Der Warp-Antrieb

[irony]

Können "Subraumwellen/strahlen" (?) überhaupt effektiv mit Überlicht ausgesendet/empfangen werden, so dass man eine (Fast)Echtzeit-Karte der Milchstrasse erhält? (Also im ST-Univerum)

Ich denke ja, ich glaube, man sieht so etwas in der Kartenraum-Szene in Star Trek VII, wo Data und Picard herausfinden, was Soran vorhat.

Nehmen wir an, die Sonde wäre 10..000 Lj von der Erde entfernt gewesen.

Um 10.000 Lichtjahre von der Erde entfernt zu sein, hätte die im 22. Jhd. gestartete Sonde bei Warp 4 (= 100 c) um die hundert Jahre gebraucht. Es ist kaum anzunehmen, dass sie schneller fliegen konnte als die NX-01 (mit Warp 5 als Maximum).

[Thomas W. Riker]

Im Prinzip brauchte man von Idran aus zum Triangulieren nur drei Sterne, die auch die Sonde Quadros-1 vermessen hat.
Nehmen wir an, die Sonde wäre 10..000 Lj von der Erde entfernt gewesen.
Dann wären zwischen Sonde und Idran ~60.000 Lj. Man bräuchte dann in der Mitte, also in 30.000 Lj Entfernung drei bestimmbare Punkte.
Kepler untersucht z.Z. Sterne in bis zu 3000 Lj Entfernung.
Der Faktor 10 in knapp 200 jahren dürfte ein Klacks sein.

[Marschall Q]

Naja, stimmt schon. Ich habe jetzt nicht im Kopf wie gut die Sensoren im 22. Jhd. sind. Vielleicht ist es ja eine Kombination aus konventionellem Teleskop mit Sensoren für Licht unt anderen elektromagnetischen Wellen und Subraumsensoren.
Können "Subraumwellen/strahlen" (?) überhaupt effektiv mit Überlicht ausgesendet/empfangen werden, so dass man eine (Fast)Echtzeit-Karte der Milchstrasse erhält? (Also im ST-Univerum)

[irony]

Ich hatte das so interpretiert, dass die Sonde eine Art Hubble-Teleskop ist, dass vom Alpha-Quadranten aus den Gamma-Quadranten scant.

Bei einem Teleskop, das vom Alpha-Quadranten aus den Gammaquadranten scannt, machen ein paar Lichtjahre keinen großen Unterschied. Da kann es auch im Sonnensystem bleiben, und es würde Teleskop und nicht Sonde (probe) heißen.

[Marschall Q]

Ich hatte das so interpretiert, dass die Sonde eine Art Hubble-Teleskop ist, dass vom Alpha-Quadranten aus den Gamma-Quadranten scant. Schon heute sind durch Beobachtungen von der Erde aus grossartige Ergebnisse möglich, im 22. Jhd. (Zeit der NX-01) erwartet man logischerweise weitaus grossartigere Ergebnisse bei der Beobachting und Kartierung des Sternenhimmels im Bereich des Gamma-Quadranten.
Und wenn die Sonde Hochleistungsteleskope mit Warp kombiniert, dann ist sicher sehr viel möglich.

[irony]

Im Pilotfilm "Der Abgesandte" wird nach dem das Runabout das Wurmloch passiert hat, der Stern Idran gefunden:

(The runabout comes out into normal space)
SISKO: Can you get a fix on our coordinates?
DAX: There is a star just under five light years away. No M-class planets Computer, identify closest star system.
COMPUTER: Idran, a ternary system consisting of twin O-type companions.
SISKO: Idran? That can't be right.
DAX: Computer, basis of identification.
COMPUTER: Idran is based on the analysis conducted in the twenty-second century by the Quadros-One probe of the Gamma Quadrant.
SISKO: The Gamma Quadrant? Seventy thousand light years from Bajor? I'd say we just found our way into a wormhole.

