星間航行 - バトルテック日本語ルール@ ウィキ

ハイパースペース

ジャンプシップとウォーシップに共通する背景を紹介しよう：ハイパースペースだ。
カーニー博士とフチダ博士が物質をハイパースペースに移動させ、またハイパースペースから戻すという基本的なアイデアを見つけ出さなければ、我々は今日ここにいなかっただろう。ジャンプ・トラベルは、ワームホールなど、宇宙の2つの地点の間に穴を開けてそこを通り抜けたり、SF用語で言うところの平行宇宙などといった別の「次元」を光速よりも速い速度で移動したりするものではない。ジャンプ・トラベルは、ハイパースペースを通過する船の変形を伴うが、私が言うハイパースペースとは、古典的で数学・地理的な意味でのハイパースペースである。
古典的な「平面」の例を借りよう：平面世界を飛び回る2次元の生物が壁にぶつかったとする。平面生物がこの壁を通過する唯一の方法は、壁を突破するか迂回することである。しかし、平面カーニーと平面フチダがやってきて、「もっといい考えがある。立ち上がって我々が"3次元"と呼んでいるハイパースペース(超空間)に入るんだ。そうすれば、壁を迂回したり通り抜けたりするよりもずっと速く壁を越えることができる。向こうに着いたら、元の二次元の世界に寝転がることができる。」
その後、平面カーニーと平面フチダは平面研究職から一笑に付され、80年後に他の平面科学者たちが彼らがずっと正しかったことに気づくまで忘れ去られたが、ついに人類は3次元であるこの「ハイパースペース」を利用して垂直に移動できる飛行機械を作り、その壁を迂回した。
それがカーニー＝フチダ・ドライブだ。ジャンプシップはハイパースペース構造体に回転し、新しい場所を選んで通常の3つの空間と1つの時間のごとき次元に「回転」して戻ることができる。ハイパースペース・フィールドは、ドライブ・コアとK-Fブームによって形成された空間と質量を包含し、接続されたドロップシップに到達する。そしてほぼ瞬時に新しい場所に変形する。
もちろん、これを「ジャンプ」と呼んだり、何らかの方法で空間を「トンネル」していると想像する方が、超曲面や超体積など超空間数学の面白さを扱うよりもずっと簡単だ。
最初のジャンプシップは18光年から20光年の「ジャンプ」に制限されていたが、エネルギー消費の指数関数的増大により、急速に現代の30光年の制限に達した。ジャンプの間、船はキロメートル間や光年離れた地点間の「単なる」移動を超える数々の偉業を成し遂げる。

ジャンプポイント

ジャンプ・ドライブは実際にどこで使えるのか？ジャンプシップは "ジャンプポイント"から "ジャンプポイント"へとジャンプしなければならないことは誰もが聞いたことがあるだろう。
まずはK-Fドライブから。先にも述べたように、K-Fドライブはハイパースペース・フィールドを発生させるが、ハイパースペース・フィールドはずれたり極端に湾曲した空間を嫌う。つまりハイパースペース・フィールドは重力を嫌う。ある程度の許容範囲があり、それを超えると重力による歪みを補正できなくなる。では、重力の少ない場所はどこにあるのか？
当然、恒星や惑星のような質量の大きな天体からかなり離れた場所だ。
恒星は一般的に星系内の質量の99.9％以上を占めるため、恒星はジャンプシップが安全に到着できる星系周辺の境界を、すべて単独で規定している。船が星に接近できる最短距離は近傍限界と呼ばれ、恒星を中心とした球を形成している。ただしジャンプの出発は星の近傍限界の内側でも外側でもどこでもできる。近傍限界は光年ではなく天文単位(AU)で表され、恒星系のすべての惑星を網羅しているわけではないことが多いので、このことから、深宇宙、星間空間はすべて巨大で有効な1つのジャンプポイントであることが理解できるはずだ。近傍限界球面上にあるジャンプポイントはすべて近傍点と呼ばれる。

