برق را در وویجر جایگزین کنیم. سفر با یک فضاپیمای مدرن به نزدیکترین ستاره ما، آلفا قنطورس، 75000 سال طول خواهد کشید. اما به گفته وایت، اگر کشتی مجهز به درایو چرخشی باشد، همه چیز دو هفته طول خواهد کشید.

در ارتباط با توقف عملیات شاتل و افزایش فعالیت بخش های خصوصی در زمینه پروازهای نزدیک به زمین، ناسا گزارش می دهد که بر یورش های جسورانه بیشتر به فضا تمرکز خواهد کرد، بسیار فراتر از حفاری نسبتا خسته کننده ماه. اما بدون موتورهای اساساً جدید، چنین حملاتی فایده چندانی نخواهد داشت. چند روز پس از نشست 100 ساله کشتی ستاره ای، رئیس ناسا، چارلز بولدن، سخنان وایت را تکرار کرد:

یک روز می‌خواهیم به سرعت تاب برسیم. ما می خواهیم سریعتر از سرعت نور حرکت کنیم و در مریخ توقف نکنیم.

پیشتازان فضا

فیزیکدان Miguel Alcubierre پس از تماشای قسمتی از Star Trek، مدلی از درایو تار ایجاد کرد.

اولین استفاده از اصطلاح "پیش رانش تار" به سال 1966 باز می گردد، زمانی که Gene Roddenberry Star Trek را راه اندازی کرد. تا سی سال بعد، تار تنها به عنوان یکی از ماندگارترین مفاهیم در داستان های علمی تخیلی وجود داشت. اما یک روز این قسمت نظر فیزیکدانی به نام میگل آلکوبیر را جلب کرد. سپس در زمینه نسبیت عام کار کرد و متعجب شد: برای ایجاد یک درایو Warp چه چیزی لازم است? او آثار خود را در سال 1994 منتشر کرد.

Alcubierre یک حباب در فضا تصور کرد. در جلوی حباب، فضا-زمان منقبض می شود، در حالی که در پشت حباب، فضا-زمان منبسط می شود (مانند انفجار بزرگ). با وجود هیاهوی بیرون از حباب، تار مانند یک موج معمولی تأثیر کمی بر کشتی خواهد داشت. در اصل، یک حباب تار می‌تواند با سرعتی که می‌خواهد حرکت کند: محدودیت سرعت نور پیش‌بینی‌شده توسط نظریه اینشتین فقط بر فضا-زمان تأثیر می‌گذارد، نه اعوجاج خود فضا-زمان. در حباب، همانطور که آلکوبیر پیش‌بینی کرده بود، فضا-زمان بدون تغییر باقی می‌ماند و خود مسافران فضایی سالم و سالم می‌مانند.

درایو Warp قادر خواهد بود مسافران را نه تنها به خارج از مدار زمین، بلکه کل منظومه شمسی را نیز بفرستد. معادلات نظریه نسبیت عام اینشتین از یک جهت بسیار پیچیده هستند - محاسبه چگونگی خمیدگی ماده فضا-زمان - اما از جهت دیگر بسیار ساده هستند. با استفاده از آنها، Alcubierre متوجه شد که چه توزیع ماده برای ایجاد یک حباب تار لازم است. اما مشکل این است که راه حل شکل عجیبی از ماده را آشکار کرد - انرژی منفی.

در یک توضیح ابتدایی، گرانش نیروی جاذبه بین دو جسم است. هر جسم، صرف نظر از اندازه اش، مواد اطراف خود را جذب می کند. در درک انیشتین، این نیرو انحنای فضا-زمان است. اما انرژی منفی گرانش دافعه است. به جای اینکه فضا-زمان را کنار هم بکشد، انرژی منفی آن را از هم جدا می کند. به طور کلی، برای به کار انداختن موتور Alcubierre، به انرژی منفی نیاز دارد تا فضا-زمان پشت کشتی منبسط شود.

و اگرچه هیچ‌کس انرژی منفی را اندازه‌گیری نکرده است، مکانیک کوانتومی (برای اضافه کردن به لیست پارادوکس‌ها) وجود آن را پیش‌بینی می‌کند، به این معنی که دانشمندان ممکن است به خوبی بتوانند آن را در آزمایشگاه ایجاد کنند. یکی از راه های ایجاد آن خواهد بود اثر کازیمیر: دو صفحه رسانای موازی که به اندازه کافی نزدیک به هم قرار گرفته اند باید مقدار کمی انرژی منفی ایجاد کنند. به گفته دانشمندان، مدل Alcubierre در لحظه ای سقوط کرد که مقدار زیادی انرژی منفی مورد نیاز بود، بسیار بیشتر از آنچه می توان ایجاد کرد.

وایت می گوید که راهی برای دور زدن این محدودیت پیدا کرده است. در شبیه سازی کامپیوتری، وایت قدرت و هندسه میدان تار را تغییر داد. به نظر می رسد که از نظر تئوری می توان با استفاده از یک میلیون برابر انرژی منفی کمتر از آنچه الکوبیر فرض می کرد، یک حباب تار ایجاد کرد و به اندازه کافی برای سفینه فضاییمی تواند خودش آن را تولید کند.

"از غیر ممکن، همه چیز قابل قبول شد."

"فرزند پسر"

هارولد "سانی" وایت، مهندسناساتوسعه درایو تار در آزمایشگاهEagleworks.

روایت بعدی از دیدگاه کنستانتین کاکایس باPopSci.