Abgesehen davon, dass Sisko einen fast zufälligen Stern von 100 Milliarden bei Namen kennt, wie ist es möglich, dass eine Sonde namens Quadros-1 im 22. Jhd. den 70.000 Lichtjahre entfernten Gammaquadranten erreichte?

Und warum weiß man, wenn man eine Sonde im Gammaquadranten hatte, sonst nicht viel darüber?

Wie lange war die Sonde unterwegs mit Warp-Maximum im 22. Jhd.?

[McWire]

Okay. Ich sehe gerade, die Formel n^(10/3) rechnet gar nicht die Energie um, sondern die Warpgeschwindigkeit in Vielfache der Lichtgeschwindigkeit. Aber man kann trotzdem sagen, mehr Treibstoff an Bord zu haben, bedeutet höhere Geschwindigkeiten, weil die zusätzliche Masse des Treibstoffs mit dem Energieaufwand für das Warpfeld nichts zu tun hat.

Richtig, dass wäre die korrekte Deutung der wenigen Fakten, die uns zur Verfügung stehen.

Nur im Impulsgeschwindigkeitsbereich macht sich die Masse negativ bemerkbar. Im Warptransit ist schwerer eher besser, da man mehr Treibstoff mitnehmen kann. Darum sind die großen Jem'Hadar-Kreuzer und romulanischen Warbirds auch genauso schnell oder schneller als irgendwelche Shuttles oder klingonische Birds of Prey.

[irony]

Laut Fact Files soll ein Borg-Kubus nicht schneller als Warpfaktor 9,99 sein. Das ist laut VOY auch die Transwarpschwelle.

Darüber ist der Antrieb einfach so dermaßen ineffizient, weil er zuviel Energie braucht.

Okay. Ich sehe gerade, die Formel n^(10/3) rechnet gar nicht die Energie um, sondern die Warpgeschwindigkeit in Vielfache der Lichtgeschwindigkeit. Aber man kann trotzdem sagen, mehr Treibstoff an Bord zu haben, bedeutet höhere Geschwindigkeiten, weil die zusätzliche Masse des Treibstoffs mit dem Energieaufwand für das Warpfeld nichts zu tun hat.

[McWire]

10 mal so großer Durchmesser, das wäre dann aber auch ein 1000 Mal so großes Volumen und entsprechend mehr Treibstoff. D.h. ein Kubus mit 10-facher Kantenlänge als Standard, also 30 km, könnte deutlich schneller fliegen als der Standard-Kubus. Den genauen Zahlenfaktor kann ich aber nicht ermitteln. Passt n^(10/3) = 10 => n = 10^(3/10) = 1,99? Dann wäre das gerade mal doppelt so schnell.

Laut Fact Files soll ein Borg-Kubus nicht schneller als Warpfaktor 9,99 sein. Das ist laut VOY auch die Transwarpschwelle.

Darüber ist der Antrieb einfach so dermaßen ineffizient, weil er zuviel Energie braucht.

Darum haben die Völker dann diverse Transwarpvarianten entwickelt, die das Problem durch andere Antriebsphysik umgehen.

[irony]

10 mal so großer Durchmesser = 100 mal so großes Energiebedarf.

10 mal so großer Durchmesser, das wäre dann aber auch ein 1000 Mal so großes Volumen und entsprechend mehr Treibstoff. D.h. ein Kubus mit 10-facher Kantenlänge als Standard, also 30 km, könnte deutlich schneller fliegen als der Standard-Kubus. Den genauen Zahlenfaktor kann ich aber nicht ermitteln. Passt als Umrechungsfaktor n^(10/3) = 10 => n = 10^(3/10) = 1,99? Dann wäre das gerade mal doppelt so schnell.

[McWire]

Das sind interessante Zahlen.

Ist der Energieaufwand auch proportional zur Masse? 10 Mal größere Masse braucht 10 Mal mehr Energie um dieselbe Warpgeschwindigkeit zu kriegen? Bräuchte man dann nicht auch so etwas wie die Raketengleichung?

