Nichts kann schneller als das Licht fliegen. Im Prinzip ist dies auch richtig, aber der Warpantrieb vermag in der Raumzeit einen Riss (engl. "Warp") zu erzeugen, durch den das Schiff quasi nach Vorne gesogen wird. Man kann auch sagen, dass der Raum gekrümmt wird - angenommen, der Weltraum wäre ein zweidimensionales Blatt Papier. Oben und unten sind zwei Punkte A und B; die direkte Verbindung zwischen beiden wäre eine ziemlich lange Gerade. Faltet man nun aber das Blatt, so liegen die beiden Punkte auf einmal viel näher beieinander. Genau das macht auch der Warpantrieb mit dem dreidimensionalen Raum - je höher die Geschwindigkeit, umso stärker die Krümmung. da man dafür aber eine Menge Energie benönigt, werden Warpantriebe mit Materie/Antimaterie-Fusionsreaktoren gespeist. Ein solcher Reaktor wird auch Warpkern genannt. Die von ihm erzeugte Energie wird über (meistens zwei) Warpgondeln nach Draußen geleitet, um dort ein Warpfeld aufzubauen, eine Energieblase, die die besagte Raumkrümmung hervorruft. Das Problem dabei ist die Antimaterie - ein Fehler im magnetischen Eindämmungsfeld und das Schiff explodiert mit einer Wucht, gegen die die Hiroshima-Bombe ein Knallfrosch war. Dies würde auch passieren, wenn die Materie/Antimaterie-Reaktion unkontrolliert abliefe. Deshalb werden zur Stabilisierung und Steuerung Dilithium-Kristalle einsgesetzt, da Dilithium das einzige bekannte Material ist, dass dabei stabil bleibt.
Erfunden wurde der Warpantrieb 2063 von dem Wissenschaftler Zefram Cochrane; 2151 wurde das erste Schiff gebaut, dass Warp 5 erreicht und somit wirklich tauglich für die Erforschung des tieferen Weltalls tauglich ist.
Allerdings hat auch die Warpgeschwindigkeit ihre Barriere: Ab Faktor 10 (siehe Tabelle unten) gerät man in den Transwarp-Bereich, wo die Geschwindigkeit unendlich groß ist und das Schiff sich quasi überall gleichzeitig befindet. Navigation ist unter diesen Umständen praktisch nicht mehr möglich; nur Wenige wie die Borg beherrschen den Transwarp-Flug überhaupt.

WARP-FAKTOR

C-Faktor *

Transporter

Die wohl praktischste und zugleich auch unheimlichste Erfindung: Materie, egal, ob fest, flüssig oder gasförmig, wird in ihre einzlenen Moleküe zerlegt, mittels Energiestrahl an einen anderen Ort "gebeamt" und dort wieder zusammengesetzt. Dabei muss sich nur an einem der beiden Orte eine Transporterplattform befinden, was die Erorschung fremder Planeten oder auch die Rettung in Not Geratener erheblich vereinfacht. Der Transporter existiert bereits Mitte des 22. Jahrhunderts, wird die meiste Zeit aber zum Beamen von leblosen Gegenständen verwendet. Die Menschen selbst haben noch Angst - und das nicht ohne Grund: Selbst im 23. Jahrhundert passieren noch Transporter-Unfälle, einige davon verlaufen sogar tödlich.
Bei Planeten mit atmosphärischen Störungen oder wenn sich ein Landeteam tief unter der Oberfläche befindet, werden Musterverstärker eingesetzt, die ein aktives Energiefeld erzeugen und somit die Erfassung mit dem Transporter erleichtert oder überhaupt erst möglich macht. Bei zu starken Turbulenzen hilft noch nicht einmal das - dann ist ein Shuttle-Flug die einzige Alternative. Während des Beamvorgangs ist ein Schiff (zumindest eins der Föderation) eventuellen Angriffen hilflos ausgeliefert, denn es muss dabei seine Schutzschilde senken.
Während des Beamens werden die Daten einer Person oder eines Objekts, auch mehrerer davon, in einem Transporterpuffer zwischengespeichert. Treten Schwierigkeiten auf, zersetzen sich die Daten im Puffer rapide und können ab Unterschreiten eines Schwellenwerts nicht mehr ausgelesen werden - in aller Regel das Todesurteil für die in der Schwebe Gefangenen. Einmal jedoch gelingt es Captain Montgomery Scott, genannt Scotty, ehemaliger Chefingenieur der Enterprise und Enterprise-A, sich nach einem Unfall in einem modifizerten Musterpuffer gute 70 Jahre am Leben zu erhalten - als die Enteprise-D seine Daten im 24. Jahrhundert ausliest, wird der Beamvorgang korrekt beendet und Scotty sieht danach keinen Tag älter aus- als Alternative zum kryogenen Tiefschlaf ist diese Methode aber trotzdem nicht zu empfehlen.

