STATUS DE CRIAÇÃO DOS DECKS

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Núcleo Principal

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Bobinas das Naceles

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DECK 42

Geração de Antimatéria a bordo

5.5 - ARMAZENAMENTO E TRANSFERÊNCIA DE ANTIMATÉRIA

    

  Desde a sua existência confirmada na década de 1930, o conceito de uma forma de matéria com a mesma massa, mas com carga e rotação invertida, tem intrigado cientistas e engenheiros como um meio de produzir quantidades sem precedentes de energia, e aplicar essa energia para conduzir grandes veículos espaciais.
    A Teoria cosmológica afirma que todas as partes constituintes do universo foram criados em pares, isto é, uma partícula de matéria e uma partícula de antimatéria. Por que parece haver uma tendência em direção a matéria em nossa vizinhança galáctica é, até hoje, um tópico de discussão intrigante. Todas as antipartículas de base que foram sintetizadas, no entanto, estão disponíveis para utilização experimental e operacional contínua. Quando, por exemplo, um eletrom e um antielétrons (ou pósitrons) estão em estreita proximidade, elas mutuamente se aniquilam, produzindo raios gama energéticos. Outros pares de partícula de antipartícula se aniquilam em diferentes combinações de partículas subatômicas e energia. Para saber mais sobre o assunto acesse aqui
    Os resultados teóricos apresentados por deuterium (deuterium) “um isótopo de hidrogênio (isotope of hydrogen), e a sua antimatéria equivalente” foram de interesse particular para os engenheiros espaciais.

Elemento Hidrogênio no topo da tabela
Para saber mais sobre Deuterium clique aqui
Os problemas encontrados ao longo do caminho para alcançar um motor funcional de Matéria/ Antematéria (matter/antimatter – M/A), no entanto, foram tão assustadoras como as possíveis recompensas.
    A Antimatéria (Antimatter), a partir do momento de sua criação, não podia ser contida por não poder tocar em qualquer matéria. Numerosos esquemas foram propostos para conter o anti-hidrogênio (antihydrogen) por campos magnéticos. Este continua a ser o método mais aceitável e seguro. Grandes ​​quantidades de anti-hidrogênio, na forma de líquido ou, melhor ainda, “lama”, representam riscos significativos no caso de falha de qualquer parte do confinamento magnético. Nos últimos 50 anos, supercondutores de suporte de campo e outras medidas proporcionaram um maior grau de segurança a bordo de naves da Frota Estelar.
    Conforme utilizado a bordo do USS Enterprise, a antimatéria é gerada pela primeira vez em grandes instalações de abastecimento da Frota Estelar (major Starfleet fueling facilities)...


...por dispositivos combinados de reversão de carga por fusão-solar (solar-fusion charge reversal devices), que processa prótons e nêutrons em raios antideuterium, e são unidas por um acelerador de emissão de pósitrons (positron beam accelerator) para produzir anti-hidrogênio (especificamente antideuterium). Mesmo com a entrada do dínamo solar, agregado, há uma perda de energia líquida de 24%, utilizando este processo, mas esta perda é considerada aceitável pela Frota Estelar para conduzir operações interestelares distantes. A antimatéria é mantida constante por conduítes magnéticos e tancagem compartimentada, a bordo da unidade de abastecimento. Naves iniciais também foram construídas com tancagem compartimentada no lugar, embora este método provasse ser menos confiável do ponto de vista de segurança em uma nave submetida a altas tensões.
   Durante o reabastecimento normal, a antimatéria é passada através da doca de carregamento, uma lança e receptáculo (probe-and-droge) circular de 1.75 metros de largura, equipado com 12 fechos de doca e íres magnéticas.
Abertura da Lança e Receptáculo

   Em torno da doca de carregamento de antimatéria no Deck 42 estão trinta pods de armazenamento, (Nota: Segundo as plantas oficiais há 32 pods; 2 no deck 10, 2 no deck 39, 28 no deck 40, e no deck 41, cada um medindo 4 x 8 metros e construído de polyduranium, com uma camada de campo magnético interno do quonium férrico (ferric quonium).

