Warp

Prima dell'invenzione dei motori Warp, si utilizzavano solo i motori ad impulso, basati sui principi di azione e reazione (terzo principio della dinamica) e della conservazione della quantita' totale di moto. Liberando l'energia di un propellente nella parte posteriore della nave infatti (deuterio convertito in plasma ed espulso per mezzo di campi di forza) la nave veniva spinta in avanti con una velocita' costante per mantenere costante la quantita' di moto del sistema isolato (astronave + propellente).

I motori ad impulso venivano utilizzati anche come generatori di energia per i sistemi interni della nave. Purtroppo l'accelerazione fornita da un motore ad impulso era molto scarsa, e la massima velocita' raggiungibile era prossima alla velocita' della luce (dopo lunghi periodi di accelerazione lunghi anche alcuni mesi). Oltretutto le massime velocita' erano proibite se non in condizioni di emergenza, a causa della dilatazione spazio temporale prevista dalla teoria della relativita'. La velocita' di crociera per le normali operazioni era cosi' fissata attorno a un quarto della velocita' della luce.

Una delle prime navi dotate di propulsione ad impulso, l'incrociatore SS.Valiant, entro' in un wormhole, arrivando ai confini della galassia e non facendo piu' ritorno (Dove nessuno e' mai giunto prima - TNG).

Zefram Cochrane, scopritore dei principi della propulsione warp, riusci' a costruire il primo motore CDP (Continuum Distorsion Propulsion, propulsione a distorsione del continuum), che poi sarebbe diventato il motore warp, nel 2063.

In pratica Zefram riusci' a trovare il modo di deformare il continuum spazio-temporale per mezzo di campi a forma singola creati da energie molto potenti; in questo modo riusci' a creare un passaggio tra lo spazio einsteniano e il subspazio.

In realta' il passaggio era comunque instabile per mancanza di sufficente energia; la nave fluttuava quindi avanti e indietro, poich� la distorsione subspaziale esercitava una forza troppo elevata per l'energia impiegata. .

Questo gli permise di viaggiare alla velocita' della luce senza spendere energia infinita, ma non di superarla, come postulato dalla Teoria della Relativit� Ristretta di Einstein

Questo avvenimento permise il primo contatto con un altra forma di vita intelligente, in quanto fu notato da una nave vulcaniana di passaggio. In seguito la propulsione warp venne adottata su tutte le navi. Cochrane si sposto' con essa su Alpha Centauri, dopo un viaggio di quattro anni, dove continuo' le sue ricerche. L'unita' di misura della distorsione spaziale e subspaziale e', in suo onore, il Cochrane.

In pratica, il funzionamento del motore a curvatura si basa sulla possibilita' di curvare lo spazio tempo, ipotizzando l'esistenza di una quarta dimensione. Secondo le implicazioni della teoria della relativita' infatti, lo spazio in cui viviamo non avrebbe tre dimensioni, bensi' quattro, cioe' altezza, larghezza, profondita' e tempo. A questo proposito vedi Tunnel spazio-temporali. Potendo espandere lo spazio dietro a una nave e comprimerlo davanti ad essa, questa si troverebbe quasi istantaneamente a miliaia di anni luce di distanza.

Con lo stesso principio potrebbero funzionare inoltre dispositivi che ben conosciamo, come gli scudi deflettori, i raggi traenti o gli stessi dispositivi di occultamento romulani.

Curvare lo spazio tempo richiede un energia enorme: questa e' la ragione per cui il motore di Cochrane non riusci' a superare la velocita' della luce: non prevedeva ancora l'uso dell'antimateria.

Le ricerche avevano determinato da tempo che l'annichilazione materia-antimateria produce una gran quantit� di energia. Tuttavia, il pericolo potenziale era cos� grande che la ricerca in questo campo and� abbastanza a rilento finch� non si fu in grado di controllare la gravit� artificiale e l'antimateria pot� essere confinata e controllata senza rischi.

Si scopri' in seguito tra l'altro, che una volta raggiunta la velocita' della luce, l'energia necessaria all'accelerazione diminuiva a circa 2 x 10� megajoules. Per misurare la velocita' oltre c (la velocita' della luce) venne introdotta una nuova unita' di misura, il Fattore di Tempo Warp;

stabilizzato il campo subspaziale, questo venne chiamato campo warp, la cui unita' di misura e' il Cochrane, definito come la quantita' di deformazione a warp 1 o c.

In seguito si scopri' che gli scafi a disco facilitavano l'entrata nel subspazio (in realta' Roddenberry era affascinato dalle astronavi di forma affusolata). Vennero apportate delle migliorie: invece di una bobina sola che generava un solo campo ne vennero montate un numero maggiore su ogni nave, in modo da poter muovere la nave in varie direzioni e a varie velocita'. Si pote' variare anche l'accelerazione: Le astronavi di classe Galaxy, come la moderna Enterprise NCC-1701-D hanno una accelerazione tale da poter raggiungere Warp 9 in meno di un secondo, ma hanno anche una velocita' massima notevolmente inferiore alle classi precedenti (Enterprise NCC-1701 : Velocit� massima: Warp 12, accelerazione a velocita' massima oltre mezz'ora).