مرکز فضایی جانسون در کنار تالاب‌هایی قرار دارد که هیوستون جای خود را به بندر گالوستون می‌دهد. بوی پردیس‌هایی که فضانوردان آینده در آن‌ها در آن آموزش می‌بینند، در هوا است. در روز بازدید من، وایت با من در ساختمان پانزدهم ملاقات کرد، ساختمانی کم‌مرتبه با راهروهای هزارتویی، دفاتر و آزمایشگاه که با هم Eagleworks را تشکیل می‌دهند. او یک پیراهن یقه‌دار پوشیده بود که نشان Eagleworks روی آن گلدوزی شده بود: عقابی که بال‌هایش را روی یک سفینه فضایی آینده‌نگر باز کرده بود.

وایت کار خود را در یک آزمایشگاه حرکتی شروع نکرد. او در رشته مهندسی مکانیک تحصیل کرد و در سال 1383 در گروه رباتیک به عنوان پیمانکار به نمایندگی پیوست که از سال 2000 در این گروه مشغول به کار بوده است. او در نهایت کنترل بازوی روباتیک را در ایستگاه فضایی بین‌المللی در حالی که بر روی دکترای خود در فیزیک پلاسما کار می‌کرد، به دست گرفت. تنها در سال 2009 بود که وایت شروع به مطالعه موتورها کرد، موتورهایی که برای مدت طولانی به آن علاقه داشت و شغل او در ناسا تبدیل به یک چیز نشد.

رئیس او، جان اپل وایت، که سرپرست بخش سیستم‌های محرکه در مرکز جانسون است، می‌گوید: «سون فردی منحصر به فرد است. او قطعاً یک رویا است، اما یک مهندس نیز هست. او می تواند تخیل خود را به یک محصول فنی مفید تبدیل کند."

وایت پس از پیوستن به گروه Applewhite به دنبال مجوز برای افتتاح آزمایشگاه خود که به موتورهای پیشرفته اختصاص داشت، پرداخت. یک لوگو انتخاب کردم و دست به کار شدم.

وایت مرا به دفترش برد، دفتری که با همکارش که در حال جستجوی آب در ماه است (و ظاهراً آن را در مریخ پیدا کرده است) شریک است و سپس مرا به ایگل ورکز برد. همانطور که راه می رفتیم، او در مورد مشکلات مربوط به باز کردن آزمایشگاه به من گفت، که او آن را به عنوان "فرآیند طولانی و طاقت فرسا یافتن موتورهای پیشرفته ای که به مردم در کشف فضا کمک می کند." او با کمی کشش صحبت می کند که حاصل سال ها گذراندن در جنوب، ابتدا در کالج در آلاباما و سپس 13 سال در تگزاس است.

سفید تجهیزات را به من نشان می دهد و توجه من را به عنصر مرکزی آن - موتور پلاسمای خلاء کوانتومی (QVA) جلب می کند. این دستگاه شبیه یک دونات مخملی قرمز بزرگ با سیم هایی است که به طور محکم دور هسته آن پیچیده شده است. این یکی از دو پیشرفت اصلی Eagleworks به همراه درایو warp است. البته طبقه بندی شده وقتی در مورد این دستگاه پرسیدم، وایت گفت که نمی تواند جزئیاتی را فاش کند، به جز اینکه بگوید توسعه این فناوری بیشتر از ایجاد درایو Warp طول می کشد. گزارشی که توسط ناسا در سال 2011 منتشر شد، گفت که از نوسانات کوانتومی فضای خالی به عنوان منبع سوخت استفاده می کند (که ظاهراً تسلا در مورد آن صحبت کرده است)، بنابراین یک فضاپیما مبتنی بر CVD به «بنزین» نیاز نخواهد داشت.

آزمایش های تار وایت در گوشه اتاق متمرکز شده بود. لیزر هلیوم-نئون روی یک میز کوچک در پشت شبکه ای با سوراخ ها، همراه با یک تقسیم کننده پرتو و یک دوربین CCD سیاه و سفید نصب شده است. این تداخل سنج میدانی وایت جودی است که به افتخار خود وایت و ریچارد جودی، یکی از همکاران بازنشسته مرکز جانسون که به وایت در تجزیه و تحلیل داده های CCD کمک کرد، نامگذاری شده است. نیمی از نور لیزر از حلقه، دستگاه آزمایشی وایت می گذرد. نیمه دیگر نیست. اگر حلقه به هیچ وجه تغییر نکند، White از داده های CCD متوجه این موضوع می شود. اگر فضا تحریف شود، «الگوی تداخل کاملاً متفاوت خواهد بود».

هنگامی که دستگاه فعال می شود، تنظیمات White درست مانند فیلم کار می کند: لیزر قرمز می درخشد و دو پرتو مانند شمشیرهای لیزری متقاطع می شوند. در داخل حلقه چهار خازن باریم تیتانات سرامیکی وجود دارد که وایت آنها را تا 23000 ولت شارژ می کند. برای یک سال و نیم گذشته او این آزمایش را شبیه سازی کرده است و به گفته مهندس، "خازن ها در حال به دست آوردن پتانسیل انرژی قدرتمند هستند."

