ワープエンジン




Warp!
Warning! Damaged to warp core...

ワープエンジンは西暦2061年、Zefram Cochrane (2030-2117)によって発明された。この時、彼と彼の研究チームは、核融合反応炉から発生するプラズマを亜空間コイル(subspace distortion generator coil; 後にワープコイルと呼ばれる)に流し込む事により、無人実験機の光速での飛行を成功させたのである。世界大戦で世界が疲弊していた2063年4月4日、Cochrane博士らは核ミサイルを改造して建造した初の有人超光速船『フェニックス号』に乗り込み、見事ワープに成功した。この時、偶然にも太陽系を探索に来ていたバルカン船と遭遇して幸運にもバルカンとのファーストコンタクトを果たした。

ワープエンジンは、持続的に空間を折り曲げて推進 (continuum distortion propulsion)する。その間、エンジンはワープを維持するために常に時空を曲げておかねばならない。ただ放置しているだけでは速度が維持できないのである。ワープ航法では、ワープエンジンに常にエネルギーを注入しないと亜空間フィールドが崩れ、船はワープ状態から離脱してしまう。ニュートン力学的な慣性で航行することは出来ないのである。

ワープエンジンは、強力なワープフィールド(亜空間フィールド)を形成して宇宙船を包む。亜空間フィールドは何層も重なって形成され、それぞれが相対的に運動して超光速を出す。ワープエンジンが作る亜空間フィールドは、亜空間殻(ワープシェル)とでも呼ばれるように、場のエネルギーは船外の特定の位置で最大となる。船そのものは通常空間に浮かんでいる。

ワープエンジンは通常左右2基あるので、ワープフィールドは2つのシャボン玉がくっついた形になる。しかし中にはピカード艦長が以前指揮していた USS Stargazerのように、エンジンが4基あるものもある。特殊な例としては3基の船もあるが、飛行安定性はあまり良くないらしく、普通は見られない (例:"All Good Things..."[TNG] のEnterprise-D)。

左右にエンジンがあるとはいえ、たとえば微妙に左右の出力を調整してカーブしながらワープ航行する、ということはできない。あくまでワープの基本は直線航行であり、方角を変える必要がある場合は、いったんワープを解除して通常空間に出たあと、スラスターで方向転換して再びワープに入ることになる ("Fury" [VGR])。

初期のワープエンジンは重水素核融合炉からエネルギーを得ていたが、その後は正・反物質対消滅反応によって得るようになった。正・反重水素ガスを上手に混ぜ合わせると、エネルギービーム(プラズマ)が得られる。このビームは非常に高いエネルギー密度を達成し、エンジンの出す速度は飛躍的に向上した。しかし Warp5を越えることがどうしても出来なかったという。

この困難を解決したのが、ダイリチウム結晶 (dilithium crystals)である。ダイリチウム結晶を高周波電磁場の中に置くと反物質は結晶の中を素通り出来るのである。正・反物質対消滅反応は結晶の表面だけで起こるので、特定の方向にエネルギービームを集中させることが出来るようになった。この奇妙な性質は別の研究分野で偶然発見されたのだが、それがワープエンジンに応用されるに至った。この革命的技術改革により、ついにWarp5の壁はクリアーされたのである。USS Enterprise (NCC-1701)は、この技術が用いられた初期の船であった。なお、この反応炉は一般にワープコア (Warp Core)と呼ばれている。ENT以前では、動力源に核融合ではなく反物質を使っていたものの、ダイリチウムは使用していなかったようである。

反物質から膨大な得られるエネルギーが得られるとして、それがどうしてワープにつながるのか、詳細はわからない。ただ、このエネルギーのかたまりが「ワープコイル」というものをくぐりぬける時に亜空間フィールドが発生するらしい。電磁石に電流を流すと周囲に磁場が発生するのに似たイメージである。ワープエンジンのメインの部品は、このワープコイルである。ひしゃげた馬蹄のような形の部品が向かい合ってリング状をなし、これがたくさん並んでいる。エネルギー(プラズマ)を前方から後方に向けてワープコイルに流し込み、流れを正確に断続させることによってワープフィールドの衝撃波が生まれ、前方に船が進む。速度はプラズマのコイルへの投入量で調節される。船は十分なエネルギー状態に入ると、瞬時(プランク時間(1.3x10^-43 sec)以内 に)に光速を超えて発進する。
【徐々に加速して光速の壁を破るのでないところがミソである。量子力学における量子飛躍(quantum leap)のような現象で、アインシュタインの相対性理論による困難を回避している。】

The Rick Sternbach/Mike Okuda Tech Manualに拠れば、ワープ係数は整数でなくとも端数があっても良いとされている。もちろん Warp10を超えなければ。ただ、端数があるとエネルギー効率が極端に落ちるので、例えばWarp3.8は Warp4よりも多くのエネルギーを必要とするのである。これはワープフィールドが多層構造になっている事と関連がある。(補足解説を参照)



ワープフィールドは重力場と相性が悪く、互いに抑制する性質を持つ。そのため、強力な重力波バーストを受けると、しばらくの間ワープ航行不能に陥ることがある ("Once More unto the Breach [DS9]")。

TNGのEnterprise、NCC-1701Dは円板部と機関部側と分離できるように設計されている。円盤部はワープエンジンを持っていないが、少しの間ならば通常エンジンに付属する亜空間フィールド発生装置により場の崩壊を遅らせることが可能。短時間ならばワープ速度を維持できるのである。

光子魚雷がワープ出来るのもそれぞれが小さい亜空間フィールド維持装置を持っているからに他ならない。【光子魚雷・量子魚雷・機雷の項を参照

前述したように、ワープエンジンの動力は反物質で、これはクリンゴン帝国のバード・オブ・プレイでも同じである。ロミュランのウォーバードでは、FQSD(Forced Quantum Singularity Drive)という方式を用いている。これはミニブラックホールを船内に設置してエネルギー源とするものである。




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