L'universo di Star Trek, il franchise fantascientifico originariamente ideato da Gene Roddenberry nel 1966, è inscindibilmente legato a una immagine di avanzato sviluppo tecnologico. Il divario tecnologico è uno degli aspetti che più spesso emerge nelle puntate delle varie serie e film di Star Trek. Di seguito le principali tecnologie rappresentate nei film e serie TV appartenenti al franchise.
Armi e difese
Phaser I phaser sono le armi tipiche delle serie di Star Trek, a volte tradotte come "armi a fase", "pistole a fase" o "fasatori".
Dal profilo estetico variabile (alcuni modelli ricordano le odierne pistole, altri assomigliano a telecomandi), emettono un sottile raggio di energia colorato, simile a un laser. Secondo lEnciclopedia di Star Trek, il nome significa phased energy rectification.
Questo tipo di arma è entrata in uso a partire dal 2171, sostituendo i più antichi laser e le più moderne armi a plasma sia nei dispositivi portatili sia in quelli delle astronavi. I phaser traggono energia dai nadioni, particelle subatomiche a vita breve, che, attraverso speciali cristalli, liberano e trasportano la forza nucleare forte. Nel caso delle armi portatili, a seconda della quantità di nadioni che transita nei cristalli, il raggio emesso dal phaser può procurare diversi effetti sul bersaglio:
settaggio da 1 a 3 (bassa potenza): il colpo produce una leggera scarica elettromagnetica e un effetto di riscaldamento. La scarica elettromagnetica colpisce il sistema nervoso provocando dolore e, in alcuni casi, svenimenti;
settaggio da 4 a 7 (media potenza): l'effetto termico diventa più forte. L'impatto produce ustioni di varie intensità. Parte dell'energia distrugge la materia a livello molecolare, ma l'effetto è quasi insignificante a questa potenza. A queste potenze è possibile, in rari casi, uccidere il bersaglio;
settaggio da 7 in su (alta potenza): l'energia termica diventa altissima, gran parte della materia viene distrutta. A queste potenze si ha la morte immediata del bersaglio. Oltre la posizione 10 il bersaglio viene vaporizzato.
La differenza di potenza influisce anche sulla durata della carica del phaser. Un phaser regolato su 10 ha un consumo pari a 25 volte quello di un phaser regolato su 7, mentre su 16 il consumo è 315 volte maggiore.
Anche nelle armi montate sulle astronavi è possibile variare la potenza di emissione, con diverse conseguenze sul bersaglio.
I phaser portatili sono divisi in tre tipi: il Tipo I è il più piccolo, grande quanto un pugno, può essere regolato al massimo su 8; il Tipo II è più grande, ma può essere usato sempre con una mano sola. Alcuni modelli hanno la forma di una pistola. La massima regolazione è 16 ed eroga una potenza massima di 0,2 megawatt; il Tipo III è fondamentalmente uguale al Tipo II ma è montato su un'impugnatura a due mani, simile a un fucile. Mantenendo inalterata la potenza massima erogabile, il Tipo III ha il 50% in più di carica energetica.
Dal Tipo IV in avanti i phaser non sono più portatili e vengono installati sulle astronavi o su altri insediamenti fissi, con l'aumentare del numero di designazione aumenta anche la potenza erogata: il Tipo IV è installato su piccoli shuttle; il Tipo VII è installato su navi di classe Constitution e Miranda; il Tipo IX è installato su navi di classe Norway e Saber; il Tipo X è installato su navi di classe Galaxy, Akira, Nebula e Intrepid ed eroga una potenza massima di 5,1 megawatt; il Tipo XII è installato su navi di classe Sovereign ed eroga una potenza massima di 7,2 megawatt.