با این حال، وقتی از من پرسیدم که چگونه همه اینها انرژی منفی لازم برای تحریف فضا-زمان را تولید می کند، پاسخ وایت گریزان شد: «اینطور عمل می کند... من می توانم به شما بگویم آنچه می توانم بگویم. من نمی توانم به شما بگویم چه چیزی را نمی توانم.» او به توافقنامه عدم افشای اطلاعات اشاره کرد، بنابراین جزئیات در محرمانه ماند. من پرسیدم که او با چه کسی چنین قراردادی امضا کرده است که پاسخ داد:

«مردم می آیند و در مورد همه چیز می پرسند. من نمی توانم بیشتر از آنچه در حال حاضر انجام می دهم وارد جزئیات شوم.»

درایو Warp

وایت در سایه موشک Saturn V در مرکز فضایی جانسون (JSC) کار می کند.

تئوری پشت سفر تار بصری است - فضازمان را بچرخانید و یک حباب متحرک ایجاد کنید. اما در عمل چندین مانع مهم دارد. حتی اگر وایت بتواند مقدار انرژی منفی مورد نیاز را به میزان قابل توجهی از میزان مورد نیاز Alcubierre کاهش دهد، باز هم بسیار بیشتر از آن چیزی که دانشمندان می توانند ایجاد کنند وجود خواهد داشت. این را لورنس فورد، فیزیکدان نظری دانشگاه تافتز می‌گوید که در 30 سال گذشته ده‌ها مقاله درباره انرژی منفی نوشته است. فورد و دیگر فیزیکدانان می گویند محدودیت های فیزیکی اساسی - نه فقط مشکلات مهندسی - در مورد اینکه چقدر انرژی منفی می تواند در یک مکان برای مدت طولانی متمرکز شود وجود دارد.

مشکل دیگر این است که برای ایجاد حباب تار که سریعتر از سرعت نور حرکت می کند، دانشمندان باید انرژی منفی را در اطراف کشتی از جمله در جلوی آن پخش کنند. سفید این را به عنوان یک مشکل نمی بیند. وقتی از او پرسیدم، او نسبتاً مبهم پاسخ داد و گفت که درایو Warp کار می کند، زیرا "تنها چیزی که نیاز است دستگاهی است که همه چیز را ایجاد کند." شرایط لازم" اما ایجاد این شرایط در جلوی کشتی به معنای توزیع انرژی منفی خواهد بود که سریعتر از نور حرکت می کند که تئوری نسبیت عام را نقض می کند.

در نهایت، Warp Drive یک مشکل مفهومی است. در نسبیت عام، حرکت با سرعتی بیشتر از سرعت نور معادل حرکت در زمان است. قبلاً بحث کرده ایم که آیا اصولاً چنین سفری امکان پذیر است یا خیر. وایت با گفتن اینکه درایو Warp امکان پذیر است، اساساً می گوید که می تواند یک ماشین زمان ایجاد کند.

شبهات مانند شب بر روی زمین پخش می شود.

کن اولوم، فیزیکدان دانشگاه تافتس که در سال 2011 در نشست 100 ساله کشتی ستاره ای شرکت کرد، می گوید: "فکر نمی کنم هیچ یک از درک متعارف فیزیک نشان دهد که او می خواهد در آزمایش های خود چه چیزی را ببیند." نوآ گراهام، فیزیکدان کالج میدلبری که به درخواست من دو مقاله وایت را خواند، با اظهار نظر زیر پاسخ داد:

من در این مقالات هیچ چیز علمی جز خلاصه کردن آثار قدیمی نمی بینم.»

خود آلکوبیر که اکنون فیزیکدان دانشگاه ملی خودمختار مکزیک است نیز شک دارد:

او تلفنی گفت: «حتی اگر در کشتی نشسته باشم و انرژی منفی داشته باشم، هیچ راهی برای رساندن آن به جایی که نیاز دارم وجود ندارد. - "این یک ایده عالی است. دوستش دارم چون خودم نوشتم. اما محدودیت‌هایی دارد که من در طول سال‌ها با آن‌ها مواجه شده‌ام و نمی‌دانم چگونه از آنها عبور کنم.»

در سمت چپ دروازه اصلی مرکز جانسون یک موشک Saturn V قرار دارد که به سمت خود چرخیده است. تمام مراحل از هم جدا شده اند تا بتوانید جرات موشک را تحسین کنید. تنها یکی از موتورهای متعدد این ناو به اندازه یک ماشین کوچک است و موشکی که در کنار آن قرار دارد چند متر از زمین فوتبال بلندتر است. این به خوبی در مورد پیچیدگی سفرهای فضایی صحبت می کند. این موشک اکنون چهل سال از عمر آن می گذرد و زمان معرفی آن - و زمانی که ناسا بخشی از رویای بزرگ آمریکایی فرستادن یک انسان به ماه بود - مدت هاست گذشته است. امروزه، مرکز فضایی جانسون مکانی به نظر می رسد که زمانی عظمت از آن بازدید کرده بود اما ناپدید شده است.

پیشرفت در توسعه موتور می‌تواند آغازگر دوره جدیدی در JSC و ناسا باشد که سال‌ها ادامه خواهد داشت و ما هرگز پایان آن را نخواهیم دید. کاوشگر داون که در سال 2007 پرتاب شد، کمربند سیارکی یونی را بررسی می کند. در سال 2010، ژاپنی ها از ایکاروس، اولین پروژه بادبان خورشیدی بین سیاره ای، یک گزینه موتور آزمایشی دیگر، رونمایی کردند. در سال 2016، ISS آزمایشات خود را با VASIMR، یک سیستم پلاسمایی با رانش بالا آغاز خواهد کرد. و اگرچه این سیستم ها روزی قادر خواهند بود فضانوردان را به مریخ منتقل کنند، اما مطمئناً از منظومه شمسی فراتر نخواهند رفت. به همین دلیل وایت می گوید که ناسا باید پروژه های مخاطره آمیزی را انجام دهد.

