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Elementi di Propulsione

Si definisce propulsione l’azione mediante la quale un corpo è posto e mantenuto in movimento; tutti i sistemi di propulsione, senza esclusioni, impiegano una sorgente di energia ed un mezzo per trasformarla in forza propulsiva. Nel caso di un veicolo spaziale i suddetti sistemi rappresentano, anche intuitivamente, un complesso fondamentale per la sua funzionalità: non solo gli permettono di spostarsi tridimensionalmente nel vuoto, ma sono necessari sia in fase di manovra (quando è imperativo calibrare la spinta) sia per coprire distanze interstellari, altrimenti proibitive. Sui vascelli della Flotta Stellare si distinguono tre tipologie di sistemi di propulsione, analizzate in maniera esaustiva nelle dispense in indice; di seguito una breve presentazione introduttiva:

Reaction Controlled System [rcs]

Gli RCS (Reaction Controlled System) sono propulsori dedicate a manovre di precisione, funzionando con il principio di azione e reazione, ovvero dando una spinta in un verso, la nave si muoverà nel senso opposto. Combinando le diverse spinte si possono applicare movimento lungo i diversi assi della nave. Le velocità sviluppate sono estremamente basse e consentono attracchi e uscite da hangar, mantenimento orbita. I reattori di manovra costituiscono il sistema di propulsione a bassa potenza che viene utilizzato per le manovre di precisione a bassa velocità e per il controllo di assetto durante il volo a velocità di impulso; sono l’unico sistema di propulsione a bordo di una nave stellare che si basa sulla espulsione di materia - nello specifico di deuterio gassoso - per fornire una spinta. Ogni reattore di manovra è costituito in realtà da più elementi, riuniti in unità operative disposte lungo il bordo della sezione a disco, all’estremità anteriore e posteriore dello scafo secondario e delle gondole di curvatura; quando sia necessario eseguire una manovra, per esempio una virata verso destra, vengono attivati i gruppi di reattori di destra a poppa e di sinistra a prua: in base al normale principio di azione e reazione la nave inizia a quel punto a virare.

Maggiori dettagli relativi alla propulsione di manovra sono disponibili consultando la Lectio Brevis, Ben J. Dijkstra.

Dalle origini all'impulso

È impossibile determinare quando una razza senziente decida di voler raggiungere le stelle: probabilmente fin dal primo momento in cui alza gli occhi al cielo e si domanda cosa siano quelle strane luci tremolanti; sicuramente quando il progresso scientifico e tecnologico gliene mostrano la concreta fattibilità. È impossibile determinare quando, ma quasi ogni razza senziente segue uno stesso cammino, un crescendo che sui mondi di classe M attraversa alcune fasi ben determinate. Per una più estesa trattazione delle diverse fasi che caratterizzano la scoperta dell'impulso, è possibile consultare la Storia della Propulsione, Victor Seeder.

Motori ad impulso [ips]

I propulsori ad impulso, alimentati da più reattori a fusione, alimentati con deuterio; consentono alla nave di muoversi a velocità subluce; il limite è fissato a 0.25 C, dove C è la velocità della luce nel vuoto. Questo limite viene chiamato pieno impulso. Seppur i motori potrebbero spingere le navi a velocità più alte, il limite succitato consente di non avere problemi di ordine relativistico. La velocità impulso è usata per poter manovrare all'interno dei sistemi stellari, in particolari condizioni di spazio, o in generale, ove non si possa andare a velocità maggiori di quella della luce.

La fusione nucleare consiste nell'unione di due nuclei leggeri in un nucleo più pesante. La fusione di due nuclei di idrogeno è la principale reazione che alimenta le stelle (fusione controllata) e viene sfruttata nelle bombe nucleari all'idrogeno (fusione incontrollata). Qualsiasi coppia di nuclei può essere forzata a fondere. Quando questo avviene il nucleo risultante ha troppi neutroni per essere stabile ed i neutroni in eccesso sono espulsi con notevole energia. I nuclei più leggeri, fondendo, producono più energia di quanta non sia servita per innescare la fusione rendendo la reazione esotermica e permettendole di auto alimentarsi.

Una dettaglia trattazione tecnica dell'argomento è disponibile attraverso il Compendio sulla Propulsione ad Impulso.

Propulsione a curvatura [warp]

I propulsori a curvatura sfruttano l'energia generata da un reattore ad annichilazione materia-antimateria. Il propellente utilizzato è deuterio e antidrogeno che, annullandosi a vicenda, rilasciano una grandissima quantità di energia; essa viene imbrigliata dal sistema di curvatura per potersi spostare a velocità maggiori di quella della luce, generando una bolla all'esterno della nave. Il principio si basa sulla capacità dei motori a curvatura di creare una distorsione spaziotemporale controllata, dove forze contrapposte curvano opportunamente lo spaziotempo, contraendo lo spazio davanti al vascello e dilatando quello alle sue spalle. La scala di curvatura va da 1 a 10, dove uno corrisponde alla velocità della luce e dieci a velocità infinita, in cui si occuperebbero contemporaneamente tutti i punti dell'universo.

Il limite superiore è dato da curvatura 10, velocità irraggiungibile. Il perché è presto spiegato: la velocità di curvatura è data dal numero di campi di distorsione creati per unità di tempo: a curvatura 10 sarebbe necessario generare nuovi campi ad un ritmo eccedente il Limite di Planck (1.3 x 10-43 secondi) e questo è di per sé impossibile. Inoltre, a mano a mano che si aumenta la distorsione subspaziale aumenta la richiesta di energia: a curvatura 10 la richiesta di energia raggiungi valori infiniti. Tale limite è più esplicitamente trattato in Sulla Propulsione a Curvatura, Morenus Papadopulos.

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