Deflektorschilde
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Allgemeines
Das taktische Deflektorsystem ist das hauptsächliche Verteidigungssystem von Schiffen der Sternenflotte. Es besteht aus einer Reihe von starken Deflektorschilden, die das Schiff und seine Besatzung sowohl vor natürlichen als auch vor künstlichen Gefahren schützen.
Wie die meisten Kraftfeldvorrichtungen erzeugt auch das Deflektorsystem eine begrenzte Zone hochfokusierter räumlicher Verzerrung, in der ein energiereiches Gravitonfeld aufrechterhalten wird. Das Deflektorfeld selbst wird von einer Reihe von konformen Übertragungsgittern auf der Hülle des Raumschiffs ausgestrahlt und geformt, wodurch ein Feld entsteht, das sich eng an die Gestalt des Schiffs anlehnt. Dieses Feld ist sehr widerstandsfähig gegen Einschläge der unterschiedlichsten Materialien, die von relativistischen subatomaren Partikeln zu massiveren Objekten mit geringeren relativistischen Geschwindigkeiten reichen. Wenn eine solche Störung auftritt, wird die Feldenergie auf den Aufschlagpunkt konzentriert und erzeugt dort eine starke eng begrenzte Raumverzerrung.
Auf einen Beobachter an Bord des Schiffs wirkt es, als würde das eindringende Objekt vom Schild abprallen. Ein nulldimensionaler Beobachter auf dem eindringenden Objekt würde jedoch seine/ihre Flugbahn als unverändert empfinden, während das Schiff plötzlich die Position gewechselt hätte. Dies ist in gewisser Weise analog zu der räumlichen Verzerrung, die von einer natürlichen Gravitationsquelle hervorgerufen wird, und wird normalerweise von einer momentanen Entladung von Tscherenkow-Strahlung begleitet, die oft als kurzer blauer Blitz erscheint. Der Deflektor ist auch gegen eine Vielzahl von elektromagnetischen, nuklearen und anderen ausgestrahlten oder feldförmigen Energien wirksam.
Feldgeneratoren
Das Deflektorsystem verwendet eine oder mehrere Graviton-Polaritätsquellen-Generatoren, deren Ertrag durch eine Reihe von Subraum- Feldverzerrungs-Verstärker phasensynchronisiert wird. Die Flußenergie für den Primärrumpf wird von fünf Feldgeneratoren erzeugt. Drei zusätzliche Generatoren befinden sich im Sekundärrumpf. Jeweils zwei weitere Generatoren befinden sich in den Warpgondeln, obwohl der Ertrag der Untertassensektionsgitter verstärkt werden kann, um die Warpgondeln miteinzuschließen, falls es erforderlich sein sollte. Jeder Generator besteht aus einer Gruppe von zwölf 32 MW starken Graviton-Polaritätsquellen, die zwei Verstärker versorgen, die eine Subraum-Feldverzerrung von 625 Millicochranen aufbauen. Die Einsatzbestimmungen für den Reiseflugmouds schreiben vor, daß ein Generator jeder Sektion jederzeit einsatzbereit sein muß, mit mindestens einer zusätzlichen Einheit zum Aktivieren für den Fall einer Gefechtsbereitschaft. In Gefechtsbereitschaftssituationen werden normalerweise alle einsatzfähigen Deflektorgeneratoren in volle Einsatzbereitschaft versetzt.
Der nominelle Systemausstoß beträgt 1152 MW Gravitonbelastung. Die momentane Spitzen-belastung eines einzelnen Generators kann für maximal 170 Millisekunden bis auf nahezu 473 000 MW ansteigen. Im Gefechtsbereitschaftsstatus können bis zu sieben Generatoren parallel phasen-verriegelt eingesetzt werden, wodurch ein ununterbrochener Ertrag von 2688MW erreicht wird, mit einer maximalen primären Energiedissipationsrate von über 7,3 x 105 kW.
Die Wärmeableitung jedes Generators wird durch zwei Kühischleifen mit flüssigem Helium vorgenommen, die bei ununterbrochenem Einsatz eine Leistung von 750000 MJ erbringen. Es gibt vier Reservegeneratoren in jedem Rumpf, die bei einem Einsatz von bis zu vierundzwanzig Stunden 65 % der nominellen Energieleistung aufrechterhalten können. Der normale Betriebszyklus der Generatoren beträgt zwölf Stunden Dauereinsatz, worauf zwölf Stunden Ruhe zur Entmagnetisierung und Instandhaltung folgen. Für die Graviton-Polaritätsquellen sind 1250 Betriebs-stunden zwischen Routineinstandhaltungsarbeiten an den supraleitfähigen Elementen veranschlagt.