Warp drive شاید باورنکردنی ترین پروژه پیشرانه ناسا باشد. باهوش ترین ذهن ها در جامعه علمی ادعا می کنند که وایت نمی تواند آن را بسازد. کارشناسان می گویند که این بر خلاف قوانین طبیعت و فیزیک عمل می کند. با وجود همه اینها، ناسا از این پیشرفت پشتیبانی می کند.

اپل وایت می گوید: «کاری که او می خواهد انجام دهد به بودجه زیادی نیاز ندارد. "من فکر می کنم که مدیریت بسیار علاقه مند است که او به کار خود ادامه دهد. این در حال حاضر فقط یک نظریه است، اما اگر به واقعیت تبدیل شود، قوانین بازی به طرز چشمگیری تغییر خواهد کرد.»

در ژانویه، وایت تداخل سنج تار خود را مونتاژ کرد و آن را به محل جدید برد. Eagleworks به خانه جدیدی نقل مکان کرده است که بزرگتر و "از نظر لرزه ای ایزوله" است، وایت مشتاق است. یعنی از ارتعاشات محافظت می شود. اما بهترین چیز در مورد آزمایشگاه جدید این است که ناسا به وایت فضایی را داد که برنامه آپولو در آن توسعه یافت، همان فضایی که زمانی نیل آرمسترانگ و باز آلدرین را به ماه برد.

و آن چنان پیشرفت باورنکردنی شد که بسیاری هنوز باور نمی کنند که آمریکایی ها روی ماه فرود آمده اند.

درایو Warp

پیشتازان فضا (پیشتازان فضا)
سریال های تلویزیونی
سریال اصلی - 80 قسمت
سریال انیمیشن - 22 قسمتی
نسل بعدی - 178 قسمت
Deep Space 9 - 176 قسمت
ویجر - 172 قسمت
Enterprise - 98 قسمت
فیلم ها
پیشتازان فضا: فیلم
Star Trek 2: The Wrath of Khan
Star Trek 3: The Search for Spock
Star Trek IV: The Voyage Home
Star Trek 5: The Final Frontier
Star Trek 6: The Undiscovered Country
پیشتازان فضا: نسل ها
پیشتازان فضا: اولین تماس
Star Trek: Insurrection
Star Trek: Into Darkness
پیشتازان فضا (XI)
تمدن های بزرگ
فدراسیون متحد سیارات
کلینگون - رومولانز - بورگ
باجوران - کارداسیان - فرنگی
Kaezons - Tholians - Trills
Dominion - Breen - Hirogen
Xindi - Vulcans - Q
اطلاعات
شخصیت ها - نژادها - زبان کلینگون
کرونولوژی - تله پاتی - فیزیک
Starships - کلاس های کشتی ستاره ای
محصولات مرتبط
داستان و کتاب
بازی ها
پیشتازان فضا آنلاین
لیست بازی های کامپیوتری Star Trek
بازی با ورق (CCG) - RPG
مشارکت
کمک به فرهنگ - Trekkers

درایو Warp(انگلیسی) درایو Warpموتور انحنا) یک تصویر علمی و نظری جمعی، خارق‌العاده از یک فناوری یا پدیده از جهان داستانی Star Trek است که به شما امکان می‌دهد سریع‌تر از نور از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر برسید. این به دلیل ایجاد یک میدان انحنای خاص (میدان تاب) امکان پذیر می شود که کشتی را در بر گرفته و زنجیره فضا-زمان فضای بیرونی را مخدوش می کند و آن را به حرکت در می آورد. موتور انحنای جسم فیزیکی را سریعتر از سرعت نور در فضای معمولی شتاب نمی دهد، اما از خواص فضا-زمان برای حرکت سریعتر از آنچه در یک موج الکترومغناطیسی تخت (نور) در خلاء اتفاق می افتد استفاده می کند.

در مجموعه تلویزیونی پیشتازان فضا

فن آوری

به طور کلی، اصل درایوهای Warp این است که فضای جلو و پشت یک سفینه فضایی را منحرف می‌کند و به آن اجازه می‌دهد سریع‌تر از سرعت نور حرکت کند. فضا در جلوی کشتی "فشرده" می شود و در پشت آن "باز می شود". در عین حال ، خود کشتی در نوعی "حباب" قرار دارد و از تغییر شکل محافظت می شود. خود کشتی، در داخل میدان اعوجاج، در واقع بی حرکت می ماند: خود فضای تحریف شده ای که در آن قرار دارد حرکت می کند.

استفاده از درایوهای تار به انرژی زیادی نیاز دارد، بنابراین سیستم‌های تار فدراسیون متحد سیارات از واکنش بین ماده و پادماده نیرو می‌گیرند که توسط کریستال‌های دیلیتیوم از یکدیگر جدا شده‌اند. این واکنش یک پلاسمای پرانرژی به نام الکترو پلاسما ایجاد می کند. الکترو پلاسما توسط خطوط لوله الکترو مغناطیسی ویژه سیستم الکترو پلاسما هدایت می شود. سیستم الکترو پلاسما، EPS) به انژکتورهای پلاسما تبدیل می شوند که به نوبه خود یک میدان تاب ایجاد می کنند. تمدن های مختلف از منابع انرژی متفاوتی استفاده می کنند، اما به طور کلی فرآیند مشابه است.

