La
navegación a través de las regiones conocidas, y desconocidas de la Vía Láctea,
es una de las funciones más importantes y fundamentales en cualquier nave
estelar. La capacidad de controlar sus movimientos, determinar la localización
de puntos específicos en tres y cuatro dimensiones, permite seguir trayectorias
seguras entre esos puntos. Mientras que los problemas de la navegación
interestelar han estado bien definidos por más de doscientos años, moverse por
este torbellino celeste, especialmente a velocidades de curvatura, todavía
requiere la orquestación precisa de ordenadores, sensores, dispositivos activos
de desviación de alta energía y la capacidad de decisión de la tripulación.
El
guiado de una nave estelar El
control traslacional en relación con el espacio circundante implica numerosos
sistemas de a bordo. A medida que se maniobra dentro del volumen de la galaxia,
los ordenadores de navegación intentan calcular la ubicación en relación con el
núcleo galáctico u otras referencias fijas, como la Tierra, con una precisión de
10 kilómetros en vuelo sublumínico, y de 100 kilómetros durante el vuelo de
curvatura. La cuestión de la velocidad es importante en este análisis, ya que
se emplean diferentes métodos de detección y cálculo para cada régimen de vuelo
[ST: TNG Technical manual]. Detectando con rapidez cualquier
cambio de posición, como cuando la computadora de navegación de la USS Defiant
informó que se encontraban a más de doscientos años luz de su ubicación
original, tras viajar en el tiempo al 2268 desde el 2373 [Trials and
tribble-ations (DS9, 5.06)].
Los
dispositivos de detección internos, como acelerómetros, giroscopios ópticos y
procesadores de vectores de velocidad, se agrupan en el Sistema de Entrada de
Línea de Base Inercial, o IBIS (Inertial Baseline Input System). Este, está en
contacto con el campo de integridad estructural y los sistemas de amortiguación
inercial, que proporcionan factores de compensación para ajustar los valores
aparentes de los sensores internos, lo que permite compararlos con lecturas
derivadas externamente. El IBIS también proporciona un bucle de
retroalimentación continúa utilizado por el sistema de control de reacción para
verificar las entradas de propulsión.
Sensores Los
principales sensores externos empleados a velocidad de impulso incluyen
detectores de gravitones estelares, generadores de imágenes de coordenadas de
pares estelares, contadores de púlsares/cuásares, escáneres de infrarrojos
lejanos y receptores de Balizas Base-temporales de la Federación (FTB
Federation Timebase Beacon). Estos dispositivos también se comunican con los
procesadores del campo de integridad estructural y del campo de amortiguación
inercial, los sensores inerciales y los ordenadores principales para obtener un
conocimiento ajustado de la ubicación de la nave. Los paneles de sensores
externos estándar se ha diseñado para garantizar que se puedan realizar
cálculos de posición aproximados en condiciones operativas adversas: por
ejemplo, campos magnéticos, polvo interestelar denso o llamaradas estelares. Aunque
la extensa red de FTB funciona en frecuencias subespaciales para facilitar los
cálculos de posición a velocidad de curvatura, los vehículos a velocidad subluz
pueden, de hecho, obtener datos de posicionamiento más precisos que las naves a
velocidad de curvatura. En ausencia de señales claras de los FTB, los
procesadores de base de tiempo de a bordo siguen calculando la distancia y la
velocidad para su posterior sincronización cuando se detecten de nuevo los datos
de los FTB [ST: TNG Technical manual]. En caso de entrar en una
zona de difícil orientación, como en un espacio caótico, se pueden dejar
balizas para ayudar a la orientación y seguimiento de la ruta [The fight
(VOY, 5.19)].
El
guiado de las naves estelares a velocidades subluz superiores acopla los
motores de impulso con los sistemas ya mencionados. Las lecturas de los
sensores externos, distorsionadas por las altas velocidades relativistas,
requieren ajustes por parte de los subprocesadores de guiado y navegación
(G&N) con el fin de calcular con precisión la ubicación de la nave y
proporcionar las entradas de control adecuadas a los motores de impulso. Los
viajes prolongados a altas velocidades sublumínicas no es el modo preferido de
desplazarse de las naves de la Federación, debido a los efectos
indeseados de dilatación del tiempo, pero pueden ser necesarios ocasionalmente
si no se dispone de sistemas de curvatura [ST: TNG Technical manual].
En
algunas naves estelares, como la USS Cerritos de la clase California [First
first contact (LD, 2.01)], la USS Voyager-A de la clase Lamarr [Into
the breach (PRO, 2.01)], o la USS Enterprise-D de la clase
Galaxy, las tareas de investigación y supervisión del sistema
G&N están a cargo de cetáceos. En el caos de esta última, estas funciones
las forma una tripulación mixta de doce delfines mulas o de nariz de botella (tursiops
truncatus) originarios de los océanos Atlántico y del Pacífico. Bajo la supervisión
por dos orcinus orca takayai, o ballena de Takaya. Todos los temas teóricos de
la navegación son estudiados por estos especialistas de élite, y sus
recomendaciones para la mejora de los sistemas son aplicadas por la Flota
Estelar.
