Impulzus
A Föderáció és egyéb nagyhatalmak által használt impulzus meghajtási technológia már majd egy évszázada többé-kevésbé változatlan. Egy impulzus hajtómű általában négy fő részből áll: Az üzemanyagtartály tárolja a hajtóműbe használt reagenseket. A Csillagflotta egyszerű deturérium üzemanyagot használ, ami kevésbé hatékony, mint egy deutérium/trítium keverék, de a deutériumot könnyebb előállítani és kezelni, mint a trítiumot, valamint egyetlen fajta üzemanyag használata leegyszerűsíti a hajó tároló- és kezelőrendszereit is.
Amint az üzemanyag elhagyta a tárolót, lecsökkentik a hőmérsékletét, hogy szilárd deutérium jégdarabokat hozzanak létre. Ezeket a a reaktorba továbbítják, ahol több fúziós égető felhevíti őket, miközben egy mágneses erőtér nyugalomban tartja a darabokat.
A Galaxy osztálynál használt standard impulzus fúziós reaktor egy 6 méter átmérőjű gömb, ami hafnium excelinide-ből épül fel. A reaktorok hálózatban is működhetnek; a lépcsőzetes elrendezésben az egyikből kiáramló plazma a következőbe kerül. A Galaxy osztáy csillaghajóin lévő 8 impulzus hajtómű mindegyike 3 fúziós reaktorból épül fel a fenti módon.
Amikor a deutérium sikeresen egyesült, a létrejött plazmaáram a következő fő egységbe, a téridő meghajtó tekercsbe kerül. Az einsteini fizika szerint – amely minden normál térben utazó tárgyra érvényes – egy hajó sebessége sem közelítheti meg nagyon a fénysebességet, mivel addigra annyira megnő az üzemanyag-fogyasztás, hogy a hajónak egyetlen üzemanyagtartálynak kellene lennie. A tekercs megakadályozza ezt a hatást, azzal, hogy létrehoz egy szubtér-sebesség alatti Cochrane-mezőt a hajó körül, lecsökkentve ezzel annak tömegét, ezáltal elősegíti a nagyobb gyorsítást.
Az impulzus repülések így nemcsak a fúziós reaktorok teljesítményétől, hanem a tekercsek képességeitől is függnek. Az egyik leggyorsabb impulzus meghajtású hajó a felújított Constitution osztály volt. Az osztály hajói néhány másodperc alatt elérték a “teljes impulzust”, vagyis a fénysebesség negyedét. A skála másik végén a jóval későbbi Ambassador osztály áll, ami a teljes impulzust már csak 125 másodperc alatt volt képes elérni.
Amint a plazmaáram áthaladt a tekercseken, eléri a kipufogó nyílást és kikerül az űrbe. Ha a tekercs nem működik, az impulzus hajtómű több ezerszer kisebb teljesítményre áll vissza. Ezért a kipufogó-rendszert úgy tervezték, hogy kijavítsa a szokatlan tömegeloszlásokat vagy tengelyen kívüli tolóerőt biztosítson a nagyobb mozgékonysághoz.
Azon sebességénél, amelyek már a fénysebesség jelentős hányadát teszik ki, az idő eltérése a csillaghajó legénysége számára is fontos tényezővé válik. A fénysebességhez közel ez a hatás már nagyon jelentős. Például a fénysebesség 92%-ánál, amely egy Galaxy osztályú hajó maximális sebessége, 2.5 nap telne el egy nyugalmi megfigyelőnél, amíg a hajón csak 1. Azért, hogy az időeltérést 3.5% alatt tartsák, a Föderáció normál küldetés során a fénysebesség 25%-ában maximalizálta az elérhető sebességet – ez a teljes impulzus. Mivel ez harci küldetésekben nincs érvényben, a hatás rendkívül rossz lehet a hajóra nézve; a legénység olyan helyzetben találhatná magát, melyben a reakcióidejük jelentősen lecsökkenne az ellenségéhez képest a két hajó közti sebességkülönbség miatt. Ezért a csillaghajókon igyekszik elkerülni a magas relatív sebességeket.
A korai űrhajókon “retro-rakétákat” alkalmaztak, hogy lelassítsanak, amikor elérik a célt, vagy csak egyszerűen megfordították a hajót, és a főhajtóművet használták a lassításhoz. A meghajtó tekercs alkalmazásának további előnye, hogy megszűnt a fenti kellemetlen procedúra. A tekercs lehetővé teszi, hogy a hajó tömegét lecsökkentve egy kis mennyiségű mozgási energia nagy mennyiségű gyorsulást eredményezzen. Amint a tekercset lemerül, a hajó gyorsan visszatér eredeti tömegéhez. A mozgási energia állandó marad, így a gyorsulás erősen lecsökken, minden külső hajtómű használata nélkül.
Elméletileg, a tekercs egyedül is meghajthatná a hajót, egyszerűen szabályozva a hajó tömegét, így biztosítva a kívánt gyorsulást. A gyakorlatban ez nem ilyen egyszerű. A tekercset nem lehet csak úgy ki- és bekapcsolni; lemerülhet és újra feltöltődhet amint plazma folyik át rajta – mint egy impulzus hajtómű normál működése közben. Ezért nem lehet egy hajó tömegét egyszerűen fel-lehangolgatni. Eme korlátozás megszüntetése az impulzus hajtómű-tervezők “Szent Grálja” már egy évszázad óta, de még nem értek el jelentős áttörést.