I primi phaser avevano un solo emettitore, costringendo così la nave ad allinearsi con il bersaglio prima di sparare. I moderni phaser hanno invece un insieme di emettitori raggruppati in banchi. Una volta creato, il fascio di energia viene immesso nei banchi che lo trasportano fino all'emettitore giusto tramite appositi campi di forza. I banchi phaser possono essere teoricamente infiniti: ciò consente una copertura completa dello spazio attorno alla nave e permette di centrare un bersaglio anche se questo non è allineato con la nave. I phaser disposti in banchi sono utilizzati pressoché da tutte le navi della Flotta Stellare. Le navi di classe Defiant montano dei cannoni phaser a impulso in grado di sviluppare una potenza massima pari a 50,3 MW, che sparano rapide raffiche ad alta energia che producono un effetto devastante sugli scudi nemici.
Siluri I siluri sono armi a lunga gittata che la Flotta Stellare usa da molto tempo. Ogni siluro può inoltre essere modificato per vari scopi, come detonare su una nave bersaglio dopo il teletrasporto, essere depositato nello spazio come una mina, e arricchito con nanosonde borg.
Siluri fotonici Nel siluro fotonico (il modello più diffuso) la carica esplosiva è composta da un massimo di 1,5 kg di materia e 1,5 kg di antimateria. La materia e l'antimateria sono divise in piccole cellette mantenute da appositi campi magnetici di contenimento. Maggiore è il numero di cellette e più forte sarà la detonazione iniziale del siluro, dal momento che le cellette creano una maggiore superficie di contatto tra i due componenti che reagiscono liberando energia. Al momento dell'impatto con il bersaglio o qualsiasi superficie rigida o campo di forza sufficientemente potente il siluro disattiva questo campo di contenimento provocando l'annichilazione rapida di quasi l'80% della testata e provocando un'esplosione di circa terajoule.
I siluri fotonici sono utilizzati per la prima volta dai Terrestri nel 2153; quel modello possiede 50 volte il raggio di azione dei siluri utilizzati in precedenza ed è in grado aprire un cratere di 3 chilometri di diametro in un asteroide.
Siluro quantico Il siluro quantico, differentemente dal siluro fotonico, si basa sul controllo della detonazione tramite un oscillatore quantico; questo apparato consente, mediante la creazione di una fluttuazione quantica al momento dell'esplosione, di mantenere materia e antimateria a contatto per un tempo leggermente più lungo e permettere un'annichilazione più completa, provocando un'esplosione di 105 terajoule. I siluri di flusso, basati sempre sull'annichilazione, utilizzano delle bolle di curvatura che amplificano l'onda d'urto; la loro potenza è di 2,5 volte quella di un normale siluro fotonico. I siluri quantici vengono utilizzati dalle navi stellari di Classe Sovereign e Defiant della Flotta Stellare.
Siluro transfasico Il siluro transfasico si differenzia dal siluro quantico per l'aggiunta di una serie di tecnologie che analizzano lo stato di transizione di fase materia/energia della nave bersaglio, adattandosi in modo da poter penetrare gli scudi difensivi e le eventuali corazze ablative, allo scopo di infliggere il massimo danno possibile al bersaglio. Questo siluro deriva dall'esperienza acquisita della nave stellare USS Voyager durante il suo viaggio di ritorno dal quadrante Delta.
Siluro al tricobalto Raggio d'azione: km. Sistema di lancio: possono essere lanciati dai tubi usati per i siluri quantici, ma con la limitazione di lanciarne uno per volta.
Questo siluro è incredibilmente distruttivo, ed è considerato l'arma più potente che la Federazione abbia messo in produzione di serie. Dopo l'impatto, gli iniettori a microfusione montati all'interno del telaio fondono quattro contenitori dove sono immagazzinati cobalto ed anti-idrogeno. La loro miscela crea un composto altamente instabile che, ulteriormente miscelato con il plasma del motore del siluro, causa un'annichilazione totale molto rapida del siluro e una conseguente gigantesca esplosione. Un di questi siluri produce un'esplosione di circa 108 terajoule di energia (equivalente a circa quattromila siluri fotonici).
