Sensores navales (1)

Los sensores son los sentidos de una nave estelar, buscan, miden recopilar, registran e informar de una gran variedad de aspectos de la materia, energía, y el subespacio. Pueden detectar formas de vida, e identificar su especie, así como diferentes componentes, elementos químicos y metálicos, o energéticos. Toda la información recopilada es interpretada por la computadora de abordo, para ser mostrada a la tripulación de manera clara e inteligible [ST: Fact files. USS Voyager]. Siendo almacenada, desde los albores de la exploración, en los Registros de Sensores, donde se guardan todos los datos recogidos, por si es necesario volver a examinarlos más adelante [Broken bow (ENT, 1.01/02)]. Estos son tan completos, que pueden registrar una distorsión de flujo theta, a pesar de ser un tipo de alteración para que los sensores de la Flota Estelar no han sido diseñados [Emergence (TNG, 7.23)].

Hay tres sistemas de sensores primarios. El conjunto de largo alcance está situado en la parte delantera del casco de ingeniería. Teniendo dispositivos de alta potencia y está diseñado para barrer muy por delante de la trayectoria de vuelo para recopilar información científica y de navegación. El segundo grupo son los sensores de navegación, que están conectados directamente a los sistemas de control de vuelo, y determinan la ubicación y velocidad de la nave. Se encuentran a proa, a babor y estribor superior, así como en popa superior e inferior. El tercer grupo es el conjunto de sensores laterales. Que incluyen emisores de proa, a babor y a estribor del borde del casco primario, así como en babor, estribor y popa del casco secundario. Además, hay otros paquetes superiores e inferiores más pequeños, lo que brinda una cobertura en los puntos ciegos de los sensores laterales. También existen varios paquetes de ingeniería y de propósitos especiales, como los sensores de flujo subespacial, situados a lo largo de la nave. De esta manera brindan amplia información en áreas que incluyen:

Observación astronómica: escaneo EM (Electromagnético) óptico y de banda ancha, para el estudio de objetos estelares y otros fenómenos en todo el rango de años luz. Capacidad de escaneo de gran angular para funciones automatizadas de mapeo estelar, y una amplia gama de instrumentos controlables individualmente para estudios específicos de cada misión.

Análisis de superficies planetarias: una amplia gama de sensores de corto alcance proporciona amplias capacidades de mapeo y estudio desde la órbita planetaria. Además del escaneo óptico y EM de alta resolución, los espectrómetros virtuales de neutrinos y los escáneres de resonancia de quarks de corto alcance brindan análisis detallados de la estructura geológica.

Análisis remoto de formas de vida: un sofisticado conjunto de escáneres de resonancia de quarks en racimo cargados proporciona datos biológicos detallados a lo largo de distancias orbitales. Cuando se utiliza junto con sensores de análisis ópticos y químicos, el software de análisis de formas de vida normalmente puede extrapolar la estructura bruta de una bioforma y deducir la composición química básica [ST TNG: Technical manual].

Análisis de exploración multifásica: reconfiguración de los sensores para poder penetrar en áreas de intensa interferencia donde los métodos de escaneo convencionales resultarían poco prácticos [All Good things… (TNG, 7.25/26)].

Sensores de largo alcance
Estos son, probablemente, el conjunto de sensores más poderoso a bordo. Este equipo de frecuencia subespacial activos y pasivos de alta potencia, está ubicado en el casco de ingeniería, directamente detrás del plato deflector principal. La mayoría son sistemas activos, que permiten recoger información a velocidades muy superiores a la de la luz. Su alcance máximo efectivo es aproximadamente, de cinco años luz en modo de alta resolución. El funcionamiento en modo de resolución media-baja proporciona un alcance útil de aproximadamente 17 años luz (dependiendo del tipo de instrumento). A esta distancia, un pulso de escaneo transmitido a curvatura 9,9997 tardaría aproximadamente cuarenta y cinco minutos en llegar a su destino y otros cuarenta y cinco minutos en volver. Los protocolos de exploración estándar permiten el estudio exhaustivo de aproximadamente un sector adyacente por día a este ritmo. Dentro de los confines de un sistema solar, son capaces de proporcionar información casi instantánea [ST TNG: Technical manual]. En el 2267, la clase Constitution, podía escanear un parsec, (1) y dar un resultado casi instantáneo [The Enterprise incident (ST, 3.04)]. Mientras que, en el 2268, detectaron una nave de exploración borg con una masa cúbica de 2,5 millones de toneladas métricas, a una distancia a la que esta tardaría 31 horas y 7 minutos en recorrerla a un factor 6.6 de curvatura [I, borg (TNG, 5.23)].

