Sistemi strutturali e inerziali

La navigazione nello spazio a bordo di una nave stellare dipende dai sistemi strutturali e di smorzamento inerziale per fornire all'equipaggio voli tranquilli. Senza questi sistemi, la nave e le persone a bordo verrebbero polverizzate.

Punti di sforzo dell'integrità strutturale della classe Galaxy.

Il moto in avanti ad alte velocità provoca tremende sollecitazioni in varie parti dell'intelaiatura, indicate dalle linee verdi.

Operare a velocità di curvatura e di impulso sottopone la struttura di una nave stellare di classe Galaxy come la U.S.S. Enterprise NCC-1701-D a sollecitazioni enormi. Anche se l'intelaiatura della nave è costruita secondo gli standard più elevati, questo da solo non è sufficierite a resistere agli stress provocati dai sistemi di propulsione. La struttura della nave è rinforzata da una rete di campi di forza, chiamata campo di integrità strutturale (CAS).
I campi di forza sono distribuiti attorno allo scafo da una rete di guide d'onda trifasiche con rivestimento al molibdeno. Elementi conduttori sono inseriti in tutti i più importanti elementi strutturali della nave, e quando il campo è attivo può aumentare la loro capacità di carico fino al 125'000 %.

Potenti generatori

Il campo di integrità strutturale è generato da cinque generatori di campo; due di questi sono situati sul ponte 32 nello scafo della sala macchine, gli altri tre sul ponte 11, nella sezione a disco. Ci sono anche due generatori di riserva, uno in ogni scafo, che possono fornire il 55 % dell'energia massima stimata per circa 12 ore.
Ogni generatore è costituito da 20 generatori di polarità gravitonica da 12 megawatt che alimentano due amplificatori di distorsione del campo subspaziale da 250 millicochrane. I generatori producono una quantità enorme di calore, che viene dissipata da un paio di cicli di raffreddamento ad elio liquido in servizio continuo, i quali possono disperdere 300'000 megajoule all'ora.
I generatori sono progettati per funzionare 1'500 ore fra i controlli di routine. Il normale ciclo operativo prevede 36 ore di funzionamento e 24 di pausa. Quando i generatori sono spenti vengono sottoposti alla rnanutenzione di routine. In qualunque momento, almeno un generatore in ogni scafo è in funzione. Se la nave deve eseguire attività che implicano sollecitazioni insolite, vengono attivati altri generatori, a seconda della necessità. Durante l'allarme rosso e l'allarme giallo tutti i generatori rimangono in attesa, pronti per l'immediata attivazione.
Questo è importante perché il campo di integrità strutturale è una parte essenziale delle difese della nave, e può compensare la maggior parte delle falle nello scafo. L'area danneggiata viene istantaneamente sigillata da campi di forza, riequilibrando la pressione nell'intero vascello. Durante le emergenze, energia supplementare può essere deviata verso il campo di integrità strutturale da altre fonti, come i motori a curvatura. Se necessario, altri sistemi possono attingere all'energia dei generatori del campo di integrità strutturale, ma è una soluzione adottata raramente, perché il cedimento del campo di integrità strutturale conduce quasi invariabilmente alla disintegrazione della nave.
Muoversi a grandi velocità comporta anche serie conseguenze per la sicurezza dell'equipaggio. La propulsione a impulso produce enormi pressioni che spingono il vascello. Senza qualche tipo di protezione, il corpo umano non potrebbe resistere al tipo di forze coinvolte e verrebbe polverizzato. Sulle navi stellari questo non succede grazie a una serie di campi di forza a simmetria variabile che assorbono le forze inerziali. Questa rete di campi di forza è chiamata sistema di smorzamento inerziale; senza di essa, perfino i viaggi interstellari più semplici sarebbero impossibili. Il sistema di smorzamento inerziale funziona in accordo con il campo di integrità strutturale.

Sistemi separati

I due sistemi hanno generatori indipendenti. L'energia per gli ammortizzatori inerziali viene fornita da sei generatori, due nello scafo della sala macchine sul ponte 33 e quattro sul ponte 11 dello scafo della sezione a disco. Sei ulteriori generatori, tre per ogni scafo, costituiscono una riserva di emergenza.
Ogni generatore ha un gruppo di 12 sorgenti di polarità gravitonica da 500 kw che alimentano una coppia di amplificatori di distorsione del campo subspaziale da 150 rnillicochrane. In circostanze normali i generatori principali operano a turni di 48 ore con periodi di riposo di 12 ore per la manutenzione. Le sorgenti di polarità gravitonica possono svolgere 2'500 ore di attività prima che gli elementi superconduttivi richiedano un controllo.
Il sistema di smorzamento inerziale utilizza una sua rete di guide d'onda con rivestimento al molibdeno, parallela a quella usata dal CIS. Gli ammortizzatori inerziali sono sostenuti da piastre di gravità artificiale.
Nella modalità di volo normale, almeno due dei generatori di smorzamento inerziale sono attivi in ogni scafo. Qualora siano richieste manovre estreme, possono essere attivati i generatori rimanenti. In allarme rosso o giallo tutti i generatori inattivi restano in attesa, disponibili per l'utilizzo immediato.
Gli ammortizzatori inerziali forniscono un ambiente libero dagli effetti dell'inerzia in tutte le aree abitabili del vascello, ottenuto generando un campo di forza di basso livello di 75 millicochrane in media. Per mantenere questo ambiente, mentre le forze che agiscono sulla nave cambiano, il sistema di smorzamento inerziale tenta di predire la somma delle forze che saranno generate dalle manovre della nave stellare. I computer regolano poi la potenza dei campi di forza per assorbire la quantità appropriata di forze inerziali. I computer della nave possono gestire la maggior parte delle manovre programmate nel controllore di volo poichè sanno esattamente cosa sta per succedere, e l'equipaggio si accorge raramente dell'accelerazione. Esiste uno scarto di tempo, ma a velocità impulso è nella regione dei 300 millisecondi. Gli ammortizzatori inerziali sono però meno efficaci quando la nave viene colpita dal fuoco di armi o il controllore di volo inizia manovre improvvise o estremamente brusche.

Modalità a potenza ridotta

Quando una nave stellare di classe Galaxy sta operando a potenza ridotta, la richiesta al campo di integrità strutturale e al sistema di smorzamento inerziale può essere ridotta. L'integrità strutturale dell'intero vascello può essere fornita da un singolo generatore e, similmente, gli ammortizzatori inerziali possono funzionare grazie a un solo generatore. In questi casi, i generatori utilizzano il condotto di campo ombelicale tra la sezione a disco e lo scafo della sala macchine.