Szubtér sebesség
Amióta Zephram Cochrane 2063-ban először használta a térhajtóművet, két módszert használtak a szubtéri sebességek mérésére. Az eredeti „Cochrane skálát” a nagy ember maga fejlesztette ki a Phoenix tesztrepüléséhez. Ez egy relatíve egyszerű skála volt, amely a következő formulát követte:
v/c=WF3
Ahol v a jármű sebessége, c a fénysebesség és WF a szubtér faktor. Ennek a skálának az egyszerűsége az előnye, bármely szubtér faktor a sebesség a fénysebesség többszöröse, azaz:
(xc) |
|
2300-ra többen elégedetlenek kezdtek lenni a Cochrane skálával. Bár a subtéri formulát használók számára kényelmes megoldás volt, de kevésbé volt hasznos a gépészek és szakemberek számára, mivel csak relatíve kis mértékben vette figyelembe a pillanatnyi csillagközi feltételeket. Éppen ezért a motoroknak sokkal több energia kellet az 5-ös fokozat eléréséhez egy gravimetrikus torzulásban utazva, mint relatíve „nyugodt” csillagközi űrben. A gépészeti részlegek évekig lobbiztak egy új skála bevezetéséért, de a parancsnoki hidak állománya ellenállt és a Csillagflotta Főparancsnokság, mely elsősorban ex híd tisztekből állt, egyetértett velük.
A USS Wilmingtonnak és teljes személyzetének elvesztése 2309-ben egy ionviharban megváltoztatta hozzáállásukat. A vizsgálat során felmerült, hogy Lamarr kapitány, amikor 7-es fokozatot rendelt el komolyan túlterhelte a Wilmington motorjait a viharban, bár normál körülmények között a Wilmington képes volt ezen sebesség fenntartására egy ionvihar azonban túl nagy megterhelés volt. Bár más tényezők is nagyban közrejátszottak, mint például a hajófedélzeti kommunikáció összeomlása, a Csillagflotta nem volt hajlandó még egy ilyen helyzetet megkockáztatni.
A Terrance-Neltorr fokozatos skálát először 2298-ban javasolta két civil térhajtómű specialista. A TNG skálán a szubtér faktor azt a szubtéri feszültség szintet jelzi, melyet a járműnek mind előállítania, mind pedig elviselnie kell, mintsem a jármű sebességét. Bármely adott szubtér faktor valós sebessége függ a pillanatnyilag fennálló pontos feltételektől. Szóval egy a TNG skálát használó kapitány parancsot adhat 7-es fokozatra a mély űrben, egy naprendszerben és egy ionviharban is és biztos lehet abban, hogy nem terheli túl a hajtóműveket. Ezen kívül az új skálát úgy hozták létre, hogy az elmúlt évszázad technikai fejlődését is belefoglalhassák. A Csillagflotta több lehetséges új skála gyors elemzését hajtotta végre 2310. és 2311. között, mielőtt hivatalosan elfogadták a TNG skálát, és az átállást 2312-ben hajtották végre.
Ideális feltételek mellett, amilyeneket például a csillagközi űrben találunk, a TNG warp faktorok sebességei a következő két formula egyikével számítják:
9-es fokozatig: v/c=WF(10/3)
Ez nagyon hasonló a Cochrane skálához. 9-es fokozat felett a formula kissé komplexé válik. Legjobban így approximálhatjuk:
v/c=WF[{(10/3)+a*(-ln(10-WF))^n)+f1*((WF-9)^5)+f2*((WF-9)^11)]
Ahol „a” a szubtérmező sűrűsége, n az elektromágneses fluxus, f1 és f2 a Cochrane fénytörési, illetve visszaverődési indexek. Ideális körülmények között a csillagközi mélyűr „normál” részében a=0.00264320, n=2.87926700, f1=0.06274120 és f2=0.32574600 értékek várhatóak. A TNG-skála szerinti szubtéri sebességeket az alábbi táblázat mutatja:
fokozat |
(xc) |
a Holdig (400,000 km) |
keresztül (12 milliárd km) |
csillagig (5 fényév) |
keresztül (20 fényév) |
keresztül (8.000 fényév) |
rendszerig (2 milliárd fényév) |
|
1
|
1
|
||||||
|
2
|
10
|
||||||
|
3
|
39
|
||||||
|
4
|
102
|
||||||
|
5
|
214
|
||||||
|
6
|
392
|
||||||
|
7
|
656
|
||||||
|
8
|
1,024
|