میدان تار، میدان تار

میدان انحنا از لایه های زیادی تشکیل شده است. این لایه ها یک "میدان فضایی" را تشکیل می دهند. این بسیار شبیه یک "جهان کوچک" است که از فضای عادی جدا است. با توجه به قوانین مختلف در این مینی جهان، نسبت به فضای معمولی، مینی جهان می تواند با سرعت فوق العاده نور حرکت کند. هرچه میدان انحنای از لایه‌های بیشتری تشکیل شده باشد، کشتی در عمق بیشتری فرو می‌رود، بیشتر از فضای عادی جدا می‌شود و سرعت آن بیشتر می‌شود. برای دستیابی به سرعت های بالاتر، باید تعداد لایه های زیربعدی را افزایش داد. ایجاد و نگهداری لایه بعدی به انرژی بیشتر و بیشتری نیاز دارد. حد تئوری اعمال شده بر عملکرد یک موتور تاب را حد یوجین می نامند. بر اساس آن، ضریب تغییر شکل 10 هرگز نمی تواند باشد، زیرا در این حالت مصرف انرژی و همچنین سرعت برابر با بی نهایت شد. محدوده کامل سرعت موجود باقیمانده بین Warp 9 (9 لایه) و Warp 10 (سرعت بی نهایت) فشرده می شود.

کشتی های ستاره ای کلاس Intrepid مجهز به گوندولاهای ویژه با هندسه متغیر بودند که به آنها اجازه می داد با سرعت های بالاتر بدون آسیب رساندن به فضای اطراف و اشیاء واقع در آن حرکت کنند. در کلاس جدیدتر کشتی های ستاره ای، ناسل های انحنای پیشرفته Sovereign نصب شده اند که به آنها اجازه می دهد با سرعت بالا بدون تغییر هندسه حرکت کنند.

عناصر سیستم

• ظرف با ضد ماده
• سلف ضد ماده
• رله ضد ماده
• کارتریج دیلیتیوم
• الکترو پلاسما
• مکانیسم توقف اضطراری
• خط اصلی دستگاه خنک کننده
• خط لوله مغناطیسی
• بلوک مغناطیسی
• گوندولاها

بخشی از موتور تار، جمع کننده گرداب با سیستم های اضافی آن معمولاً در جلو قرار می گیرد و به دنبال آن انژکتور پلاسما قرار می گیرد که جریان پلاسما را دقیقاً در مرکز سیم پیچ و ردیف واقعی سیم پیچ ها در تمام طول باقی مانده متمرکز می کند. استاندارد دوفاکتو در بین مسابقاتی که از موتورهای تار استفاده می کنند، استفاده از دو غلاف تار در سمت چپ و راست بدنه کشتی است.

• • کلکسیونرهای بوسارد

دستگاهی که معمولاً (در کشتی‌های فدراسیون) در انتهای جلوی ناسل‌های تار قرار دارد و برای جمع‌آوری اولیه گاز بین‌ستاره‌ای کار می‌کند (مرتب‌سازی و پردازش بعدی توسط سیستم‌های دیگر انجام می‌شود). کلکتور معمولاً زمانی روشن می شود که ذخایر ماده یا پادماده در مخازن کشتی تقریباً تمام شود. گرداب جمع کننده از یک سری سیم پیچ تشکیل شده است که میدان مغناطیسی ایجاد می کند که مانند یک قیف گاز بین ستاره ای را می کشد.

• • انژکتور پلاسما
  • کویل پیچ و تاب (کویل پیچ)

یک حلقۀ حلقوی تقسیم شده به چند قسمت که با فعال شدن توسط جریان عبوری از پلاسمای پرانرژی، میدان انحنای ایجاد می کند. یک سری کویل تار در ناسل تار قرار دارد. با استفاده از یک انژکتور پلاسما، یک کشتی می تواند توالی فعال سازی سیم پیچ های تار را در حین حرکت تنظیم کند و به کشتی اجازه دهد تا با سرعت Warp مانور دهد.

• هسته ابطال
• خط پیش خنک کننده
• القاگر
• خط لوله پلاسما
• اینترکولر پلاسما
  • مایع برش
• تنظیم کننده پلاسما
• کانال انتقال انرژی
• شبکه انتقال انرژی

شبکه توزیع برق مورد استفاده در کشتی‌های ستاره‌ای فدراسیون برای تامین انرژی تمام منابع مصرفی، عملکرد و توزیع انرژی آن از منابع به مصرف‌کنندگان توسط یک افسر EPS از ترمینال وی کنترل می‌شود. انرژی در کانال قدرت با سرعت بالای ذرات پلاسما منتقل می شود. دو منبع تغذیه اصلی وجود دارد: هسته تار و راکتورهای همجوشیدر موتورهای پالس هسته در درجه اول به ناسل های تار، سپرها و فازرها و موتورهای پالس تمام مصرف کنندگان دیگر نیرو می دهد.

• کویل بازیابی ماتریس کیهانی
• خط لوله پلاسما تاب
• هسته پیچ و تاب
  • راکتور ماده/ضد ماده
  • انژکتور ضد ماده
  • تخته کریستال دیلیتیوم
    • کریستال دیلیتیوم

شاید جزء اصلی هسته انحنا، که در داخل آن جریان های ماده و پادماده طی یک فرآیند کنترل شده نابودی به یک جریان الکتروپلاسما تبدیل می شوند. دی لیتیوم تنها عنصری است که هنوز در مقابل یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا در محدوده مگاوات قرار می گیرد که نسبت به ضد ماده بی اثر است. کارایی یک واکنش در یک کریستال به کیفیت آن بستگی دارد.