ジャンプシップが深宇宙でどのようなジャンプポイント・モーションと一致するのか知りたい場合は、一般的に最も近い恒星のモーション、またはいくつかの最も近い恒星の平均的なモーションとなる。つまり、銀河系の平均的な自転が深宇宙でのジャンプのデフォルトとなる。惑星は恒星よりもはるかに小さな近傍限界を持っており、最大のガス惑星でも数百万キロメートルを超えることは稀である。つまり、惑星が星系外縁部を大きく遮ることはなく、未知の深宇宙彗星の真上に着陸するなどといったひどい運に見舞われない限り、好きな場所にジャンプすることができる。しかし、惑星を完全に無視することはできず、計算に十分な問題を引き起こすため、航宙士は惑星の影響がほぼ相殺される場所を探す。それはほとんどの惑星が乗っている面である黄道面の両極が交わる星系近傍限界上の点である。一般的に、このような最も問題の少ないジャンプポイントは「恒星の極の上」である。なぜなら恒星は、星系を生み出した原始星雲の初期運動の結果として、黄道面に近い赤道を持つ傾向があるからである。
ダイモス・プロジェクトの科学者たちも、これらの「標準ジャンプポイント」がジャンプの計算を大幅に容易にすることを確認し、その場所から最初のテスト・ジャンプを行った。 今日、私たちはこれらをゼニスポイント(天頂点)とナディールポイント(直下点)と呼んでいる。これらの地点で行われたジャンプ計算は、惑星の動きによって再計算が必要になるまで、一般的に数ヶ月間有効である。実際、ゼニスとナディールの両ジャンプポイントは非常に好まれているため、他のすべてのポイントは、同じ近傍点であっても「非標準ジャンプポイント」と呼ばれている。
深宇宙ジャンプと近傍点に加えて、他にも有効なジャンプポイントがいくつかある。この2種類のジャンプポイントは"海賊ポイント"に分類されるが、これは海賊や他の侵略者たちが秘密裏に使用する以外に使われることがほとんどないからである。なぜなら、これらのポイントにナビゲートするのは非常に難しいからだ。正確なタイミングとその星系の一流のマップがなければ、移動するジャンプポイントを見逃すことになる。
海賊ポイントにはトランジェント・ポイントとラグランジュ・ポイントの2種類があり、それらは星系の近傍限界内で発生する。ラグランジュ・ポイント(ラグランジュ・ジャンプポイントではない)は2つの物体の重力と向心力が相殺される空間の領域である。ラグランジュ・ポイントについては各自調べてほしい。これは軌道力学の授業ではない。ラグランジュ・ポイントのひとつ、いわゆる「L1点」は、2つの天体の間の重力が効果的に相殺されることによって形成される場所である。
その場所の近くは、多くの場合K-Fドライブを使用するのに十分安全なレベルまで、影響する天体の重力がキャンセルされる領域である。向心力の影響を差し引くと、2つの天体の相対的な大きさや、星系内の他の天体の影響に依存する距離だけ、安定点が2つの天体のうち大きい方に近いことがわかる。惑星と月のL1点は、恒星の影響によってしばしば大きく揺れ動く。しかし、L1点を形成している惑星と月がどのように一緒に恒星の周りを旋回しているかを想像し、このような方法で形成される有効なジャンプ領域がどれほど小さいかを想像することができれば、そのようなラグランジュ・ポイントに到達することが、標準ジャンプポイントに到達するよりもどれほど複雑であるかを想像することができるだろう。
つまり、標準的ジャンプポイントは別の星から見ることができる。近代的な船上天文機器は通常、恒星の質量を大まかに判断し、自転を示す星の光のドップラーシフトを調べることができるため、航宙士は近傍限界と標準的ジャンプポイントの位置を大まかに知ることができる。航宙士が不安であれば、いつでも恒星から遠くを目指すことができる。ラグランジュ・ジャンプポイントでは同じことはできない。
とにかく...海賊ポイントのもう一つのタイプはトランジェント・ポイントである。トランジェント・ポイントはラグランジュ・ポイントかその近くにあることが多いが、他の天体(たいていは月)の重力によって定期的にジャンプに許容される重力レベルを超えてしまうため、継続的に有効なジャンプポイントとはならない。月がいくつかある惑星は、大きな惑星が隣接している惑星と同様に、しばしばトランジェント・ポイントを持つ。
この海賊ポイントに関する最後の項目だが、最近メディアで、カウムバーグ星系の周囲にある何百ものラグランジュ・ポイントをすべて監視する必要性について大きな議論があった。誤解のないように言っておくが、ラグランジュ・ポイントとは、2つの天体(通常は惑星と月、惑星と恒星)の重力が互いに無効となり、宇宙船が多かれ少なかれ停泊できる安定した地点を作り出す場所のことである。説明しやすいのは、2つの天体の間にあるL1点だ。想像しやすいように、この2つの天体を惑星と月としよう。惑星の重力で一方に引っ張られ、月の重力でもう一方に引っ張られる。そのためL1点では重力はほぼ相殺される。実際のL1点は、重力が相殺されるところよりももう少し惑星に近いところにある。なぜなら、向心力による外向きのスリング効果を打ち消すには、惑星からの重力がもう少し必要だからだ。
向心力の役割は、この例では小さい方の天体(月)の裏側にあるL2点でさらに明らかになる。L2点では、惑星と月の2つの重力場が一方向に引っ張られている。月も惑星もL2地点の反対側にあるのに、なぜ物体は月に向かって落下するのではなく、そこで安定を見いだすのだろうか？なぜなら、向心力は重力に匹敵するほど高いからである。
いや、「向心力」と「遠心力」という言葉を正しく使っていないかもしれないが、なんとなくわかるはずだ。もっと詳しく知りたければ、物理学か軌道力学の講義を受けなさい。
とにかく、簡単に言うとラグランジュ・ポイントの集合の中で、L1点(まあ、それに近い場所)だけが有効なジャンプポイントである。実際のジャンプポイントは、その付近の恒星や惑星の影響によって、実際のL1点の周りで揺れ動く。これが、すべての衛星を監視することが馬鹿げている理由だ。必要なのはL1点の監視だけなのだ。
しかも外宇宙系では......そう、カウムバーグ外宇宙系全体が1つの大きなジャンプポイントなのだから、そこではL1ポイントさえ監視する必要はない。もしそうしたいなら外恒星系のすべてを、最も近い恒星まで、本当に徹底的に監視する必要がある。それは現在のセンサー技術では現実的ではないのだ。

