Itokawa Deep Space Mining Vessel

배치 및 사용 역사

이토카와급은 지구 출신의 1세기 일본 공학자이자 로켓 기술 선구자의 이름을 따서 명명되었다. 설계에 기여한 공로로 최근 도착한 오타쿠 식민지 주민들에게 함급 명명 특권이 주어졌으며, 대부분의 이토카와급 선박은 호시데의 자부심(Hoshide's Pride)과 같이 일본 우주비행사의 이름을 따서 명명되었다. 다른 선박들은 토이 박스 2(Toy Box 2)와 비밥(Bebop)처럼 군집 이전 시대의 애니메이션에 등장하는 가상 우주선의 이름을 따서 명명되었다. 오타쿠 문화와 식민지 주민에 관한 자세한 내용은 여기를 참조한다.

이토카와급 소행성 채굴 및 화물 운송선은 엡실론 에리다니 항성계 식민지화 직후 그곳에서 처음 개발되어 투입되었다. 형편이 어려운 식민지 주민들은 원자재 수집 능력과 신속한 항성계 내 운송 수단이 모두 필요했다. 이동식 거주지 역할과 함께 상업 및 산업 기능을 수행하도록 설계된 이 선박들은 행성의 내부 궤도와 3개의 소행성대, 그리고 항성계의 오르트 구름(Oort Cloud)까지 항성계 전역에서 광범위하게 사용되었다.
태양계에서 테크노칼립스(Technocalypse)와 대추방(Great Expulsion)이 일으킨 혼란을 전해 들은 뒤, 식민지 주민들 사이에는 전면 자동화 체계를 불신하는 분위기가 퍼졌다. 이토카와의 설계는 이를 반영하여 바이온트 승무원이 원격 조작 봇과 튜링급 벡(Vec)이 수행하는 작업을 감독하도록 했다. 특히 마코스(Macoss)호의 식민지 주민들은 이토카와급의 선상 인공지능 개발에 중요한 역할을 했으며, 오타쿠 클레이드는 행성 2의 테라포밍에 이 설계를 광범위하게 사용했다.

에리다누스 동맹 결성 후, 여러 이토카와급 선박이 단거리 사이클러(Cycler) 선박으로 사용되었으며, 제네테커 생명공학과 새로운 냉동 포드 설계를 활용해 수십 년에 걸친 장거리 여행에서도 승무원의 건강을 유지했다. 이들 선박 중 일부는 비스밀라(Bismilla)호의 가상 식민지 주민 복사본을 승무원으로 쓴 것으로 유명했다. 이들은 675 A.T.에 항성계에 도착했으며 거주 링을 완전히 제거했다. 1000 A.T.에 1차 연방과 동맹을 맺은 후, 이들 선박 중 몇 척이 구 태양계로 향하면서 그 설계도가 할로이스트와 벨터 공동체에 퍼졌다. 설계가 구식이었고 광범위하게 사용되지는 않았지만, 견고함과 제조 용이성 덕분에 여러 항성계에서 수백 년 동안 제한적으로 사용되었다.

문화적 의의

이토카와급 선박은 12개 이상의 항성계에서 저렴하고 제작하기 쉬운 채굴 및 화물 운송선으로 사용되었다. 특히 엡실론 에리다니 항성계에서의 사용과 아프로디테 행성의 차양막 건설에 사용된 자재 운송으로 주목받았지만, 전체적인 기여도는 미미했다. 항성계의 여러 소행성대에서 센서 판독 화면에 이토카와급 선박이 나타나는 것은 비교적 흔한 일이었으며, 독립 강착대 채굴 식민지는 이 설계를 사용하고 개조한 것으로 유명했다. 2300 A.T.까지 이 설계는 몇몇 애호가, 자원이 부족한 변경 식민지, 또는 저기술 할로이스트 클레이드 외에는 더 이상 사용되지 않았지만, 복고 기술 공학이 유행할 때마다 주기적으로 재등장한다.

1세대 이토카와급 선박 한 척이 란 항성계에서 이동식 박물관으로 유지 관리되고 있으며, 12년 비행 경로로 각 행성을 정기적으로 근접 비행한다. 관광객은 초튜링의 안내 아래 진품 원격 조작 봇으로 작은 소행성을 직접 채굴해 볼 수도 있다. 채굴한 유용한 금속은 종종 "최고의 임무", "최고의 조종사", "최고의 효율성" 같은 이름을 붙인 작은 "상"으로 조각해 팀 대회가 끝날 때 수여한다.
원본 설계 도면을 나노 제작 전자잉크 시트로 인쇄한 자료도 관광객에게 제공된다. 박물관은 수석 설계자의 원본 스케치를 선상에 보관·전시한다는 점을 자랑으로 여긴다.