• • • مکانیزم اتصال کریستال
  • انژکتور ماده
  • ترکیب کننده ماتریس تتا

توسعه درایو Warp

هر یک تمدن فضاییفناوری Warp را به طور مستقل و در داخل توسعه داد زمان متفاوت. بنابراین ولکان ها در قرن سوم طبق تقویم زمین دارای موتورهای تار بودند. در سال 2151، آنها از سرعتی برابر با هفت فاکتور پیچیدگی فراتر رفتند. در همان سال کلینگون ها توانستند به سرعت شش برسند. لازم به ذکر است که خود کلینگون ها فن آوری های تار را توسعه ندادند - آنها از Khur'ks "قرض گرفته شده بودند" که زمانی سرزمین کلینگون ها Kronos (Chronos) را تسخیر کردند.

فدراسیون متحد سیارات ایجاد درایو تار را به رسمیت شناخت مرحله مهمو عامل مشخص کننده توسعه یک جامعه است. دستورالعمل‌های ناوگان ستارگان، تماس با نژادهای بیگانه را تا زمانی که وارد عصر فناوری Warp شوند، ممنوع می‌کند.

فناوری تار فدراسیون

اولین پرواز فونیکس

در زمین، درایو تار توسط دانشمند زفرام کاکرین اندکی پس از پایان جنگ جهانی سوم ایجاد شد. با وجود کمبود منابع، او موفق شد موشک فضایی Titan V را برای آزمایشات خود تبدیل کند.

اولین پرواز آزمایشی کشتی تار فونیکس در 5 آوریل 2063 انجام شد و باعث "اولین تماس" شد - ملاقات بین زمینی ها و ولکان ها.

با این حال پیشرفتهای بعدیفناوری Warp بسیار کند پیشرفت کرد (این بیشتر به دلیل موقعیت ولکان ها است که بشریت را برای اکتشاف فضایی آماده نمی دانند) و تنها 80 سال بعد، در دهه 2140، موتور جدیدی که توسط مهندس هنری آرچر ساخته شد، توانست به فاکتور تاب دست یابد. 2. به زودی پسر هنری، جاناتان آرچر، سد تار 2 را شکست و به سرعت تار 2.5 رسید.

در سال 2151، فناوری به قدری توسعه یافته بود که بشریت آماده غلبه بر مانع 5 عامل پیچیدگی بود. اولین کشتی مجهز به موتور جدید، کشتی فضایی Enterprise بود که در 9 فوریه 2152 رکورد سرعت جدیدی را به نام خود ثبت کرد.

در سال 2161 به سرعت 7 رسید و موتورهای جدید در کشتی های ستاره ای نصب شدند.

در دهه 2240، سرعت 6 فاکتور چرخشی تبدیل به سرعت کروز شد (حداکثر سرعت در آن زمان تار 8 بود).

سرعت های بالاتر تنها از طریق مداخله تمدن های دیگر به دست آمد. بنابراین در سال 2268 کلوان ها تغییراتی در طراحی کشتی ستاره ای Enterprise ایجاد کردند که در نتیجه آن توانست به سرعت 10 تار برسد. در همان سال، به دلیل خرابکاری توسط Losir، سفینه فضایی به 14.1 چرخش شتاب گرفت.

در همان زمان، ناسل‌های جدید روی کشتی‌های ستاره‌ای نصب شدند و چرخش 8 سرعت را رایج کردند ("Star Trek: The Movie"). در دهه 2280، فناوری transwarp توسعه یافت، که قرار بود امکان حرکت با سرعت‌های بیشتر را فراهم کند، اما شکست آزمایش‌های موتورهای جدید، مهندسان را مجبور کرد استفاده عملی خود را کنار بگذارند.

زمانی که کلاس کهکشان در دهه 2360 معرفی شد، پیشرفت‌های مهندسی به کشتی‌های ستاره‌ای اجازه می‌داد تا با سرعت 9.6 در عرض دوازده سفر کنند.

در سال 2012، فیزیکدان هارولد وایت، که سرپرستی گروه تحقیقاتی Eagleworks در آزمایشگاه فیزیک پیشرانه پیشرفته در مرکز لیندون جانسون ناسا را ​​بر عهده دارد، پروژه ای را برای ایجاد یک فضاپیمای چرخشی ارائه کرد. طبق محاسبات نظری، او روزی این کار را خواهد کرد حرکات واقعیدر فضا سریعتر از سرعت نور، که به مردم اجازه می دهد در زمان سفر کنند. پس از اختلافات علمی متعدد، همه وایت و پروژه او را فراموش کردند. اما اخیرا در کنفرانس علمیدر نیویورک، اختصاص به تحولات در این زمینه فناوری فضایی، فیزیکدان ارائه ای ارائه کرد و به ویژه اشاره کرد که آزمایشگاه او در حال حاضر موتور معجزه را پیاده سازی می کند و در عین حال تمام فناوری های از دست رفته را توسعه می دهد.