Base
de Datos de las Condiciones Galácticas La
Vía Láctea parecería, según cualquier esquema de cartografía, una pesadilla de
registros creada para frustrar a todos los que intenten atravesarla. No solo su
masa gira, sino que lo hace a diferentes velocidades, desde su núcleo hasta los
brazos espirales exteriores. Además, cuenta con miles y miles de objetos
astronómicos (cúmulos estelares, nebulosas o sistemas planetarios) y millones
de cuerpos celestes (estrellas, planetas, lunas, asteroides o cometas) concentraciones
de gas y polvo, y numerosos fenómenos exóticos y energéticos, abarcando una
gran cantidad de espacio de baja densidad por el que se desplazan las naves de la Federación. Con el tiempo, incluso las estructuras a pequeña escala cambian
lo suficiente como para ser un problema en la navegación y la cartografía. Sin
embargo, es necesario un marco de referencia común para realizar exploraciones,
establecer rutas comerciales y llevar a cabo otras operaciones de la Flota
Estelar, desde traslados de colonias hasta misiones de rescate.
Los
objetos celestes se conocen gracias a los escaneos de los instrumentos
planetarios de espacio profundo y a las inspecciones de las naves estelares, y
se registran en la Base de Datos Central de la Flota Estelar sobre las
condiciones galácticas. Pero el aspecto visual general de la galaxia desde la
Tierra o cualquier otro planeta es, por supuesto, poco fiable debido a la
limitación de la velocidad de la luz; por lo que se necesitan muchas fuentes
adicionales (como lecturas subespaciales más rápidas) para mantener actualizada
la base de datos. Una de ellas son las mismas naves estelares, que, durante sus
escalas en puestos avanzados de la Federación y Bases Estelares, descargan y
envían a la Flota Estelar todos los registros detallados de sus rutas de vuelo
anteriores [ST: TNG Technical manual]. Así como toda la información
obtenida de los repetidores subespaciales, y las plataformas de sensores
para garantizar que su mapa – conocido como la Base de Datos de las Condiciones
Galácticas – esté lo más actualizado posible. La división de Cartografía
Estelar ha trazado la posición de las estrellas mucho más allá de los alcances
de la exploración tripulada. Instalaciones como el Telescopio Argus, situado en
los confines del espacio de la Federación, recopila datos sobre la posición y
la actividad de sistemas que se encuentran a años luz del espacio explorado. También
actualiza su base de datos galáctica enviando regularmente sondas de largo alcance
a regiones inexploradas del espacio profundo. Registrando información detallada
que se transmite a otras naves e instalaciones por radio subespacial[ST: Fact files].
La
mayor parte de la información de la base de datos se refiere al estado actual
de un objeto, entendiendo por “actual” la hora real medida en el Cuartel
General de la Flota Estelar en San Francisco en la Tierra. Y cuando no se
dispone de información sobre los objetos en tiempo real, se indican las
condiciones previstas. Catalogando la localización y el movimiento propio de
las principales estrellas, nebulosas, nubes de polvo y otros objetos naturales
estables. Los nuevos objetos se catalogan a medida que se encuentran, y las
bases de datos actualizadas se transmiten regularmente por radio subespacial
a la Flota Estelar y a las naves de sus potencias aliadas [ST: TNG Technical manual]. Sin estos puntos de referencia, podría suponer una
dificultad extrema para las naves estelares. Como le ocurrió a la USS Enterprise
tras cruzar la Barrera Galáctica en la fecha estelar 5630.7, cuando no pudo
trazar un rumbo de regreso, afectados por la distorsión sensorial extrema
causada al cruzar este fenómeno espacial [Is there in truth no beauty? (ST,
3.07)].
Toda
esta ingente cantidad de información permite calcular las mejores rutas, y
rumbos más seguros. En el 2374, a bordo de la USS Voyager, se
modificaron los sensores astrométricos para medir el flujo radiactivo de hasta
tres mil millones de estrellas a la vez, mientras la computadora calculaba la
posición relativa de la nave con respecto al centro de la galaxia. Con un mapeando
diez veces más preciso que la tecnología existente, lo que permitiría reducir
en cinco años de viaje de regreso de la nave al cuadrante Alpha [Year of
hell, (VOY, 4.08)].
