Particle Beam Weapons

소개

입자빔 무기는 상대론적 또는 초상대론적 속도의 아원자 입자나 원자 흐름을 빠른 펄스로 발사한다. 이 흐름은 번치라고 불리며, 직접 가열과 심각한 방사선 노출로 피해를 입힌다. 입자빔은 빔의 충돌 지점 근처와 대기 중에서는 빔 경로 근처의 모든 바이온트와 방사선 강화되지 않은 전자기기에 방사선 위험을 초래할 수 있다.현대의 함선 탑재 입자빔 무기는 초당 최대 1000회까지 발사하고 재조준할 수 있으며, 목표물에 따라 최대 수 광초의 유효 사거리를 가진다. 목표물에 전달되는 에너지는 수십 기가줄에서 수 테라줄까지 범위이며, 이는 발사당 수 톤에서 1킬로톤 이상의 재래식 폭발물 폭발에 해당한다.

거주지 또는 기타 '고정' 설치물(또는 때때로 주목할 만하게 큰 함선 탑재 유닛)은 일반적인 함선 탑재 무기의 성능을 최대 수 배의 규모까지 초과할 수 있다.

입자빔의 종류

전자빔

우주 진공에서 전하가 큰 전자들은 서로 밀어내므로, 에너지가 낮은 빔은 빠르게 초점을 잃는다. 또한 전자들은 행성 자기장과 태양풍의 자기장에 의해 휘어져 경로가 불규칙하게 벗어난다. 그러나 이를 보상하기 위한 다양한 메커니즘이 존재한다.

전하를 최대화하기 위한 세심한 묶음(bunch) 설계와 묶음을 초상대론적 속도까지 빠르게 가속하는 조합을 사용하여, 강력한 전류를 전달하는 극도로 높은 에너지의 빔을 생성할 수 있다. 높은 전류와 전체 입자 에너지는 빔의 자체 핀치 효과를 일으켜, 방사율을 1/감마 비율로 감소시키고 정전기 확산을 N/감마^2로 줄인다. 여기서 N은 각 묶음의 입자 수다. 결합된 효과로 고정 표적에 대해 수 광초의 거리에서 최대 수 테라와트의 에너지를 전달할 수 있는 입자빔을 만들며, 함대 간 전투에서는 광속 지연과 함선 기동성이 맞물려 최대 1광초 정도까지 가능하다.

전자빔 무기를 발사할 때, 인공 자기권 또는 유사한 시스템이 배치되어 함선이나 빔 설치물을 중화하고 빔의 왜곡이나 손상을 일으키는 단락 회로의 생성을 방지한다.

전자빔은 대기 중에서 방사선 무기가 필요할 때도 사용된다. 적당한 입자빔 무기도 지구형 행성 대기의 전체 두께를 최소한의 간섭으로 쉽게 관통할 수 있지만, 가스 거성의 대기는 더 어려울 수 있다. 높은 전류는 다시 빔의 자체 핀치 효과를 일으켜, 공기 분자와의 산란으로 인한 빔 확산을 줄인다. 지구형 대기를 통과할 때, 빔의 사거리에 대한 유일한 실제 제한은 지평선이나 쉽게 관통할 수 없는 산맥과 같은 주요 지질학적 특징이다.

공기 중의 전자빔은 기하학적으로 직선인 청백색 번개처럼 보이며, 1차 빔에서 산란된 전자로 인한 체렌코프 복사의 푸른 후광으로 둘러싸여 있다. 산란된 전자와 제동복사 X선은 빔 경로 근처와 빔의 입사점 부근에서 높은 방사선 환경을 만든다.

전자 가속기는 일반적으로 1-1000미터 길이의 긴 선형 구조이지만, 특히 마그매터 구성요소로 제작되거나 특수 환경이나 용도를 위해 제작된 울트라텍 또는 초월지성텍(Transapientech) 장치의 경우 더 크거나 작은 장치도 드물지 않다.

전자빔은 자석으로 쉽게 조준할 수 있다. 이를 통해 전체 가속기를 돌리지 않고도 빔을 빠르게 재조준할 수 있다.

양성자빔

양성자빔은 진공이나 대기 중 전투에도 사용된다. 개별 양성자는 초상대론적 속도로 가속된다. 빔이 가속기를 빠져나갈 때, 전하를 상쇄하기 위해 전자빔을 주입하여 중성화된다. 이는 자체 반발을 통한 초점 손실을 방지하고 주변 자기장에서 빔이 휘는 것을 방지한다.

양성자빔의 사거리에 대한 주요 제한은 양성자의 열속도이다. 중성화는 불가피하게 전자와의 재결합 에너지로 인해 빔을 가열한다. 가속기를 빠져나간 후, 양성자들은 약 15 km/s의 속도로 서로 멀어지기 시작한다. 양성자 에너지가 높을수록, 빔이 분산되는 데 걸리는 시간 동안 더 멀리 이동한다.