همه نظریه انیشتین را می دانند که سرعت نور در خلاء یک مقدار ثابت است و این سرعت محدود کننده حرکت ذرات و انتقال برهمکنش ها است. با توجه به بزرگی فواصل کیهانی و محدودیت های زندگی انسان، کاوش در اعماق فضا به مشکلی غیر قابل حل تبدیل می شود. سال‌هاست که نه تنها نویسندگان داستان‌های علمی تخیلی، بلکه دانشمندان مشهور جهان نیز به دنبال فرصتی برای دور زدن نظریه انیشتین هستند. اما معلوم شد که می‌توان سریع‌تر از سرعت نور حرکت کرد، بدون اینکه از مدل اینشتینی فراتر رفت.

در سال 1994، فیزیکدان نظری مکزیکی، میگل آلکوبیر، موتوری را بر اساس فناوری کشش فضایی پیشنهاد کرد. این دانشمند اعتراف کرد که پیشرفت او از مجموعه تلویزیونی علمی تخیلی محبوب Star Trek الهام گرفته شده است. این یک درایو چرخشی داشت که به آن امکان می داد سریعتر از سرعت نور در رزمناو ستاره ای Enterprise حرکت کند. مفهوم نظری دستگاه فوق العاده با ایده واقعی موتور Alcubierre که شهرت جهانی پیدا کرد همزمان بود.

ایده نسبتاً ساده است: فضای بیرونی اطراف کشتی می‌پیچد، در حالی که خود کشتی در جای خود باقی می‌ماند. فضای جلو به کشتی فشرده می شود و آنچه در پشت است، برعکس، با همان نیرو به عقب رانده می شود. بنابراین، سرعت کشتی محدود نیست: خود حرکت نمی کند، اما فضای فشرده و فشرده شده حرکت می کند. برای فضانوردان داخل کشتی به نظر می رسد که هیچ اتفاقی نمی افتد. به این معنا که تمام اصول نظریه نسبیت انیشتین حفظ شده است.

توسعه Alcubierre، به نوبه خود، ایده اصلی برای موتور White شد. سه سال پیش، دانشمندان در شرایط آزمایشگاهی موفق به به دست آوردن "حباب" خاصی شدند که در داخل آنها تغییر شکل و اعوجاج فضا رخ می دهد، که اساس کار نسخه جدیدی از موتور تار بود. با استفاده از چنین "حباب" می توانید همان کرم چاله ای را تشکیل دهید که از طریق آن فضاپیمافوراً به هر فاصله ای پرواز می کند. در سال 2012، وایت و همکارانش برای تایید تحقیقات خود، ابزار علمی تداخل سنج میدان تار سفید-جودی را ساختند که با کمک آن "حباب هایی" کشف شد که محور فضا-زمان را تغییر شکل داد.

اما اگر در آن زمان دانشمندان نمی دانستند که چگونه این پیشرفت را در عمل پیاده کنند، اکنون به لطف آخرین فناوری ها، آنها به هدف مورد نظر خود نزدیک می شوند. به گفته وایت، بر اساس محاسبات ریاضی، کشتی او می‌تواند تنها در دو هفته به آلفا قنطورس برسد و از لحظه‌ای که از زمین پرتاب می‌شود، لحظه شماری می‌کند.

امروزه دانشمندان نمونه اولیه یک فضاپیما را برای سفر با سرعت نور ایجاد کرده اند - IXS Enterprise. کشتی برای سفر فضایی بین دو حلقه قرار دارد که هدف آنها تشکیل "حباب" است که فضا-زمان را تغییر شکل می دهد. در حقیقت، یک کشتی با درایو Warp نصب شده، سریعتر از نور در فضا پرواز نمی کند. همانطور که در مورد درایو Alcubierre، این جهان با سرعت نور در اطراف یک کشتی واقع در یک "حباب" - یک کرم چاله مصنوعی - حرکت می کند.

به هر حال، ایده یک موتور Warp Warp به عنوان یک فانتزی دیوانه وار یک فیزیکدان که ارتباط خود را با واقعیت از دست داده بود به وجود نیامد: در فرآیند توسعه موتورهای یونی و پلاسما کاملاً "زمینی" ظاهر شد. به هر حال، این هدف اصلی آزمایشگاه تحت رهبری وایت است.

برای ناسا، «آزمایش‌های خلاقانه» وایت، از جمله موتور تار، نسبتاً ارزان هستند - حدود 50 هزار دلار، که با توجه به بودجه کل سازمان که 18 میلیارد دلار در سال است، مبلغ ناچیزی است. به طور کلی، ناسا بسیار بیشتر بر پروژه‌های واقع‌بینانه‌تر متمرکز است - ساخت نسل جدیدی از فضاپیمای اوریون، کار در ایستگاه فضایی بین‌المللی و آماده‌سازی برای ماموریت گرفتن سیارک.

با این حال، مدیریت ناسا در اختیار گروه وایت قرار داد منابع فنیو کارکنان اضافی از متخصصان. یک آزمایشگاه با یک تاسیسات پنوماتیک ویژه که ارتعاشات لرزه ای را کاملاً سرکوب می کند نیز بازسازی شد و در اختیار وایت قرار گرفت.

تیم White در حال حاضر در حال کار بر روی تشخیص اثر تاب برداشتن زمان-فضا با استفاده از تداخل سنج White-Juday Warp Field هستند. این دستگاه بسیار حساس است، حتی گام‌های عبور افرادی که از نزدیک آزمایشگاه می‌روند نیز بر آن تأثیر می‌گذارد، بنابراین دانشمندان مجبور شدند به آزمایشگاه جدیدی نقل مکان کنند. مشخص است که اجرای موتور تار هنوز فاصله دارد، اما دردسر شروع شده است!