El instrumental primario incluye:
· Escáner EM activo de gran angular
· Escáner EM activo de ángulo estrecho
· Telescopio de rayos gamma de 2,0 metros de diámetro
· Sensor de flujo EM de frecuencia variable
· Grupo de instrumentos de análisis de formas de vida
· Sensor paramétrico de tensión de campo subespacial
· Escáner de distorsión gravimétrica
· Escáner pasivo de imágenes de neutrinos
· Conjunto de imágenes térmicas

Los dispositivos están ubicados en una serie de bahías de instrumentos directamente detrás del deflector principal. Se encuentran disponibles tomas de corriente directa de los conductos del sistema primario de electroplasma (EPS) para instrumentos de alta potencia, como el escáner pasivo de imágenes de neutrinos. La pantalla del emisor del deflector principal incluye zonas perforadas diseñadas para ser transparentes para el uso del sensor, aunque los sensores de tensión de campo subespacial y distorsión gravimétrica no pueden proporcionar datos utilizables cuando el deflector está funcionando a más del 55% de la potencia nominal máxima. Dentro de estas bahías de instrumentos, diversos puntos de montaje no están nominalmente asignados, estando disponibles para investigaciones específicas de la misión o actualizaciones futuras. Las bahías comparten el uso de los tres generadores de campo subespacial del deflector de navegación, proporcionando el potencial de flujo energético que permite la transmisión de impulsos de sensores a velocidades de curvatura.

Están diseñados para escanear en la dirección del vuelo y se utilizan habitualmente para buscar posibles peligros, como micrometeoritos u otros desechos. Esta operación es gestionada por el Oficial de Control de Vuelo bajo control automatizado. Cuando se detectan pequeñas partículas u otros peligros menores, el deflector principal recibe automáticamente instrucciones de barrer los objetos de la trayectoria de vuelo del vehículo. El alcance de exploración y el grado de desviación varían con la velocidad de la nave. En caso de que se detecten objetos más grandes, pequeños cambios automáticos en la trayectoria de vuelo pueden evitar colisiones potencialmente peligrosas. En tales casos, la computadora notificará la situación al piloto y ofrecerá la oportunidad de intervención manual si es posible [ST TNG: Technical manual].

Las naves que no poseen deflector de navegación, como los cruceros de la clase Constellation, o la clase Challenger, estos instrumentos los tienen repartidos en otras secciones del casco. En el caso de la clase Constellation los sensores y el resto del equipo científico, se instalaron en burbujas aerodinámicas. Las cuales se adaptaron para evitar que afectara a las capas del campo de curvatura a lo largo del casco. Cuando fue votada en el 2284, incluían detectores de campo de gas, polvo y energía estelar, coordinados por las subrutinas de análisis del ordenador principal. La burbuja inferior de babor contiene un ajustado sensor “de cañón”, que podía orientarse con gran precisión a un objetivo a unos 3,5 años luz de distancia [ST: The Magazine, Vol 1, Issue 2]. En la más moderna clase Challenger, poseía un equipamiento similar a la clase Galaxy, aunque más limitado, sobre todo ante el espacio donde fueron instalados: en los dos cortos pilones que soportaban las barquillas de curvatura. Así como en el domo de sensores de la parte inferior del plato o caso principal [Especulación].

Sensores de navegación
Se utilizan durante el movimiento de una nave estelar, ayudando al timonel a intervenir y trazar un nuevo rumbo para evitar colisión con fenómenos interestelares o materia inorgánica, como fragmentos temporales y trazar un rumbo [Timescape (TNG, 6.25)]. O identificar objetos estelares, como la estrella Idran en el cuadrante Gamma, para localizar la posición de la runabout USS Rio Grande tras cruzar el agujero de Bajor por primera vez [Emissary (VOY, 1.01/02)]. Procesando constantemente los datos entrantes de los sensores y realiza rutinariamente miles de millones de cálculos por segundo. Los procesadores de navegación dentro de las computadoras principales reducen el flujo incesante de impulsos a datos utilizables de posición y velocidad. Los sensores de navegación específicos que se sondeen en cualquier momento dependerán de la situación actual del vuelo. Si la nave está en órbita alrededor de un objeto celeste conocido, como un planeta en un sistema estelar cartografiado, muchos sensores de largo alcance quedarán inhibidos y se favorecerán los dispositivos de corto alcance. Si se encuentra navegando en el espacio interestelar, se seleccionan los sensores de largo alcance y la mayoría de los sensores de corto alcance se apagan. Así, como ocurre con un sistema orgánico, las computadoras no se ven abrumadas por una avalancha de información sensorial.

Los conjuntos de sensores de navegación están, por diseño, aislados de enlaces cruzados con otros conjuntos de sensores generales. Este aislamiento proporciona vías de impulso más directas a las computadoras para un procesamiento rápido, especialmente durante factores de curvatura altos, donde errores direccionales diminutos, en una centésima de segundo de arco por año luz, podrían resultar en un impacto con una estrella, planeta o asteroide. En determinadas situaciones, se pueden crear enlaces cruzados seleccionados para filtrar las discrepancias del sistema señaladas por la computadora principal.