Download do projeto aqui


Localização dos pods nos três últimos decks segundo esquema oficial



    Cada pod contém um volume máximo de 100m3 de antimatéria, dando a nave um abastecimento total de 30 pods de 3000m3, (ou segundo as plantas oficiais: 60 pods de 6000m3) o suficiente para um período normal de missão de três anos. Cada um está ligado por conduítes blindados (shielded conduits) a uma série de coletores, controladores de fluxo, e um sistema de alimentação de energia por eletro plasma (EPS). Em condições rápidas de reabastecimento, reservada para situações de emergência, o armazenamento do conjunto de pods de antimatéria (antimatter storage pod assembly - ASPA) pode ser retirado e substituído em menos de uma hora.
    Em caso de perda de contenção magnética, essa mesma os pods podem ser ejetados por iniciadores de microfusão a uma velocidade de 40m/s, empurrando-as para fora da nave antes da queda total dos campos e a antimatéria tenha a chance de reagir com as paredes dos pods (Ver: 5.9 link ainda inativo). Embora pequenos grupos de pods possam ser substituído, sob condições normais, o método de transferência de bomba magnética é o preferido.
     A Antimatéria, mesmo contida nos pods de armazenamento, não pode ser movida por transportadores sem grandes modificações no buffer padrão, nos conduítes de transferência, e emissores de transporte por razões de segurança, devido à natureza altamente volátil de antimatéria. (Exceções específicas se aplicam para pequenas quantidades de antimatéria em dispositivos de contenção magnéticos, normalmente utilizados para engenharia e aplicações científicas).
    O reabastecimento, enquanto no espaço interestelar, é possível através do uso de petroleiros oficiais da Frota Estelar (Starfleet tanker craft). As transferências através de petroleiros têm riscos consideráveis​​, não tanto de problemas de hardware, mas porque a antimatéria refinada é uma mercadoria valiosa, e vulnerável ​​a assaltos ou destruição durante o trânsito. Os cruzadores de escolta da Frota Estelar (Starfleet cruiser escorts) são um procedimento padrão para todos os movimentos de petroleiros.
Duas classes de naves de escolta são a Defiant e a Akira.



5.4.4 - PROPULSÃO DE DOBRA


     O efeito de propulsão é conseguido por uma série de fatores que trabalham em conjunto.

PRIMEIRO
    A formação do campo é controlável na direção da frente para ré (horizontal). À medida que os injetores de plasma são sequencialmente disparados, as camadas de construção de campo de dobra acorrem de acordo com a frequência dos impulsos no plasma, empurrando uma contra a outra. As forças de acumuladas nas camadas reduzem a massa aparente da nave e transmite as velocidades exigidas. O ponto crítico de transição acontece quando uma espaço-nave parece, para um observador externo, estar viajando mais rápido do que c. Quando a energia total do campo alcança 1000 milicochranes, a nave parece cruzar a barreira de c em menos tempo de o tempo de Planck, 1,3 x 10-43 segundos, e a física de dobra garante que a nave nunca vai viajar a exatamente c.
    As três bobinas a frente de cada nacele operar com um sutil desvio de frequência para reforçar o campo à frente do coletor Bussard e envolver o Módulo Pires. Isso ajuda a criar o campo assimétrico necessário para impulsionar a nave para frente.

SEGUNDO
     Em segundo lugar, um par de naceles é empregada para criar dois campos equilibrados, interagindo para manobras de veículos. NOTA: Em 2269 o trabalho experimental com naceles individuais e mais de duas naceles resultou que duas era o número ideal para a geração de energia e controle da nave.      Manobras espaciais são realizadas através da introdução de diferenças controladas na temporização de cada conjunto de bobinas de dobra, modificando assim a geometria da área total de dobra e a posição resultante da nave. Os movimentos (XZ) são mais facilmente controladas desta maneira. A afinação é afetada por uma combinação de diferenças temporárias e as concentrações plasmáticas.


     TERCEIRO
    A forma do casco facilita o deslizamento em Dobra e transmite um vetor de correção geométrica. A seção disco, que mantém a sua forma originada da ideia de sua utilização como um veículo para pouso de emergência, ajuda a moldar a parte anterior do campo através do uso do casco, uma elipse plana de 55º, que provou ser de grande eficiência nos picos de transição. O corte inferior da seção de engenharia permite vários graus de aderência do campo, prevenindo desta maneira o acúmulo de camadas em um ponto qualquer.. Durante a separação do módulo Pires e operação independente da Seção de Batalha, o campo de controle do software de dobra interativo ajusta a geometria do campo para ajustar a forma espacial alterada (Ver: Teoria e Aplicação do Campo de Dobra)

(Download PDF)
Geometria do campo subespaço da nave estelar de Classe Galaxy
Diferença relativa do campo com valores (%) a 1000 millicochranes

LCARS de situação principal de Dobra espacial baseado nos dados do manual oficial