Warp بدون پرداختن به جزئیات در مورد نوآوری‌های فعلی، می‌گوید: «نتایج تحقیقات جدید تیم من، پروژه فوق‌العاده Warp Drive را قابل قبول و شایسته تحقیقات بیشتر می‌کند.

مفهوم Warp Drive، یک موتور کیهانی با تاب برداشتن فضا-زمان، که از داستان های علمی تخیلی، به ویژه پیشتازان فضا می آید، اخیراً توسط برخی باهوش و شاید کمی دیوانه کننده، مفهومی «از لحاظ نظری عملی و ارزش تحقیق بیشتر» در نظر گرفته شد. دانشمندان ناسا علاوه بر این، این دانشمندان کمی فراتر از فرضیات پیش رفتند و در آزمایشگاه خود یک دستگاه علمی ساختند که در داخل آن توانستند «حباب‌های» تغییر شکل فضایی، هرچند کوچک، اما همچنان به دست آورند.

اصل چرخش درایو، موتوری که بر روی تغییر شکل فضا کار می کند، بسیار ساده است. طبق نظریه انیشتین، هیچ چیز موجود در کیهان نمی تواند سریعتر از سرعت نور حرکت کند. اما با استفاده از تغییر شکل مصنوعی فضا، نوعی کرم چاله، می توان یک خط مستقیم گذاشت و میانبراز یک نقطه در فضا به نقطه دیگر، صرف نظر از فاصله ای که این نقاط را از هم جدا می کند.

این تکنیک حداقل به قهرمانان Star Trek اجازه می‌دهد تا از بسیاری از پارادوکس‌ها، مشکلات و محدودیت‌های مربوط به پرواز با سرعت نور و نزدیک به نور جلوگیری کنند.

به گفته دانشمندان ناسا، برای پرواز سریعتر از سرعت نور، لازم است یک منطقه تغییر شکل فضایی با استفاده از حلقه ای از مواد عجیب و غریب ایجاد کرد، فضاپیما را در یک "حباب" جداگانه از فضای عادی محصور کرد و به نوعی کل جهان سریعتر از سرعت نور حرکت می کند. هر چقدر هم که دیوانه کننده به نظر برسد، این یک دور زدن نظریه انیشتین است و باید کار کند، یا حداقل هنوز ثابت نشده است که نباید کار کند.

از منظر یک سفینه فضایی در یک حباب مجزا، به نظر می رسد که تمام فضای جلوی کشتی فشرده شده و سپس در پشت کشتی گسترش می یابد و تقریباً بلافاصله کشتی را به فواصل باورنکردنی می برد.

در حالی که در بالا توضیح داده شد " آزمایش فکری"بسیار ساده به نظر می رسد، اجرای آن یک مشکل فوق العاده پیچیده است، زیرا شامل مفاهیم اساسی مانند زمان و مکان است که "پارچه" کیهان هستند. اجرای اصل درایو Warp ممکن است نیاز به اختراع و خلق چیزهای کاملاً باورنکردنی داشته باشد، مانند انرژی منفی و برخی مواد عجیب و غریب که در شرایط عادی نمی توانند وجود داشته باشند، در غیر این صورت به یک اقیانوس کامل از انرژی معمولی نیاز دارد.

در مورد این انرژی، فیزیکدانان به طور آزمایشی محاسبه کرده اند که حرکت چندین اتم ماده به روشی که در بالا توضیح داده شد به انرژی سه برابر بیشتر از انرژی موجود در خورشید نیاز دارد. و حرکت یک فضاپیما به انرژی نیاز دارد که چندین مرتبه بزرگتر از انرژی تولید شده در کل جهان است.

اخیراً در سمپوزیوم 100 ساله کشتی ستاره‌ای، دانشمند ناسا، هارولد وایت، برخی از تحقیقات خود را ارائه کرد که نشان می‌دهد درایو چرخشی ممکن است یک علت گمشده نباشد. از دیدگاه او،

یک سفینه فضایی به شکل توپ راگبی را می توان با حلقه ای از یک ماده عجیب و غریب احاطه کرد که خواص کاملاً باورنکردنی دارد. تأثیر این ماده امکان اجرای اصول Warp Drive را با هزینه های انرژی بسیار بسیار پایین تر از آنچه در بالا بیان شد، ممکن می سازد.

وایت می گوید: «محاسبات ریاضی ما نشان می دهد که با کمک درایو Warp می توانیم در عرض دو هفته از لحظه پرتاب از زمین به آلفا قنطورس برسیم. در این مورد، زمان ساعت سواری فضاپیما با زمان مرکز کنترل زمینی تفاوتی نخواهد داشت. همه انواع پارادوکس های زمانی کاملاً وجود ندارند و شتابی که فضاپیما با آن حرکت می کند خدمه را در لایه ای نازک روی دیوارها آغشته نمی کند.

هارولد وایت و همکارانش با استفاده از یک ابزار علمی آزمایشگاهی، تداخل سنج میدانی White-Juday Warp، که برای تایید ظن آنها طراحی شده بود، توانستند "حباب های" کوچکی از پیچ و تاب فضا-زمان ایجاد کنند.

درجه تغییر شکل به‌دست‌آمده بسیار ناچیز بود، جایی در حدود یک میلیونیم درصد؛ البته این برای بردن ما به ستاره‌های دور کافی نیست، اما این تأیید عملی است که روزی این امر کاملاً ممکن خواهد شد.