무기급 양성자빔 가속기는 일반적으로 수십 미터에서 수십 킬로미터 직경의 원형 트랙이다. 저장 링의 크기와 준비된 충전 사격 간의 순환 시간으로 인해, 양성자빔은 일반적으로 더 큰 방어 시설에 선호되며, 시스템이 가속된 패킷을 장기간 저장할 수 있는 능력은 요구 시 신속하게 발사할 수 있는 일련의 속사 고에너지 입자빔을 제공한다.

전자빔과 마찬가지로 양성자빔도 중성화 전에 자석으로 조준할 수 있다. 또한 빔은 링 직경을 따라 여러 포트에서 방출될 수 있어 빠른 재조준이 가능하다.

이러한 빔의 상대론적 양성자는 극도로 관통력이 강하며, 일반적으로 방사선 폭포로 분해되기 전에 약 1미터 정도의 고체 또는 액체 물질을 관통한다. 방사선 폭포 자체는 수십 미터 이상의 고체 또는 액체 물질을 관통할 수 있다. 이러한 "연쇄" 방사선 폭포는 모든 생물학적 생명체를 살균하고 비경화 전자 장치를 파괴할 만큼 극도로 높은 방사선 환경을 만든다. 양성자빔에 대한 유일한 방어는 두꺼운 불활성 차폐층이거나, 방사선 경화 제어 시스템만 사용하는 것이다. 양성자가 풍부한 차폐가 질량당 가장 효과적이다.

대기 중에서 양성자빔은 전자빔만큼 효과적이거나, 현지 조건과 빔의 적절한 조정에 따라 더욱 효과적이다.

때때로 양성자빔 대신 이온빔이 사용될 수 있다. 이온은 양성자보다 가속하고 빔으로 집속하기 더 어렵지만, 더 큰 질량은 중성화될 때 방사율에 더 강하다.

중성자 및 뮤온빔

무기급 중성자빔은 거의 상호작용 없이 수십 센티미터의 고체 물질을 통과할 수 있지만, 수소를 포함하는 모든 물질(물, 왁스, 기름, 생물학적 조직 포함)과 빠르게 상호작용한다. 상호작용 과정은 빔 경로의 수소화 물질을 가열하여, 끓거나 심지어 폭발시킬 정도이다. 중성자빔은 또한 중원소에 부딪히는 곳에서 잔류 방사능을 일으킨다.

모도소폰트 기술이 초기 제1연방(First Federation) 시대부터 고에너지 중성자빔을 생성할 수 있었지만, '중성자 스포트라이트' 수준을 훨씬 넘어서 초점을 맞추기 어렵다는 점이 수십 킬로미터의 사거리로 그 적용을 제한한다. 대부분의 우주 전투가 수반하는 1-3광초 거리에서는 양성자 또는 전자빔이 우수한 사거리와 성능을 제공하며 생성하기도 훨씬 쉽다.

뮤온은 정지 상태에서 수명이 짧은 입자이지만, 상대론적 또는 초상대론적 속도로 가속될 때 효과적인 입자 무기 매체가 될 수 있다. 그러나 뮤온은 저장할 수 없고, 생산하기가 비교적 어려우며, 사용되는 순간에 만들어져야 하므로, 일반적으로 무기로서의 유용성이 제한된다.

초월지성(Transapient) 지능체들이 충돌에서 중성자 및 뮤온빔을 사용했으며 이러한 무기가 modosophont 기술이 달성한 것보다 훨씬 뛰어난 사거리와 위력을 보여준다는 보고가 가끔 있다. 수만 킬로미터에서 최대 수 광초에 이르는 사거리가 설명되었으며, 명백히 창조하는 지능체의 S-레벨에 따라 달라진다. 이것이 어떤 방식으로 이루어지는지는 여전히 추측과 소문에 머물러 있다. 퍼스트와 제2특이점(Second Singularity) 레벨에서는 일부 양자 부양(Quantum levitation) 기술의 변형이 사용될 수 있으며, 제3특이점(Third Singularity) 이상에서는 엄청난 자기장을 유지할 수 있는 능력을 가진 magmatter가 핵심 역할을 한다는 이론이 있다. 가장 소통이 잘 되는 transapient나 아르카일렉트 아바타들(Avatars)에게 보낸 질문조차 무시되거나 모순되거나 심지어 이해할 수 없는 설명으로 답변된다.

반물질빔

테크노칼립스(Technocalypse) 이전부터 산업 규모의 반물질(Antimatter) 생산과 저장은 일상적인 과정이었다 ACER 탄환과 반물질 플레셰트는 오늘날까지 계속 사용되는 고대 무기들이다. 반물질 입자 빔 역시 시대를 거쳐 현시대까지 다양한 무기고의 일부로 존재해왔다. 그러나 그 사용은 처음 생각하는 것만큼 널리 퍼져있지 않다. 그 이유는 주로 반입자 빔이 같은 재래식 물질 빔보다 목표물에 더 큰 피해를 줄 수 있다는 장점과, 사고나 적의 공격으로 반물질 격납이 깨졌을 때 그런 무기를 장착한 함선이나 시설이 더 큰 피해를 입는다는 위험 사이의 절충 때문이다. 이 문제는, 주어진 무기가 있는 곳으로 반물질을 제조하고 운송하는 데 필요한 추가 노력(함선 장착 무기를 고려할 때는 계속 움직이는 목표)과 함께, 종종 필요한 자원을 더 강력한 양성자나 전자 빔 무기를 만드는 데 더 잘 사용할 수 있다는 결론으로 이어진다.