Schutzschilde

Energiefelder, die der defensiven Verteidigung dienen und das Schiff vor feindlichem Beschuss schützen. Kennt ein Gegner aber aus irgendeinem Grund die Schildfrequenz, kann er seine Waffen darauf abstimmen und der Schutzschild ist wirkungslos. Viele Schiffe verwenden daher im 24. Jahrhundert Schilde, deren Frequenzen nach dem Zufallsprinzip rotieren und somit nur schwer zu durchdringen sind.

Phaser

Im Gegensatz zu Lasern vermögen diese Waffen Energien verschiedener Art zu erzeugen, wie Hitzestrahlung zum "Vaporisieren" (=Verdampfen) kompletter Gegenstände und Personen oder Stromstöße zum Betäuben. Phaser gibt es als Handwaffen in verschiedenen Ausführungen: Gewehren, Pistolen und Kleinstphasern, die nicht größer sind als eine Zigarettenschachtel. Die wirklich großen Kaliber kommen fest montiert auf Schiffen, Raumstationen oder auch bei planetaren Verteidigungsanlagen zum Einsatz. Ein auf Betäbung gestellter Schiffsphaser kann z.B. eine ganze Stadt vom Orbit aus in den Schlaf versetzen - solange deren Bewohner nicht über Schutschilde verfügen.
Bei einigen Völkern, wie etwa den Klingonen oder Romulanern, werden die Phaser auch Disruptoren genannt. Klingonische Disruptoren Mitte des 23. Jahrhunderts arbeiten mit konzentrierter Schallenergie, zumindest die Handfeuerwaffen. Ob sich diese Waffen auch auf Betäbung umstellen lassen, ist unklar, da die Klingonen gemäß ihrer Kriegsphilosophie so gut wie nie Gefangene machen.
Phaser lassen sich nicht nur destruktiv verwenden, die Sernenflottenmodelle lassen sich auch zum Energietransfer verwenden, um etwa verletzten Lebensformen zu helfen, die auf Energie basieren.

Photonen-/ Quantentorpedos

Eine Weiterentwicklung der Raketen. Sie sind mit Antimaterie-Sprengköpfen bestückt, deren Detonationskraft sich beliebig einstellen lässt. Gegen Ende des 24. Jahrhunderts werden die Photonentorpedos der Sternenflotte weiterentwickelt und umbenannt in Quantentorpedos. Als Alternative zu den herkömmlichen Sprengköpfen lassen sich Torpedos auch mit anderen Waffen oder Technologien ausstatten bzw. erweitern; leere Topredogehäuse werden auch als Särge verwendet, um beim Einsatz verstorbenen Sternenflottenoffizieren eine letzte Ruhestätte im All zu geben.

Deflektoren

Diese schüsselartigen Gebilde befinden sich vorne am Rumpf eines jeden Schiffes - zumindest bei denen der Sternenflotte. Sie lassen sich je nach Konfiguration als Sensoren/ Senderverstärkung, zur Ausweitung des Warpfeldes, Verbesserung der Schutzschilde, ja sogar als Phaser/ Torpedo-Ersatz verwenden.

Replikator

Eine Abwandlung der Transporter-Technologie: Nahrung, Medizin und Ausrüstungsgegenstände lassen sich aus künstlich erzeugen, wobei keine realen Objekte in Energie und wieder in feste Materie umgewandelt werden, sondern computergesteuert nur Energie zu Materie wird. Dadurch lassen sich auch Objekte replizieren, die es in Wirklichkeit (noch) gar nicht gibt... Der Replikator in seiner hier genannten Form ist eine Erfindung des 24. Jahrhunderts.

