3.12 - ORIENTAÇÃO E NAVEGAÇÃO

É fundamental para o voo de qualquer nave através do espaço interestelar os conceitos de orientação e navegação (guidance and navigation). Estes têm a capacidade de controlar movimentos espaciais, para determinar as localizações de pontos específicos em três e quatro dimensões, e para permitir que a nave siga caminhos seguros entre estes pontos.

Ensaio de operação da USS Enterprise levou-a através de regiões conhecidas e desconhecidas da Via Láctea. Embora os problemas de navegação interestelar tenham sido bem definidos há mais de 200 anos, navegando sobre este redemoinho celeste, especialmente em velocidades de dobra, ainda requer a orquestração precisa de computadores, sensores, dispositivos de alta energia de desvio e habilidades de tomada de decisão da equipe.

ORIENTAÇÃO ESPACIAIS

O controle de decisões e de translação da USS Enterprise em relação ao espaço circundante envolve vários sistemas a bordo tanto no Módulo Pires quanto na Seção de Batalha. Com as manobras de naves dentro do volume da galáxia, os computadores principais tentam calcular a localização da sonda com uma precisão de 10 quilómetros em sub-luz, e 100 km durante o voo de dobra.

A questão da velocidade é importante nessas discussões, como sensoriamentos diferentes e métodos de cálculo são empregados para cada tipo de voo.

Durante uma extrema velocidade baixa do sistema em manobra a uma velocidade sub-luz, os computadores principais, juntamente com os propulsores de controle de reação, são capazes de resolver os movimentos espaciais a 0,05 segundos de arco em rotação axial, e 0,5 metros de translação. Durante as manobras de encaixe do terminal, precisões de até 2,75 cm podem ser mantidas. Mudanças de direção de voo, em relação ao seu centro de massa, é medida em rolamentos, como se mostra em http://ussenterprised.blogspot.com.br/2013/01/34-controle-de-voo-conn.html

Os dispositivos de detecção, tais como Acelerômetros, Giroscópios e Processadores Ópticos, Vetor de Velocidade(accelerometers, optical gyros, and velocity vector processors), são agrupados dentro do sistema inercial de referência de entrada (inertial baseline input system), ou IBIS. A IBIS está em contato em tempo real com Campo de Integridade Estrutural (structural integrity field - SIF) e o sistemas de amortecimento de inércia (inertial damping systems), que fornecem fatores de compensação para ajustar aparentes valores dos sensores internos, o que lhes permite ser comparados com leituras externamente derivadas. O IBIS também fornece um ciclo de feedback contínuo utilizado pelo sistema de controle de reação para verificar as entradas de propulsão.

SENSORES EXTERNOS

Os principais sensores externos empregados em sub-luz incluem Detectores Estelare Graviton, Geradores de Imagens Estelares, Contadores Pulsar/Quasar, Scanners Infravermelhos, e Receptores Temporais da Federação (FTB) (stellar graviton detectors, stellar pair coordinate imagers, pulsar/quasar counters, far infrared scanners, and Federation Timebase Beacon). Estes dispositivos também se comunicam com o Campo de Integridade Estrutural (structural integrity field - SIF) e Os Processadores de Campo de Inércia De Amortecimento (inertial damping field processors), sensores inerciais, e os computadores principais para se obter uma percepção ajustada de localização da nave.

A grande variedade de sensores externos tornam possível a obtenção de um maior número de leituras sob diversas condições. A Paleta Sensorial Externa (external sensor pallet) foi projetada para assegurar que os cálculos de posição possam ser feitos em condições operacionais adversas: por exemplo, campos magnéticos, poeira interestelar densa e chamas estelares.

Enquanto as redes de FTBs operam em frequências de subespaço para facilitar os cálculos de posição em dobra, a nave em velocidade sub-luz pode, de fato, obter dados mais precisos de posicionamento de naves em dobra. Na ausência de sinais claros de FTB, os processadores temporais de bordo continuarão a distância e velocidade de computação para a sincronização de impulsos adiante, quando FTB são mais uma vez detectado.