Cada conjunto estándar de sensores incluye:
 · Telescopio cuásar
 · Rastreador de fuentes IR gran angular
 · Captador de imágenes IR-UV-Gamma de ángulo estrecho
 · Receptor pasivo multibaliza subespacial
 · Detectores de gravitones estelares
 · Detectores de partículas cargadas de alta energía
 · Procesador cartográfico de ondas de plasma galáctico
 · Receptor de balizas de base de tiempo de la Federación
 · Captador de imágenes de coordenadas de pares estelares

El sistema de navegación dentro de las computadoras principales acepta entradas de sensores a velocidades de datos adaptativas, principalmente vinculadas a la verdadera velocidad de la nave dentro de la galaxia. Los campos subespaciales dentro de las computadoras, que mantienen un procesamiento más rápido que la luz (FTL), intentan proporcionar energías proporcionales al menos un 30% más altas que las necesarias para impulsar la nave espacial, con el fin de mantener un margen seguro para evitar colisiones. Si la potencia de procesamiento FTL cae por debajo del 20% sobre la propulsión, las reglas generales de la misión dictan una caída proporcional en la potencia motriz de curvatura para volver a aumentar el nivel de seguridad. Las situaciones específicas y los cursos de acción resultantes dentro de la computadora determinarán los procedimientos reales, y se siguen reglas operativas de navegación especiales durante condiciones de emergencia y combate.

Los algoritmos de procesamiento de entradas de sensores adoptan dos formas distintas: código de referencia y código reescribible. El primero consta de la última versión del software de movimiento de vuelo y posición 3D y 4D, tal como se instaló durante las revisiones de la base estelar. Este código reside dentro de los segmentos centrales de la computadora de archivo protegidos y permite que la nave realice todas las tareas generales de vuelo. El segundo puede tomar la forma de múltiples revisiones y traducciones del código base a un lenguaje simbólico para adaptarse a nuevos escenarios y permitir que las computadoras principales creen sus propias soluciones de procedimientos o las agreguen a una base de datos existente de soluciones probadas.

Estas soluciones se consideran comportamientos y experiencias aprendidas, y se comparten fácilmente con otras naves de la Flota Estelar como parte de un proceso general de maduración. Normalmente, incluyen un gran número de rutinas predictivas para vuelos de alta curvatura, que las computadoras utilizan para comparar posiciones interestelares predichas con observaciones en tiempo real, y de las cuales pueden derivar nuevas fórmulas matemáticas. En la memoria principal pueden residir al mismo tiempo un máximo de 1.024 versiones completas de reescritura conmutables, o un máximo de 12.665 segmentos de código conmutable. El código de navegación reescribible se descarga de forma rutinaria durante las principales escalas en bases estelares y se transmite o transfiere físicamente a la Flota Estelar para su análisis.

Los paneles de sensores dedicados a la navegación, al igual que ciertos sistemas tácticos y de propulsión, se someten a mantenimiento preventivo (PM) y se reemplazan con mayor frecuencia que otros equipos relacionados con la ciencia, debido a la naturaleza crítica de su operación. Los componentes normalmente se reemplazan después del 65-70% de su vida útil establecida. Esto permite tiempo adicional para la restauración de componentes y un mayor margen de rendimiento si el cambio se retrasa debido a las condiciones de la misión o la falta periódica de disponibilidad de repuestos. Los materiales detectores raros, o aquellos componentes de hardware que requieren largos tiempos de fabricación, tiene un suministro de repuestos del 6%. Lo que se considera aceptable en el futuro previsible, en comparación con un suministro de repuestos del 15% para otros tipos sensores. Entre estos dispositivos se encuentran en el telescopio cuásar (concretamente su ventana de apertura de frecuencia desplazada y el conjunto de enfoque combinador de haz), en el rastreador de fuente IR de gran angular (el recirculador de fluido criogénico de película delgada) y en la onda de plasma galáctica, como el procesador cartográfico (la subred de transformación rápida Fourier) [ST TNG: Technical manual].

El escáner de los sensores de navegación, en el siglo XXIV, solían mostrarse en los LCAR con una trayectoria en curso relativo. Y como otros elementos versátiles de la tecnología de la Flota Estelar, este equipamiento puede usarse para realizar otras funciones que no son estrictamente de pilotaje. Por ejemplo, podían verificar la posición de la nave nodriza, por parte de una de sus lanzaderas, mientras esta viajaba a gran velocidad escapando de una singularidad cuántica de tipo 4 [Parallax (VOY, 1.03)].

 
 
 
Notas de producción:
(1) Un pársec es una unidad de longitud astronómica (ua), subtiende un ángulo de un segundo de arco. Es decir, una estrella dista un pársec si su paralaje es igual a la distancia de 1 segundos de arco entre el Sol y la Tierra.
 
 
 

Ll. C.H.

Enlaces relacionados:
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