Holodeck

Ebenfalls auf der Transporter-Technologie basierend, lässt sich an diesem Ort jede beliebeige Umgebung künstlich erzeugen. Im Gegensatz zu dem, was man im 20. und 21. Jahrhundert unter Hologrammen versteht, sind deren Nachfahren im 24. Jahrhundertundert auch berührungsecht; bei deaktivierter Sicherung können sie sogar tödlich sein! Allerdings ist komplexere Holodeck-Materie, wie Nachbildungne von Personen, auch instabil, d.h. sie kann nur in einer bestimmten Umgebung, eben dem Holodeck existieren oder an jedem anderen Ort, der mit Holo-Emittern ausgestattet ist. Holografische Charaktere können bei entsprechender Programmierung sogar ein eigenes Bewusstsein, im Extremfall sogar mit Gefühlen entwickeln. Eines dieser Hologramme, der Doktor der Voyager, gehört zu dieser Art und verfügt sogar über einen tragbaren Holo-Emitter aus dem 29. Jahrhundert, an den die Voyager-Crew bei einem Zeitreise-Abenteuer gekommen ist.

Traktorstrahl

Ein Energiestrahl, der wie ein Seil oder eine Schiebestange eingesetzt werden kann; seit dem 23. Jahrhundert werden damit havarierte Raumschiffe und andere Objekte abgeschleppt, die zu groß oder zu gefährlich sind, um sie an Bord zu beamen. Traktorstrahlen lassen sich auch einsetzen, um die Bahn kleiner Himmelskörper (aber nur seehr kleiner!) zu beeinflussen.

Schalldusche

Spätestens im 24. Jahrhundert wird der Körperschmutz nicht mehr mit Wasser, sondern mit zielgerichteten Schallwellen entfernt. Porentief rein ganz ohne Seife!

Die Technik des 
20. Jahrhunderts

 

In Star Trek hat jedes Raumschiff und jede Sternbasis eine Krankenabteilung mit hochtechnisierten Bio-Betten, die den Puls des Patienten, den Blutdruck und andere biologische Funktionen aufzeichnen und anzeigen. Es gibt auch Bio-Betten, die Medikamente verabreichen und Kraftfelder aufbauen um das Ausbreiten von Infektionen zu verhindern.

 

Außerhalb der Krankenstation haben die Ärzte ein Medikit. In diesem Koffer sind z. B. ein Hypospray, das Medizin ohne Nadeln in die Haut injiziert. Dann gibt es noch einen medizinischen Tricorder, der den Gesundheitszustand des Patienten aufzeigt, röntgt und mikroskopische Aufnahmen anfertigen kann.

Bei Patienten, bei denen die im Raumschiff vorhandene Ausrüstung zur Behandlung nicht ausreicht, werden die Lebensfunktionen durch starke Unterkühlung heruntergefahren. Dadurch bleiben sie am Leben, bis sie zu einer besser ausgerüsteten Einrichtung gebracht werden können.

 

Die Ärzte auf einer Intensivstation überwachen ständig per Monitor den Blutdruck, den Herzschlag und die Atmung eines Patienten. Im Gegensatz zu einem Bio-Bett ist der Patient mit den Monitoren durch Kabel verbunden.

 

Es gibt auch ein Unter-die-Haut-Injektionsgeraet, das aenhnlich benutzt wird, wie das Hypospray. Damit kann ein Patient sich selbst Medizin verabreichen, z. B. Insulin (bei Diabetes). Es verringert auch das Risiko einer Infektion.

 

Aber ein Gerät, dass so kompakt und vielseitig verwendbar wie der Tricorder ist, gibt es noch nicht. Wenn der Arzt sich ein Bild von dem Inneren eines Patienten machen will, muss dieser sich zu einem sperrigen Gerät begeben, dass für Sichtaufnahmen geeignet ist, wie z. B. ein Röntgenapparat.

Extrem niedrige Temperaturen werden für Samenbanken, menschliche Organe und verschiedene Arten menschlichen Gewebes verwendet. Es gibt aber Menschen, die darum gebeten haben "eingefroren" zu werden, in der Hoffnung, dass man ihnen in der Zukunft helfen kann.