Operationsfrequenzen
Eine Abschirmung gegen das gesamte Spektrum der elektromagnetischen Strahlung wäre mit einem für den normalen Reiseflugmodus viel zu hohen Energieaufwand verbunden. Außerdem würde ein Schildsystem gegen das gesamte Spektrum die bordinternen Sensoren bei der Sammlung vieler Arten von wissenschaftlichen und taktischen Daten behindern. Stattdessen sehen die Betriebsbestimmungen des Reiseflugmodus für die Deflektoren einen Einsatz auf relativ geringer Stufe (ungefähr 5 % des Höchstertrags) und auf den speziellen Frequenzbändern, die zum Schutz der bewohnbaren Teile des Raumschiffs vor EM- und nuklearen Strahlungsstärken nach dem RVSF-Standard 347.3(a) notwendig sind, vor.
In Gefechtsbereitschaftssituationen werden die Schilde durch ein Erhöhen der Generatorleistung auf mindestens 85 % und Höchstertrag in Verteidigungskonfiguration gebracht. Die Modulationsfrequenzen und -bandbreiten der Schilde werden nach dem Zufallsprinzip variiert, um eine feindliche Macht daran zu hindern, die Frequenz einer gerichteten Energiewaffe (wie z.B. eines Phasers) so auf Frequenz und Phase der Schilde abzustimmen, dass sie sie durchdringen kann. Wenn im umgekehrten Fall die Frequenzcharakteristika einer gerichteten Energiewaffe bekannt sind, ist es möglich, die Effizienz der Deflektorschilde dramatisch zu erhöhen, indem man die Schildfrequenzen genau auf die Schussfrequenz der Waffe einstellt. Ähnliche Techniken werden verwendet, um das Schiff gegen verschiedene natürliche Gefahren zu schützen; z.B wird die Abschirmung zum Schutz gegen die Röntgenstrahlung, die von einer Supernova erzeugt wird, auf dem 10 -10 -Meter-Frequenzband verstärkt.
Das Hochfahren der Schilde auf Verteidigungskonfiguration setzt auch eine Anzahl von speziellen Einsatzbestimmungen in Kraft. Erstens werden aktive Sensorscans nach speziellen Protokollen durchgeführt, die für eine Minimierung der durch Abschirmungseffekte auftretenden Interferenzen sorgen. Für bestimmte Scantypen werden die Sensoren ständig rekalibriert, um jedes EM-„Fenster“ auszunutzen, das sich durch die Rotation der Schildfrequenzen ergibt. In anderen Fällen wird die zufällige Variation der Schildfrequenzen leicht modifiziert, um in bestimmten Abständen ein spezielles EM-Fenster zum Zusammentragen von Daten zu öffnen. Solche Techniken beim Einsatz von Sensoren führen normalerweise zu einer starken Verringerung der gesammelten Daten, weshalb die Sensoren in Gefechtsbereitschaft streng nach Priorität eingesetzt werden. Darüber hinaus müssen in den meisten Verteidigungsszenarien die Sensoren im stillen Betriebsmodus operieren, d.h. dass der Gebrauch von aktiven Scanner-Sensoren verboten ist und nur passive Sensoren eingesetzt werden dürfen.
Auch der Einsatz des Transportersystems wird durch die Verwendung der Deflektorschilde beeinträchtigt. Der ringförmige Eindämmungsstrahl, der als Übertragungsmedium für den Transporterstrahl dient, benötigt eine derart weite EM- und Subraumbandbreite, dass der Transport durch Schilde hindurch normalerweise unmöglich ist. Außerdem können sich die von den Schilden hervorgerufenen räumlichen Verzerrungen sehr ungünstig auf die Musterintegrität des Transporterstrahls auswirken.
Der Einsatz der Schilde hat auch großen Einfluss auf die Verwendung des Warpantriebs. Durch die räumlichen Verzerrungen, die dem Schilderzeugungsvorgang eigen sind, entsteht ein messbarer Effekt auf die Geometrie des Warpfelds, das das Schiff vorwärtstreibt. Die Kontrollsoftware des Warpantriebs beinhaltet deshalb eine Reihe von Routinen, die zur Kompensation der Schildeinflüsse vorgesehen sind, die sonst (bei Höchstertrag) eine 32 %ige Abnahme der Kopplungskraft des Energietransfers zur Folge hätten. Gleichzeitig muss der Schildgeneratorertrag um ungefähr 147 Kilohertz erhöht werden, um die Wechselwirkung mit dem Verwerfungsfeld zu kompensieren.
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