Trazar
un rumbo Para
un observador inexperto, la navegación estelar puede parecer algo simple. Los
procesos se controlan desde el puesto de navegación, marcando un destino o rumo
de cinco maneras distintas. Tan pronto como este es introducido en el sistema
de navegación, los ordenadores consultan la base de datos de navegación, y
automáticamente, determinan una trayectoria. Los destinos elegidos puede ser
planetas, sistemas o incluso instalaciones orbitales. Si se especifica una zona
tan grande como un sector, se trazará un rumbo de vuelo hasta el centro del
mismo. También se puede dar un destino móvil, como, otra nave espacial. Si esta
se encuentra en el ámbito de los sensores, se trazará un rumbo directo.
Requiriendo, por lo general, que se introduzca o bien una velocidad, o bien un
tiempo de intercepción, para que se pueda calcular el rumbo con relación a la
posición del otro aparato.
Pueden
especificar unas coordenadas galácticas de una dirección, requiriéndose que el
personal calcule o busque dicha información específica. A menudo, las órdenes
de navegación se daban con un rumbo relativo. Este consistía en dos cifras que
se relacionaban con dos planos perpendiculares alrededor de la nave: el primer
plano era horizontal, el segundo vertical. Cada plano estaba dividido en 360
grados, y 0 grados se consideraban rectos. Por lo tanto, si se le daba un rumbo
de 000 marca 0, no cambiaría su rumbo. En el plano horizontal, los valores
aumentaban hacia estribor; en el plano vertical, aumentaban en la dirección por
encima de la nave. Por lo tanto, un rumbo de 150 marca 0 significaba que el
barco giraría 150 grados a estribor, pero no se inclinaría hacia arriba ni
hacia abajo, y un rumbo de 150 marca 20 significaba que giraría 150 grados a
estribor y luego inclinaría el morro 20 grados hacia arriba. Las órdenes de
navegación también se daban en forma de rumbo. De nuevo, se daban como dos
cifras, pero estas cifras se referían a dos planos alrededor de una línea
teórica que conectaba la nave con el centro de la galaxia. Un rumbo de 000
marca 0 era directamente hacia el centro galáctico. Este sistema era muy
similar al utilizado para navegar en la superficie de un planeta, donde los
rumbos se tomaban desde el polo norte [ST: Fact files].
Las
instrucciones dadas pueden ser sencillas, pero calcular un rumbo a través de
distancias interestelares es una tarea extremadamente exigente. Esto se debe a
que es imposible mantener un mapa totalmente exacto de la galaxia: como se ha
indicado, todos los objetos dentro de la galaxia se mueven en su propia
dirección, y muchos métodos de observación implican un desfase temporal notable
[ST: TNG Technical manual]. Sin olvidar que hay muchos que, por
diferentes razones, permanecen sin catalogar [Especulación]. Los
ordenadores principales a bordo de las naves, aplican la base de datos de
condiciones galácticas a la tarea de trazar trayectorias de vuelo entre puntos.
En este plan de vuelo, los objetos situados a lo largo de su trayectoria, como
sistemas estelares o grandes cuerpos sólidos aleatorios, son evitados. Renovándose
constantemente, con correcciones de rumbo que se introducen a medida que se
encuentra disponible nueva información. A velocidades de impulso y de curvatura,
los sensores externos e internos se comunican con los ordenadores y los
sistemas de propulsión para realizar correcciones constantemente a lo largo de
la trayectoria básica [ST: TNG Technical manual]. Ya en el siglo
XXII, las naves de la Flota Estelar de la Tierra contaban con pilotos
automáticos que podían seguir rumbos previamente establecidos [Doctor’s
orders (ENT, 3.16)].
En
el siglo XXIII, en las naves estelares como la clase Constitution,
las operaciones de pilotaje estaban supervisadas por el timonel, que era el
responsable de manejar los controles de la nave. Y el navegante, que trazaba el
rumbo, y hacía los cálculos de velocidad y trayectoria a velocidad de
curvatura. Para ello contaban con controles de los propulsores de maniobra,
motores de impulso y la velocidad de curvatura, así como los indicadores de
velocidad. El timonel cuenta con un escáner de orientación retráctil, y entre
los dos puestos hay un gran panel de astrogación para trazar rumbos de larga
distancia. Mientras que el navegante tiene un escáner frontal de
trazador/desviador de curso, que utiliza los sensores y la base de datos. En su
puesto también se encuentra el cronómetro de la nave, y los interruptores
terciaros para el control de potencia de impulso [ST: USS Enterprise
NCC-1701 Illustrated handbook].
En
el siglo XXIV las funciones de pilotaje han sido unificadas en una sola
posición, conocida como CONN (consola de control de vuelo), incluye las
funciones navegación y trazo de rumbo, y supervisa las operaciones de vuelo
automáticas. Realiza las maniobras de vuelo manuales, haciendo las correcciones
automáticas del rumbo, verifica la posición de la nave y es el enlace del
puente con ingeniería. Así como vigila de los efectos relativistas, el sistema
de amortiguación inercial, y controla la geometría del campo subespacial [ST: TNG Technical manual].
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