Warpgeschwindigkeit

 

In Star Trek fliegen die Raumschiffe über große Entfernungen mit Warpgeschwindigkeit (eine Geschwindigkeit schneller als das Licht). Diese Entfernungen werden in Lichtjahren gemessen.

 

Dies wird erreicht durch den Warpantrieb. Ein Raumschiff kann durch die Verzerrung des umgebenden Raumes und der Zeit schneller als mit Lichtgeschwindigkeit reisen. Raumschiffaggregate erhalten ihre Kraft aus der Reaktion zwischen Materie und Antimaterie. Wenn diese aufeinandertreffen, vernichten sie sich gegenseitig unter Freisetzung ihrer gesamten Energie. Um diese Reaktionen bei der Energiegewinnung zu kontrollieren braucht man Dilithium-Kristalle. Die Überlichtgeschwindigkeit wird mit der Einheit Warpfaktor angegeben.

 

Die Hoechstgeschwindigkeit der Enterprise D beträgt etwa Warpfaktor 9,6. Die derzeit höchste denkbare Warpgeschwindigkeit liegt bei knapp unter 10,0. Warpfaktor 1 entspricht etwa einfacher Lichtgeschwindigkeit, danach steigen die Angaben allerdings nicht linear, sondern exponential. Bei Warp 6 währe die Enterprise annähernd 392mal schneller als das Licht. (Das Licht bewegt sich im leeren Raum mit einer Geschwindigkeit von 300 000 km pro Sekunde; das ist ungefähr eine Million mal schneller als ein Gewehrgeschoss. In einem Jahr überwindet das Licht die Entfernung von 9,5 Millionen Kilometern, eine Entfernung, die Lichtjahr genannt wird).

Warpgeschwindigkeit ?

 

Die meisten Wissenschaftler sind der Meinung, dass sich kein Objekt im leeren Raum schneller als das Licht fortbewegen kann. Dies wurde aus Albert Einsteins Relativitätstheorie abgeleitet. Aber vor einiger Zeit haben Wissenschaftler in Kalifornien einen Gegenbeweis erbracht: einige Partikel scheinen schneller zu sein als das Licht. Die Möglichkeit Warpgeschwindigkeit zu erreichen, muss in Betracht gezogen werden, falls andere Wissenschaftler diese Entdeckung bestätigen.

 

Obwohl Dilithiumkristalle reine Fiktion sind, bestätigen die Wissenschaftler die Reaktionen von Materie und Antimaterie. Physiker beobachten die explosive Reaktion in gigantischen Teilchenbeschleunigern. Man braucht aber eine riesige Energiemenge, um eine kleine Menge Antimaterie zu produzieren, darum werden die Physiker eine andere Energiequelle für lange Raummissionen entwickeln müssen.

In der Realität sind Radiowellen fast so schnell wie das Licht. 1969, während der Apollo 11 Mission, brauchten Radionachrichten für die Entfernung Erde - Mond 1,3 Sekunden. Bei Star Trek benutzen die Raumschiffe besondere Subraumradios, die den Raum umgehen, um verzögerungslose Radiosignale zu senden.

Kommunikatoren

 

Ein Kommunikator ist ein tragbares Funkgerät, das bei TOS ungefähr die Groesse einer Zigarettenschachtel hatte. Mit ihm können sich Außenteams untereinander oder mit dem Schiff verständigen. Kommunikatoren dienen auch zum Anpeilen der Position ihres Benutzers, falls er an Bord gebeamt werden muss. Außerdem dienen die Geräte als Universalübersetzer. Die Modelle, die auf der Enterprise-D verwendet werden, sind in das Sternenflottenlogo der Uniform integriert.

Kommunikatoren des 20. Jahrhunderts

Hier würde ich sagen, dass die Handys wohl annähernd den Kommunikatoren des Star Trek Universums gleichkommen. Damit meine ich die Groesse der Geräte und das man mit ihnen kommunizieren bzw. telefonieren kann.

Der Computer auf der USS Enterprise 1701-D

 

Alle Raumschiffe bei Star Trek werden durch einen zentralen Computer kontrolliert. Die Mannschaft kommuniziert mit dem Computer durch Stimmerkennung, der Berührung von sensitiven Schirmen oder durch manuelle Eingabe auf einer Tastatur.