반물질 생성 및 격납에 대한 우려는 제3특이점에서 Q-거울 기술의 사용이 입자 대포가 발사될 때 내부에서 물질을 반물질로 사실상 손실 없이 변환할 수 있게 되면서 요소가 되지 않는다. 그 결과, 반물질 빔 대포의 사용은 기하급수적으로 증가하며, 특이 입자 무기를 사용할 수 있지 않는 한 종종 배치되는 표준 빔 유형이 된다.

특이 입자 빔

물질 빔이나 반물질 빔을 넘어서는 영역에는 특이 입자 빔이 있다. 관찰 사례보다 소문으로 더 자주 알려진 이 무기들은 모도소폰트 이해의 한계, 또는 그 너머에 있는 효과를 활용한다.

모노폴 빔 - 특이 입자 기술 중 가장 기본적이며, 모도소폰트들이 원격으로라도 접근할 수 있는 유일한 것이다. 모노폴 빔은 자기 모노폴 빔을 더 재래식 입자 빔과 교대로 발사한다. 재래식 입자 타격으로 생성된 플라즈마는 그 다음 모노폴과의 상호작용으로 촉매되어, 재래식 물질 빔만으로 생성될 수 있는 것보다 더 많은 에너지를 방출한다.

자기 모노폴의 큰 질량은 모노폴 빔을 가속하기 더 어렵게 만들지만, 이는 자기장을 사용하여 쉽게 조작할 수 있다는 점으로 상당히 완화된다. 모노폴 빔 무기는 또한 모노폴을 대량 생산하고 저장해야 하는 필요성으로 인해 제한될 수 있지만, 더 큰 시설은 단순히 생산 및 저장 유닛을 현장 지원 구조에 통합할 수 있다.

최고의 모도소폰트 빔은 목표물에서 가능한 가장 높은 에너지 반응을 생성할 확률을 최대화하기 위해 신중한 번치 설계를 사용한다. 초월지성 시스템은 더 나아가, 분명히 어떤 형태의 반응 피드백이나 예측 유틸리티를 사용하여 실시간으로 번치 설계를 지속적으로 수정한다 - 초기 번치의 폭발로 목표물이 파괴되는 순간순간 물질에서 에너지로의 변환 반응을 최대화한다.

모노폴 빔은 모도소폰트와 낮은 초월지성들이 접근할 수 있는 몇 안 되는 무기 중 마그매터에 약간의 효과라도 있는 것이다.

Q-빔 - 모도소폰트나 낮은 초월지성 충돌의 수준을 훨씬 넘어서 작동하는 Q-빔은 Q-볼로 구성된 번치를 기반으로 한다고 한다. Q-볼을 효과적인 입자 빔 속도로 가속하는 실제 메커니즘은 알려지지 않았지만, 어떤 형태의 진공 버블 - 아마도 헤일로 기술의 특수화된 형태 - 가 관련되어 있을 수 있다고 추측되어 왔다.

Q-볼이 목표물을 통과할 때, 그들이 만나는 모든 물질을 반물질로 변환하여, Q-빔 무기 자체가 발사를 멈춘 후에도 오랫동안 계속될 수 있는 지속적인 폭발 반응을 생성한다. 원칙적으로, 그러한 반응은 목표물에 반응할 물질이 남아있는 한 계속될 수 있다. 실제로는 그 결과 일어나는 폭발이 짧은 시간 안에 그 지역의 모든 물질을 빠르게 제거하는 경향이 있다. 특이 암흑물질의 한 형태인 Q-볼은 재래식 물질 폭발의 영향을 받지 않는다.

고갈 Q-빔 - Q-빔보다 훨씬 더 무시무시한, 고갈 Q-빔(보통 dQ-빔으로 약칭)은 고갈된 또는 더 일반적으로 부분적으로 고갈된 Q-볼의 번치를 목표물에 발사한 다음 어떻게든 Q-볼이 진공 저장된 질량-에너지의 전체 축적을 단일한 강력한 폭발로 방출하도록 배열한다. dQ-빔 입자의 대다수가 전체 잠재력의 극히 일부만을 포함하고 있는 동안 - 단지 몇 킬로그램에서 몇 미터톤의 저장 에너지에 해당 - E=mc2로 인해 이것은 빔 충돌 지점에서 초당 여러 메가톤(적어도!)이 방출되는 결과를 낳기에 충분하다.