K-Fドライブによる周辺物体へのダメージ

このドライブの最初の特徴は、ハイパースペース・フィールドが目的地で形成され、目的地のフィールド内のあらゆる物質に対して不完全な「変換」を行うことである。この変換は物質をエネルギーに変換する過程で行われ、引き出されたエネルギーは、到着したジャンプシップの周りではっきりとした赤外線の輝きへと変換される。これは空間がほぼ空っぽではあるが、完全に空ではないために起きる。この消滅がなければ、船やクルーは宇宙塵にまみれてしまうだろう。だが、これでは大爆発は起きない。物質がほとんど何もない空間なので、2つの物体が短時間で重なる余地は十分にあるからだ。静電反発力によって"重なり合った"原子はすぐに適切な間隔に押し戻されるが、この効果自体は深刻な問題ではない。
問題は、人間の細胞やK-Fドライブのコアやコンピューターが、突然宇宙塵や太陽風の粒子を混入されることによって大破する可能性があることだ。ジャンプシップが他の質量の上に着地することによる爆発は、厳密に言えばハイパースペース・フィールドの消滅プロセスの結果である。
K-Fドライブは物質をエネルギー変換するパワーが無限ではないため、この消滅プロセスには「チョーク限界」がある。
これは実際にはわずか数キログラム単位であるが、ジャンプポイントで塵のような浮遊原子を一掃するには十分すぎるほどで、また破壊は何秒間にもわたって行われるため、巨大な爆発は起こらない。SLDFのコルベット、ミシシッピ・クイーンがテラ解放の際に輸送艦リチャードソンの上に到着し、劇的な爆発を起こしたのは有名な例だが、これはチョーク限界を示している。ミシシッピ・クイーンは、リチャードソン号の船尾部の内側に機首を入れて到着した。物質消滅が無制限であったなら、SLDFの全艦隊は何千トンもの物質がエネルギーに変換されることで全滅していただろう。リチャードソン艦尾の機械類(オートキャノン弾倉と核融合炉を含む)がコルベットの構造物と空間を共有することを快く思わなかったため、実際に大爆発が起こった。ミシシッピ・クイーン側は爆発を生き延び、自力でジャンプポイントを離れることができた。
ジャンプシップが到着または出発する際に実際にダメージを受けるのは、ハイパースペース・フィールドの"スペース・ワーピング"効果に巻き込まれた物体である。船はハイパースペースを通して空間の一部分を"回転"させようとしているが、それが正確にできるのは船が認識している質量に対してだけである。これはK-Fコアで達成される。K-Fコアには、船内の質量を"マッピング"する機能があり、ドッキング・カラーやドロップシップまで拡張されている。K-Fドライブが認識していない質量、たとえば近くにある気圏戦闘機などは、一般的に空の空間として扱われ、複雑な気圏機フレームや人間のパイロットとしては扱われない。近くの物質がジャンプで運ばれることもあれば、そうでないこともある。また、ジャンプで部分的に運ばれるだけで、甚大な、しかし時には生存可能な損害を与えることもある。
ドロップシップや戦闘機、あるいはスーツに身を包んだ 遊泳中のスペーサーは、近くのジャンプで生き残るかもしれないが、それ以外のK-Fドライブの船舶はひどい目に遭う。言ったように、ハイパースペース・フィールドは、彼らが認識している質量を予測して形成される。また、ドライブのK-Fコアは、ハイパースペース・フィールドを形成し、形作り、操作するためのものだ。だから、ハイパースペース・フィールドが形成され、その中に"異質な"K-Fコアがあると、どちらの船も混乱する。リチャードソンのコアとドライブとの相互作用でコアが破壊されたのに関わらず、ミシシッピー・クイーンが操船できたのはまったく奇跡的なことだ。クイーンは確かに二度とジャンプしなかった。
これは、ライアン・アイス・カルテルの"アイスシップ船団"の話につながる。これは16隻のジャンプシップからなる艦隊で、数立方キロ、50億トンを超える氷を取り囲むように配置され、一緒にジャンプした。この作戦の成功の鍵は、これらの船のK-Fドライブが互いに(通常はレーザーリンクを介して)「会話」していたことで、近くにあるハイパースペース・フィールドやK-Fコアを予測してフィールドを調整することができた。彼らが運んでいた氷山の完全な「地図」は持っていなかったが、凍った水は非常に均質であったため、フィールドが形成されるときにその構造の近似値を使用しても安全であった。氷山は網と日除けに包まれたままだった。これは氷がジャンプで砕けることが多かったが、そのようにすればほとんどすべての水塊は、なんとか半無傷の塊のまま旅をすることができるからである。当然のことながら、アイスシップ船団は改造されたK-Fドライブ・コントローラーと独自の非常に複雑な航行計算を使用しているため、これはジャンプシップなら誰でもできるスタントではない。
ドライブの相互作用のリスクがあるため、広大な標準ジャンプポイントであっても、ほとんどの民間ジャンプシップはチャージを開始する前に恒星の近傍限界の少し内側で作業する。これは通常、ジャンプポイントのステーションがある場所でもある。
同様に、ドライブの相互作用により故障したK-Fドライブの船体は、その場で修理しなければならない。故障したジャンプシップを他のK-Fドライブ船で"ジャンプ"させることはできない。その過程で両方が破壊されてしまうからだ。現場で修理できない船は一般的に放棄されるか、あるいは最も近い星に落とされる。