 

Zusätzlich zu den festeingebauten Terminals haben alle Mannschaftsmitglieder ein PADD (Personal Access Display Device). Ein PADD ist ein tragbares Gerät, um mit dem Computer von jedem Ort des Schiffes aus zu kommunizieren. Jedes PADD ist in ein Material gehüllt, dass durch Sensoren herausfindet, ob der Benutzer autorisiert ist. Dies dient dem Datenschutz. Dann gibt es noch den Tricorder. Dies sind kleine tragbare Computer, die die ungefähre Groesse eines Taschenbuchs haben. Der Tricorder kann jede Art von Daten auf Planeten und Raumschiffen aufspüren, analysieren und speichern. Sie sind mehr auf die Technik zugeschnitten und das Gegenstück zum medizinischen Tricorder.

Alle Computer der Enterprise-D sind aus Nanostromkreisen gebaut - winzige Stromkreise mit Komponenten in der Groesse einiger Atome. Signale bewegen sich schneller als das Licht durch die Computer der Enterprise.

Holodecks und künstliche Realität

Zusätzlich zu seinen Grundaufgaben bietet der Computer der Enterprise-D Holodecks und andere Erholungseinrichtungen an, als Zeitvertreib bei langen Weltraummissionen.

Holodecks sind begehbare, künstliche Realitätssysteme. Sie erzeugen bewegte Hologramme (dreidimensionale durch Laser hervorgerufene Bilder) von Umgebungen, Objekten und Lebensformen. Das Holodeck simuliert sogar reale Kraftfelder, so dass der Benutzer Berührung und Bewegung erfahren kann, z. B. wie in dem Pilotfilm von TNG, als Wesley Crusher auf einem Stein ausrutscht und ins Wasser fällt. Er ist danach total durchnässt.

Holodecks und künstliche Realität

 

Die besten heute verfügbaren Systeme sind weniger realistisch als die Holodecks bei Star Trek. Benutzer dieser Systeme tragen auf dem Kopf befestigte Sichtgeräte, so dass ein Computer die Bewegungen der Benutzer aufnehmen und darauf antworten kann.

Kein System künstlicher Realität kann bis jetzt Berührung realistisch simulieren.

Phaser

Phaser sind intensive Energiestrahlen, die hypothetische, kurzlebige subatomare Teilchen, sogenannte Nadionen, erzeugen. Zunächst waren sie dafür gedacht, Raumabfall zu beseitigen, wie z. B. Meteorfragmente. Dann wurden Phaser aber bald von der Föderation als Verteidigungswaffen übernommen. Raumschiffe sind mit Phasern mit einer Reichweite von 300 000 Kilometern ausgerüstet - das entspricht der Entfernung von der Erde zum Mond.

Die Besatzung verfügt über Phaser im Taschenformat, allerdings mit einer wesentlich kürzeren Reichweite. Sie können auf verschiedene Stufen von Betäubung bis hin zum Entmaterialisieren eingestellt werden. Phaser können nur von ihrem jeweiligen Besitzer verwendet werden. Durch Berührung des Phaser kann festgestellt werden, ob die Person autorisiert ist.

Laser

Der Laser ist die Technologie, die heute dem Phaser am nächsten kommt. Während Phaser hypothetische Nadionen benutzen, arbeiten die Laserstrahlen mit Photonen, d.h. Lichtpartikeln. Das Licht einer gewöhnlichen Glühbirne besteht aus einem Gemisch von Licht in verschiedenen Farben; alle Farben kombiniert ergeben das weiße Licht. Im Gegensatz dazu hat das Laserlicht nur eine Farbe und es besteht aus kohärenten Lichtwellen.

Das ermöglicht es den Ingenieuren, Laserlicht zu produzieren, das viel intensiver als normales Licht ist. Hochenergielaser werden angewandt, um bei einer Operation das menschliche Gewebe sauber zu durchtrennen, ebenso auch um Metalle und andere Materialien mit Gravuren zu versehen oder zu schneiden.

