Star Trek - Technik

Replikatorsystem

"Earl Grey, heiß", bestellt Captain Picard, woraufhin eine Rohstoffwolke wie ein Glühwürmchenschwarm in der kleinen Kammer aufleuchtet und sich eine Tasse mit heißem Tee daraus zusammenbraut. Die Nahrungsversorgung auf der Enterprise wird durch ein Molekularreplikationssystem gewaehrleistet. Dieses System ist dem Transporter aehnlich und es kann rund 4500 Nahrungstypen, aus denen tausende Gerichte hergestellt werden koennen, produzieren, welche alle im Computer gespeichert sind.

Das Herz des Nahrungsverteilers ist ein Paar von Molekularmatrix- Materiereplikatoren auf Deck 12 und 34. Diese Geraete dematerialisieren eine bestimmte Menge Rohmaterial, aehnlich der Transporter. Allerdings werden bei den Nahrungsverteilern keine Molekularbildscanner benutzt, um die Analoggitterdaten des Originals zu gewinnen. Statt dessen wird ein hochentwickeltes Quantumgeometrie-Transformationsmatrixfeld genutzt, um den Materiestrom so zu modifizieren, dass die digital gespeicherte Molekulargittermatrix uebereinstimmt.

Der Materiestrom wird dann ueber ein Netzwerk von wellengesteuerten Leitungsroehren zu jedem Replikatorterminal geleitet. Hunderte solcher Terminals befinden sich in den Quartieren und anderen Raeumen. Die Molekulargittermatrix kontrolliert die Rematerialisierung am Replikatorterminal, so dass das Original eine exakte Kopie des Originals ist.

Das Rohnahrungsmaterial ist eine Kombination von Langkettenmolekuelen, was ein Minimum von Replikationsenergie erfordert. Bei der Dematerialisierung wird eine leicht modifizierte Phasenuebergangsspulenkammer benutzt, wobei der resultierende Materiestrom statistisch die geringste Quantumtrans- formationsmamipulation benoetigt, um die meiste Nahrung zu generieren. Diese "Transmutation" der Materie ist ein modernes wissenschaftliches Geheimnis, haelt aber die Kosten gering.

Obwohl das Rohmaterial normalerweise bei einer Starbase-Ueberholung erneuert wird, koennen durch osmotische und elektrolytische Fraktion von angefallenem Wasser bis zu 82% des Materials zurueckgewonnen werden. Bei fehlendem Rohnahrungsmaterial kann auch aus Grundrohmaterial oder Abfallmaterial Nahrung hergestellt werden, was allerdings sehr viel mehr Energie benoetigt und deshalb nicht zu empfehlen ist.

Mit diesem System braucht man gegenueber Nahrungssystemen mit Kuehlhallen nur 20 mal weniger Nahrungsmittel aufzubewahren, um gleichzeitig 10 mal so viele Gerichte zuzubereiten. Da dieses System jedoch ein molekular basiertes Transportersystem ist, kann es bei einzelnen Nahrungsmittel zu Fehlern kommen, die jedoch meist nicht zu schmecken sind. Eine Ausnahme bilden altarianische Gewuerze, die durch den Replikator leicht giftig generiert werden und deshalb normalerweise nicht auf diese Weise gewonnen werden koennen. Auch Caviar wird nicht 100%ig richtig generiert.

Im Gegensatz zum konventionellen Materietransporter für das Beamen, der mit Quantenauflösung arbeitet, werden beim Replikator die Strukturen lediglich mit Molekularauflösung gespeichert. Das genügt für unbelebte Dinge und soll nach der STAR TREK-Dramaturgie sicherstellen, dass nicht aus Versehen lebende Materie geschaffen wird.  Die Zutaten für die organischen Nahrungsstoffe werden zu einem großen Teil aus den Abfällen gewonnen. Recycling wird auf der Enterprise groß geschrieben, denn sonst wäre das Schiff gar nicht in der Lage, genügend Nahrung und Wasser für die langen Missionen mitzuführen. Dieser grüne Gedanke der Sternenflotte hat übrigens auch das STAR TREK-Produktionsteam und die Paramount Pictures ergriffen. Nicht verottende Plastikbecher vermeidet die Filmcrew ebenso wie giftige Lacke oder Lösemittel bei Kulissen. Abfalleimer für die getrennte Sammlung von Aluminium, Glas, Kunststoff und Papier sind in allen Büros und Kulissen aufgestellt, wobei die Papierkörbe besonders riesig dimensioniert sind - um die Berge von verworfenen Skriptseiten aufnehmen zu können. Mit der heutigen Technik ist es möglich, elektrische Schaltkreise, wie Transistoren, in der Größe von tausendstel Millimetern serienmäßig zu bauen. Einem Team des Unternehmens IBM ist es bereits gelungen, mit Hilfe eines Rastertunnelmikroskops den Firmenschriftzug aus einzelnen Atomen auf eine Oberfläche zu schreiben und damit die Grenze zwischen Mikrowelt (Größen von tausendstel Millimetern) und Nanowelt (Strukturen von der Größe millionstel Millimeter) zu überschreiten. Derartige Erfolge können die Grundlage für eine zukünftige Replikatortechnologie sein. "Eines Tages wird es möglich sein, dass kleine Maschinen, so groß wie Bakterien oder Moleküle, als submolekulare Roboter makroskopische Gegenstände herstellen", erklärt der US-Visionär der Molekulartechnologie, Eric Drexler. Diese Nanomaschinen könnte man auf eine bestimmte Aufgabe programmieren, und schon würden sie wie hilfreiche Geister aus einer geeigneten Rohstoffwolke das gewünschte Objekt herstellen - zum Beispiel ein saftiges Steak.