Escritório do Engenheiro Chefe 

5.4.3 - BOBINAS DE CAMPO DE DOBRA




    O campo de energia necessária para impulsionar a USS Enterprise é criado pelas bobinas de campo de dobra e garantida pela configuração específica do casco da nave. As bobinas geram um intenso campo, várias camadas que envolvem a nave, e é a manipulação da forma deste campo que produz o efeito de propulsão através e além da velocidade da luz.
    As bobinas são toróides divididas posicionadas dentro das naceles. Cada metade do segmento mede 9,5 x 43 metros e são construídas a partir de um núcleo de tungstênio-cobalto-magnésio (Tungsten-cobalt-magnesium) densificadas afim de que haja rigidez estrutural, e são encaixadas dentro de um molde eletricamente densificado com cortenide verterium.


    Um par mede 21 x 43 metros, com uma massa de 34.375 toneladas métricas. Dois conjuntos completos de dezoito bobinas cada tem a massas de 1,23 x 106 toneladas métricas, representando cerca de 25% do total da massa da nave.
    O processo de fundição, como discutido anteriormente em 5.1, provou ser um pouco difícil de repetir de forma confiável durante as primeiras fases do Projeto Classe Galaxy. Melhorias nos materiais e procedimentos conduziram a mais cópias exatas para utilização na nave, que a instalação de pares estreitamente alinhados de bobinas dentro de uma nacele ainda é utilizada. Durante a remodelação das bobinas em uma grande base estelar, o tempo máximo entre a primeira e a ultima bobina não teve mais do que seis meses.
    Quando ativado, o cortenide verterium dentro de um par de bobinas provoca uma mudança profundamente das frequências de energia transportadas pelo plasma no domínio de subespaço. As ondas de campo de energia quantum subespaço se formam a aproximadamente 1/3 da distância da superfície interior da bobina para a superfície exterior, como o cortenide verterium provoca alterações na geometria do espaço na escala de Planck de 3,9 x 1033 cm.
    Os campos de energia são convertidos e saem da superfície externa da bobina e irradia para fora da nacele. Certa quantidade de energia de campo ocorre na linha central da bobina, e aparece como uma emissão de luz visível.

5.4.2 - SISTEMA DE INJEÇÃO DE PLASMA


   No fim da cada conjunto dos Conduítes de Transferência de Energia (Power Transfer Conduits - PTC) está o Sistema de Injeção de Plasma. Uma série de dezoito injetores com válvulas magnéticas ligadas aos controladores do motor de dobra.


(NOTA: No Episódio Eye of the Beholder, 7x18, vemos apenas um injetor.
Tentarei manter os três conceitos oficiais do interior da nacele).

     Há um injetor para cada bobina, e os injetores podem ser disparados em sequências variáveis​​, de acordo com a função de voo de dobra a ser executada. Os injetores são construídos de arkenium duranide e cristal ferrocarbonite (arkenium duranide and single-crystal ferrocarbonite), com toróides de constrição magnética de nalgetium serrite. Controles de entrada e resposta são manejados por doze ligações à rede de dados ópticos (optical data network - ODN).




    Pequenas diferenças temporais entre o computador e os injetores acontecem durante qualquer partida inicial das bobinas, ou em alterações dos fatores de Dobra, devido à distância física do computador os motores. Problema este rapidamente ajustado por sincronização do software que tem esta função especifica, conseguindo assim a operação em tempo simultâneo e imediato dos motores.

   O ciclo de abertura e fechamento dos injetores é variável, a partir de 25ns a 50ns. Cada disparo de um injetor expõe sua bobina correspondente a uma explosão de energia a ser convertida no campo de dobra.
    Nos fatores de dobra de 1 a 4: Os injetores disparam em baixas frequências, entre 30Hz e 40Hz, e permanece aberta por períodos curtos, entre 25ns e 30ns.
    Nos fatores de dobra de 5 a 7: As frequências de disparo sobem de 40Hz a 50Hz, e os injetores permanecem abertos por períodos mais longos, de 30ns a 40ns.
   Em Fatores de dobra de 8 a 9,9: As frequências de disparo dos injetores sobem para 50 Hz, mas há um choque do tempo de ciclo do injetor, devido a limitações de cargas residuais das válvulas magnéticas, conflitando potencialmente com as frequências de energia a partir do M/ARC, e entrada/resposta de controle. O maior tempo de ciclo seguro para altos fatores de dobra é geralmente aceito como 53ns.