Oder geht der Energieaufwand nach dem Volumen der Warpblase oder der Querschnittsfläche (Strömungswiderstand)?

Soweit ich unser Physik-Ass Agent Scullie verstanden habe, ist der Warpantrieb in seiner Energie unabhängig von der Masse des eingeschlossenen Objektes. Ausschlaggebend ist der Durchmesser der Warpblase und die Dicke der Blasenwand, sprich der Kompressionsfaktor (=Warpfaktor).

So gesehen würde ich da eher vom Quadrat des Durchmesser, sprich der Oberfläche der Warpblase ausgehen.

10 mal so großer Durchmesser = 100 mal so großes Energiebedarf.

[irony]

Das sind interessante Zahlen.

Ist der Energieaufwand auch proportional zur Masse? 10 Mal größere Masse braucht 10 Mal mehr Energie um dieselbe Warpgeschwindigkeit zu kriegen? Bräuchte man dann nicht auch so etwas wie die Raketengleichung?

Oder geht der Energieaufwand nach dem Volumen der Warpblase oder der Querschnittsfläche (Strömungswiderstand)?

[McWire]

Heißt das dann auch, dass ein Borgkubus, der 10 Mal so schnell fliegen kann wie die Enterprise, 1000 Mal so viel Treibstoff verbraucht? Müsste man Schiffe dann nur größer bauen, um schneller zu fliegen?

Also die empirische Formel, die ich aus dem Diagramm herausgelesen habe geht so:

Wenn du die Warpgeschwindigkeit als n^(10/3) definierst und n um drei Schritte erhöhst, erhöht sich der Energieverbrauch auf das 10-fache.

Die ersten 9 Schritte entsprechen den ersten Warpfaktoren

1 - 1c
2 - 10c
3 - 39c
4 - 102c
5 - 213c
6 - 392c
7 - 656c
8 - 1024c
9 - 1516c

dann geht es nach dem System weiter

10 - 2154c
11 - 2960c
12 - 3956c
13 - 5166c
14 - 6613c
15 - 8323c


Warp 4 hat dann 10-fachen Energiebedarf von Warp 1
Warp 7 den 10-fachen von Warp 4 = 100-fachen von 1
Warp 9,7 (hier etwa die 10) den 10-fachen von Warp 7, also 1000-fachen von Warp 1
Warp 9,95 (hier etwa die 13) den 10-fachen von Warp 9,7, also 10.000-fachen von Warp 1

usw.

Bei Warpfaktor 9,99 (hier etwa 14,5) wäre man schon bei mehr als 30.000-fache Energie von Warp 1. Das sind kilogrammweise Antimaterie in jeder Sekunde. Diese Geschwindigkeit kann man bei einem Vorrat von 300 Tonnen nur Minuten aufrechterhalten, dann ist der Treibstoff alle. Bei 9,999 reicht der Vorrat nicht mal mehr eine Sekunde.

[irony]

10-fache Geschwindigkeit heißt ggf. 1000-fachen Treibstoffverbrauch.

Heißt das dann auch, dass ein Borgkubus, der 10 Mal so schnell fliegen kann wie die Enterprise, 1000 Mal so viel Treibstoff verbraucht? Müsste man Schiffe dann nur größer bauen, um schneller zu fliegen?

[McWire]

Für den Zuschauer klingt es sehr lang. Deutlich länger als 30. Darauf kommt es an.

Was mich mal interessieren würde, ist, ob es auch nur den kleinsten Hinweis gibt, warum man den Warpantrieb nicht steigern kann. Es wird doch nie gesagt, warum man die Warpgeschwindigkeit nicht einfach um das 10-fache erhöhen kann. Warum kann man nicht einfach 10 Mal mehr Antimaterie einspritzen und fährt 10 Mal schneller?

Das TNG:TM klärt hier aus. Die Energieverbrauchskurve ist eine Expontentialfunktion.

10-fache Geschwindigkeit heißt ggf. 1000-fachen Treibstoffverbrauch.