||||||
|
9
|
1.516
|
||||||
|
9,1
|
1.573
|
||||||
|
9,2
|
1.649
|
||||||
|
9,3
|
1.693
|
||||||
|
9,4
|
1.757
|
||||||
|
9,5
|
1.828
|
||||||
|
9,6
|
1.909
|
||||||
|
9,7
|
2.044
|
||||||
|
9,8
|
2.304
|
||||||
|
9,9
|
3.053
|
||||||
|
9,95
|
4.183
|
||||||
|
9,975
|
5.552
|
||||||
|
9,99
|
7.912
|
||||||
|
9,995
|
10.553
|
||||||
|
9,999
|
25.567
|
||||||
|
9,9999
|
199.516
|
||||||
|
10
|
|||||||
Bár a TNG skála a gyakorlatban nagyon sikeresnek bizonyult a legújabb fejlesztések a térhajtás terén megkérdőjelezik gyakorlati hasznát. 2312-ben úgy tűnt, hogy a csillaghajók még jó ideig nem fognak 9.9-es fokozatnál gyorsabban utazni, de a modern járművek képesek 9.99-es fokozat feletti sebességekre is és néhányan azt jósolják, hogy az elkövetkező 20 év elhozza majd a 9.999 régióban utazó hajókat is. Bár mérnöki szempontból nincs probléma ezekkel a számokkal, hamarosan a híd parancsnoki állományának problémás lesz a taktikai helyzet követése, mivel három tizedes jegyig kell majd a számokat használniuk. Ugyan még semmi konkréttal nem álltak elő, a Csillagflotta elé kerül több új sebességskála jóváhagyásra.
Szubtér-sztráda
Habár a fentiek mind igazak ideális körülmények esetén, a térnek vannak olyan régiói, amelyben egy Csillaghajó a normálisnál jóval nagyobb sebességet is elérhet. Ezeket a területeket „szubtér-sztrádának” hívják. Ezek több csillagrendszer által közrefogott hatalmas területek, vagy éppen vékony folyosók lehetnek, amelyekben a fénynél több ezerszer gyorsabban lehet haladni.
Egy szubtér-sztráda hatása, hogy megváltoztatja az adott szubtéri fokozathoz tartozó sebességet akár a többszörösére; ezt a szorzót Cochrane-értéknek nevezik, és nagyban függ az adott régiótól. Nem sokkal Cochrane első szubtéri repülése után az SS Valiant egy szubtér-sztráda segítségével eljutott egészen a Galaxis széléig, ami normál szubtéri sebességen sok-sok évig tartana. Egy ilyen sztráda legdrámaibb példája, az ami a Nimbus III és a Galaxis magja között létezik. 2287-ben az Enterprise-A 7-es fokozaton utazott, ami alatt 22.000 fényév távolságig jutott el 6.8 óra alatt – ez átlagosan 3.235 fényév óránként. Egy sztráda csak bizonyos ideig létezik; a Nimbus III-nál lévő már nem is létezik, ezért nem sikerült használnia a USS Voyagernek, hogy visszatérjen a Galaxis másik végéből.
Egy sztrádát nagyon nehéz megtalálni és feltérképezni – a Csillagflotta mindig nagy hangsúlyt fektetett az ilyen küldetésekre. A Voyager a feljett aszimmetrikus érzékelők segítségével próbálkozott felderíteni ezeket. Az érzékelők segítségével olyan régiókat kerestek, ahol a Cochrane-érték egy kicsivel magasabb, mint onnan néhány ezer fényévnyire; ezzel a legénységnek 5 évet sikerült lefaragnia utazási idejéből.
A felfedezése óta a szubtér-sztráda döntő tényező lett a Föderáció és más nagyhatalmak terjeszkedésében.
Szubtér-zátonyok
Míg egyes területeken akár a normális sebesség több ezerszeresével is lehet haladni, addig vannak olyan területek is, ahol csak ezen sebesség töredékével. Például a Xendi Sabu-rendszer körül a szubtéri sebességek majdnem a felére csökkennek – a Cochrane-érték 0,55. Ezeket a területeket hívják szubtér-zátonyoknak. Jóval gyakoribbak, mint a szubtér-sztrádák, és nagyobb területet is foglalnak el. Zátonyokat számos jelenség okozhat – a Hekeras-átjáró a normál tér olyan régiója, amely egy nagy szubtér-zátonyon vezet keresztül, amit szokatlanul heves tetrion mezők okoznak.
Szubtér-torlaszok
A szubtér-torlaszok minden térváltást megakadályoznak egy adott területen – a Cochrane fokozat 0. Ezek a területek szerencsére igen ritkák.