Sistema di guida Il siluro comprende anche un sistema di acquisizione del bersaglio, un sistema di guida, un sistema di detonazione e un'unità di sostegno del campo di curvatura (warp). Il sistema di acquisizione del bersaglio, unito al sistema di guida, permette al siluro di riconoscere e inseguire il bersaglio anche in mezzo ad altre navi. Il sistema di detonazione serve per far collassare i campi magnetici interni e può essere attivato anche a distanza o può essere regolato per innescare l'esplosione in prossimità del bersaglio. L'unità di sostegno del campo di curvatura permette a una nave che viaggia a velocità di curvatura di lanciare un siluro che mantiene una velocità uguale o superiore a quella della nave fino al raggiungimento del bersaglio. Il generatore di curvatura del siluro non è propulsivo, ma solamente di mantenimento e ha una durata limitata nel tempo.
È possibile aumentare la gittata del siluro usando parte della materia e dell'antimateria per fornire energia al generatore di curvatura, a scapito però dell'efficienza detonante dell'arma.
Il sistema di lancio funziona tramite l'immissione forzata di plasma ad alta pressione nel tubo lanciasiluri, questo fornisce all'arma la velocità sufficiente ad allontanarsi dalla nave anche nel caso in cui il sistema di propulsione non si dovesse attivare.
Su una nave di Classe Intrepid, quando la sequenza automatica di lancio dei siluri fotonici non è disponibile a causa degli elaboratori di sequenza, è possibile lanciare manualmente i siluri dall'interno della camera di lancio, ricevendo una scarica di plasma.
Altri usi Molte volte il siluro non viene usato solo come arma, infatti la natura modulare del siluro rende possibile la sostituzione della carica esplosiva con strumentazione scientifica o ricognitiva per essere trasformato in una sonda (classe VIII e IX). Inoltre, come si vede nel film Star Trek III: Alla ricerca di Spock, i siluri vengono usati anche come bare funebri e le salme vengono lanciati nello spazio. Un altro caso è quello in cui viene usato un siluro al tricobalto per aprire un varco verso un'altra dimensione.
Scudo deflettore e deflettore di navigazione Gli scudi deflettori servono per proteggere una nave stellare dagli attacchi di armi nemiche; utilizzando la frequenza del plasma disposto su un campo magnetico lineare (generato dal reattore di curvatura) riescono ad assorbire circa il 99% dell'energia (propriamente scudo deflettore, ) o da pericoli naturali (deflettore di navigazione, ).
Scudo deflettore Nonostante i protagonisti di Star Trek preferiscano tentare la strada della diplomazia per risolvere i conflitti in modo non violento, spesso si trovano costretti a difendere la propria astronave da attacchi nemici, che possono avvenire con siluri o con raggi di energia (phaser o disgregatori). La difesa è rappresentata dagli scudi deflettori (o semplicemente scudi), barriere di energia.
Il loro funzionamento è semplice: il plasma generato dal reattore di curvatura viene distribuito su un campo magnetico attorno alla nave. Metaforicamente è come un bicchiere d'acqua vuoto ma che a forza di ricevere acqua (colpi nemici) si riempie e tracima, infatti gli scudi non riescono a fermare tutti gli attacchi, alcuni vengono semplicemente smorzati. Astronavi più grandi ne hanno via via di più efficaci. Man mano che subiscono colpi, gli scudi si indeboliscono, fino a lasciare l'astronave senza difese. Anche se sono invisibili agli occhi, i sensori sono in grado di stabilire lo stato degli scudi delle altre astronavi.
Gli scudi deflettori, oltre a proteggere l'astronave dalle armi nemiche, impediscono il teletrasporto da e verso l'astronave stessa. Tuttavia, numerose specie aliene dispongono del teletrasporto subspaziale, in grado di trasferire materia ad anni luce di distanza e di superare gli scudi deflettori delle navi della Federazione.
Gli scudi deflettori sono impostati su una certa frequenza d'onda (variabile da astronave ad astronave): conoscendola, è possibile attraversarli completamente con i phaser (settandoli sulla stessa frequenza).