二重ジャンプ

リチウム・フュージョン・バッテリーを搭載したK-Fドライブ船は"急速"再ジャンプが可能だが、即座にできるわけではない。さまざまな問題が「即時」ジャンプを遅らせる。第一の問題は船の航行センサーを復旧させることで、最低でも30秒はかかる。たとえ2回目のジャンプがすでにプロットされていたとしても、それを行わなければ船がどこにいるのかわからない。そしてその2回目のジャンプのプロットが次の遅れとなる要因だ。物事をきちんと把握し、現在地と行き先が正確に分かっているのであれば、航法システムにはあらかじめ計画されたジャンプが待機しているはずだ。しかしもしジャンプが正しい場所に着かなかったり、目的地について気が変わったりした場合は、次のジャンプを一から計算し直す必要がある。標準ジャンプポイント間のジャンプであれば数分、非標準ジャンプポイント間を移動する場合は数時間かかることもある。
もうひとつの物理的な遅れは、ハイパースペース・フィールドの収縮プロセスだ。確かに、ハイパースペースの旅はあなたにとっては一瞬だが、フィールドが形成され収縮するまでには数分かかるかもしれない。フィールドが完全に崩壊するまでジャンプはできない。二次的な問題としては、急速な二重ジャンプ自体に潜む現象もある。ジャンプは船内に静電気を発生させる傾向があり、その静電気を除去するのに時間がかかることがある。ジャンプシップはこの問題を解決するために、しばしばリチャージ・ステーションで除電を受ける。しかし、二重ジャンプは静電気の蓄積をシールドでは対処できないレベルまで増大させ、センサー入力やコンピューターの動作を狂わせ、電気システムに干渉する。さらに、ジャンプ・コアに送り込まれるすべてのエネルギーは、もろいコアが嫌う加熱を必ず伴う。マイクロ破断も起こりうるし、最終的には電気コンデンサーとしてのコアの機能を妨げ、ハイパースペース・フィールドを適切に形成する能力に影響を与える。最も劇的な加熱の悪影響は、ヘリウムの蒸発とそれに伴うコアのヘリウム・タンク・シールの破裂である。これはドライブを即座に機能不全に陥れる。
こうした理由から、最初のジャンプから数日間隔でリチウム・フュージョン・バッテリーを使用するのが標準的な手順となっている。即座に近いジャンプは、軍事的に重要な状況への移行や脱出の際にのみ行われる。