Vor kurzem wurde in den Medien berichtet, dass in Amerika eine völlig neuartige Waffe entwickelt hat, die Ähnlichkeit mit einem Phaser hat. Dieses Gerät heißt Pain Beam oder Thermo-Booster, einer Art großer Mikrowelle, die die menschliche Haut bis über die Schmerzgrenze erhitzt, auf ca. 54,4 Grad Celsius, sie aber nicht verbrennt. Diese Waffe bündelt Mikrowellen in einem elektromagnetischen Strahl und zwingt dadurch den Gegner in die Flucht - wirkt aber nicht tödlich.

Tarnvorrichtungen

 

In Star Trek werden kriegerische Rassen wie die Klingonen oder Romulaner vorgestellt, die Tarnvorrichtungen benutzen, um ihre Raumschiffe unsichtbar zu machen.

Tarnvorrichtungen erzeugen ein Energiefeld um das Raumschiff und entziehen es so dem bloßen Auge wie auch den Sensorensystemen. Der Energieverbrauch ist dabei aber so hoch, dass so ausgerüstete Schiffe im Kampfeinsatz wieder sichtbar gemacht werden müssen.

Stealth-Flugzeuge

Die Technologie, die der Tarnvorrichtung am nächsten kommt, ist in Militärflugzeugen wie dem B-2-Stealth Bomber und dem F-117 A Stealth Bomber zu finden. Sie wurden entwickelt, um für Radarsysteme unsichtbar zu sein.

Radarsysteme entdecken und lokalisieren Objekte durch die Reflektion von Radiowellen. Stealth Flugzeuge bestehen aus einem Material, das Radiowellen absorbiert. Ihre äußere Form ist außerdem so angelegt, dass sie alle nicht absorbierten Radiowellen in viele Richtungen reflektieren. Das verhindert, dass sie von Radarsystemen entdeckt werden können.

Künstliche Schwerkraft

Schwerkraftlose Raummissionen

In der Realität arbeiten alle Raumschiffe, einschließlich der MIR Raumstation, ohne künstliche Schwerkraft. Astronauten an Bord eines Schiffes trainieren gründlich wie man bei 0-Schwerkraft lebt und arbeitet. In einem Raumschiff, dass die Erde umkreist, gibt es immer noch Erdschwerkraft. Die Erfahrung der 0-Schwerkraft ergibt sich daraus, dass das Raumschiff wie auch die Astronauten zusammen mit der gleichen Geschwindigkeit um die Erde kreisen - vergleichbar mit dem Gefühl von Schwerelosigkeit, das man bekommt, wenn ein Aufzug plötzlich anhält.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass bei langen Raummissionen die Knochen, Muskeln, das Herz und das Immunsystem der Astronauten durch die 0-Schwerkraft schwächer werden. Deshalb sind sie bemüht, Raumschiffe zu konstruieren, die eine künstliche Schwerkraft durch schnelle Rotation aufbauen.

Physiker glauben an die Existenz von Gravitonen, Partikel, von denen man annimmt, dass sie für die Gravitationskräfte verantwortlich sind. Allerdings steht ihr direkter Nachweis noch aus.

Transporter

Bei Star Trek reist die Crew zu und von einem Planeten mit Hilfe von Transportern. Ein Transporter ist ein Gerät, das Materie in Energie umwandelt, die Energie an einen anderen Ort strahlt, dann die Energie in Materie zurückverwandelt. Ebenso wie er Personen und Asrüstung zwischen Raumschiffen und Planetenoberflächen transportiert, kann er diese auch auf einer Planetenoberfläche oder in einem Raumschiff von Ort zu Ort versetzen.

Transport durch Telesensoren

 

Es gibt kein bekanntes wissenschaftliches Prinzip, das Transporter möglich machen könnte. Obwohl Physiker wissen, wie man Masse in Energie umwandelt, ist es unbekannt, wie ein bestimmtes Materiegefüge, wie z.B. die Atome eines Menschen, in Energie und danach wieder in Atome zurückverwandelt werden können.

Telesensorsysteme scheinen eine vielversprechende Möglichkeit für den Menschen zu sein, eine Planetenoberfläche zu untersuchen, während Astronauten im Orbit eines Planeten oder irgendwo auf der Planetenoberfläche ein Headset und Datenhandschuhe bedienen, um die Aktionen des Roboters aufzuzeichnen und zu kontrollieren.