A orientação da USS Enterprise a uma velocidade de sub-luz alta utiliza esses sistemas mencionados. Leituras dos sensores externos, distorcidas por altas velocidades relativas, necessitam de ajuste pela orientação e sub-processadores de navegação (guidance and navigation - G&N), a fim de calcular com precisão a localização da nave e fornecer respostas de controle adequados para os motores de impulso. Viagens longas em velocidade alta sub-luz não é um modo preferido para as naves da Federação, devido aos indesejáveis ​​efeitos de dilatação do tempo, mas ocasionalmente pode ser necessária, se os sistemas de dobra estão disponíveis.

Na nave estelar Classe Galaxy, o sistema de pesquisa G&N são tratados por uma equipe mista de consulta de 12 Tursiops truncatus e T. truncatus gilli, golfinhos-de-garrafa do Atlântico e Pacífico, respectivamente. Essa equipe é supervisionada por 2 Cetáceos adicionais, Orcinus orca takayai, ou Takaya. Todos os tópicos teóricos na navegação são estudados por estes especialistas de elite, e suas recomendações para atualizações do sistema são implementadas pela Frota Estelar.

NAVEGAÇÃO

A totalidade do ambiente galáctico deve ser levada em conta em qualquer discussão de orientação e de navegação. A Via Láctea, com suas concentrações de estrelas, gás e poeira e numerosas outras exóticos (e energéticos) fenômenos, abrange uma vasta quantidade de baixa densidade espacial através do qual a Federação viaja com suas naves. Os segmentos de missão contínua da USS Enterprise vão levá-lo a vários objetos dentro deste espaço, possibilitada pelos sistemas de navegação de bordo.

A VIA LÁCTEA

A Via Láctea que parece, por qualquer esquema de mapeamento, ser um pesadelo de manutenção de registros criado para frustrar todos os que tentam atravessá-lo. Não é só a massa inteira de rotação, mas em taxas diferentes, a partir de seu núcleo para os braços espirais exteriores.

Ao longo do tempo, mesmo em pequena escala, estruturas mudam o suficiente para ser um problema na navegação e mapeamento.

Um quadro atualizado de referência é necessário, no entanto, a fim de conduzir a exploração, estabelecer rotas de comércio, e realizar várias outras operações da Frota Estelar, desde transferências de colônia até missões de salvamento.

Objetos celestes se tornaram conhecido por instrumento de varreduras planetários espaciais e pesquisas em naves, e são gravados dentro do banco de dados da Frota Estelar no centro galáctico.

Locais e movimentos próprios de todas as grandes estrelas, nebulosas, nuvens de poeira e outros objetos naturais estáveis ​​são armazenados e distribuídos em toda a Federação. Novos objetos são catalogados quando são encontrados, e bases de dados atualizadas. São regularmente transmitidos por rádio subespaciais (subspace radio) para a Frota Estelar e naves aliadas da Federação.

Durante as paradas em postos avançados da Federação e bases estelares (starbases), todas as gravações detalhadas do tempo de voo de uma nave anterior são baixados e enviados para a Frota Estelar. A maioria das informações no banco de dados refere-se à condição atual de um objeto, com o "presente", definida como relógio de tempo real medida na Sede da Frota Estelar em São Francisco, Terra (Starfleet Headquarters, San Francisco, Earth).

Os computadores principais da USS Enterprise aplicam o banco de dados galáctico para a tarefa de traçar rotas entre pontos na galáxia. Objetos espalhados ao longo do trajeto de voo, tais como sistemas estelares ou grandes corpos sólidos aleatórios, são evitados. Em sub-luz, bem como velocidades de dobra, os sensores externos e internos comunicam com os computadores e motores para realizar correções de curso constantemente atualizado ao longo da trajetória básica.

DEFLEXÃO DE PARTÍCULAS MENORES

Materiais mais leves, como o gás interestelar e grãos de poeira são destruídos ao longo do caminho da nave pelo defletor principal de navegação.

Durante viagem de sub-luz baixa, uma série de escudos defletores são projetados pelo emissor do módulo pires. Estes escudos encontram partículas distantes que se aproxima, dando um componente de velocidade radial, de forma eficaz abre caminho no espaço à frente da nave, o curto espaço de tempo. Velocidades mais altas exigem o uso adicional de precisão destinado ao deflector dirigindo a alvos específicos no trajeto de voo.

O controle da potência de saída do Deflector está disponível num número de modos, a partir de deflexão simples, preditivo, adaptativo, subespaço/gráviton, uma série de alta velocidade, algoritmos analisam a velocidade da nave e da densidade do meio interestelar, e alterações são feita pelo sistema do deflector.