선박 설계

이토카와급 우주선은 길이가 1킬로미터가 넘고 내부 대부분이 빈 채굴·화물 중심 선박이었다. 이동식 거주지이자 항성간 운송선으로도 기능했지만, 임무는 대부분 항성계 내부에 한정되었다. 이 설계는 정제된 자재를 거래하거나 식민지/거주지 건설에 쓸 수 있는 모듈식 화물 "셀"을 활용했다. 길이가 1킬로미터가 넘었지만, 0.1g 가속도와 미세중력 운용에 초점을 맞춰 대형 구조 골조가 필요 없었다. 이는 모도소폰트 친화적 설계 원칙과 결합되어 비교적 건조하고 운용하기 쉬웠으며 생산 비용도 저렴했다.

항법 차폐

일련의 초전도 링과 지지 빔이 선체 전방 끝 근처에 깔때기 모양의 구조를 형성했으며, 이는 선체 앞의 스마트 물질 구름을 제어하는 데 활용되었다. 이 구름은 선체의 비행 경로에 있는 미립자 물질을 포획했다. 잠재적으로 위험한 물질 및 입자와 결합되면, 인공 자기권을 사용하여 물질을 "밀어내어", 고속에서 선박의 침식이나 위험한 충돌을 방지했다. 진로를 바꾼 뒤에는 스마트 먼지(Smart-dust) 나노봇들이 미립자 물질에서 분리되어 선박의 자기권에 다시 포획되었다. 이 링들은 또한 태양 복사로부터 선박을 보호하기 위해 인공 자기권을 생성하는 데 사용되었다. 깔때기 기저부에는 스마트 먼지 회수용 홈통과 살포 노즐이 있었다. 저속에서 이 시스템은 소행성 채굴 중 손실된 물질을 포획하는 데 활용되었다. 정중앙에는 "항법" 레이저가 있었으며, 이는 선박의 비행 경로에 있는 미립자 물질을 이온화하여 선박의 자기권에 의해 밀어내거나 조작할 수 있도록 했다. 레이저의 범위는 제한적이었지만, 스마트 먼지가 진로를 바꿀 수 없는 더 큰 물체를 태워 없애는 데 쓸 수 있었다. 이 레이저는 당시에는 강력하다고 여겨졌지만, 현대 기준으로는 성능이 매우 떨어지고 주파수 범위도 제한적이다. 인구 밀도가 높은 항성계에서는 이 레이저가 거주지와 궤도 구조물에 위협이 되지 않도록 출력을 낮추는 경우가 많았다.

센서와 통신

또 다른 눈에 띄는 특징은 스마트 물질/자기권 링 뒤에서 튀어나온 대형 망원경 암(arm)이었다. 이 암 끝의 포드에는 고해상도 센서와 대용량/고대역폭 통신 시스템이 들어 있었다. 선체 외부 대부분은 기본 센서 입력과 저대역폭 통신을 제공하는 스마트 소재로 도금되었지만, 암에 장착된 하위 시스템은 선체 장착 시스템보다 훨씬 강력하고 해상도도 높았다. 선체 시스템이 너무 많은 "잡음"을 냈기 때문에, 센서/통신 시스템은 적절한 격리와 감도를 확보하도록 인공 자기권 루프 너머까지 뻗어 있었다.

추진 시스템과 전력 생성

다양한 역할을 수행하는 것 외에도, 이 등급의 선박은 강력하고 중복된 추진 시스템으로 잘 알려져 있었다. 처음 생산되었을 때, 이토카와급(Itokawa Class)의 반물질(Amat) 촉매 핵융합 로켓은 특히 반물질 생산이 적거나 존재하지 않는 신규 식민 항성계에서 운영 비용이 비쌌다. 당시로서는 비쌌지만, 반물질 촉매 핵융합 로켓은 이 등급의 선박을 광속의 상당한 비율까지 추진할 만큼 비추력이 높았다. 일반적으로 1% 이하였지만, 추진제가 충분하면 이 등급의 선박은 10% C의 순항 속도에 도달할 수 있었다.

액체 휘발성 물질은 필요할 때 추력을 높이는 데 쓰였다. "애프터버너"처럼 배기 질량을 늘려 추력을 강화했다. 이 작동 모드에서 로켓은 엄청난 양의 추력을 제공했지만 비추력이 상대적으로 낮았기 때문에, 이 방법은 주로 소행성이나 거주지 사이를 기동하는 데 유용했다. 메탄, 수소, 암모니아, 수증기와 같은 소행성이나 카이퍼 벨트 천체에서 채굴된 동결 가스에서 수집한 추진제를 로켓을 수정하지 않고도 상호 교환하여 사용할 수 있었다.

선박의 주요 전력은 로켓의 반응실 라이닝을 따라 있는 자기유체역학 탭을 사용하여 생성되었다. 추진하지 않을 때에도 핵융합 반응은 낮은 수준으로 유지되어 이중모드(Bi-modal) 핵융합 발전소로 작동했다. 보조 또는 비상 전력은 일련의 연료 전지, 배터리 저장 장치, 고밀도 커패시터, 방열기에서 열을 회수하는 증기 터빈으로 공급했다.

두 번째 통신·센서 붐에도 주요 기동 및 자세 유지 추진기가 달려 있었다. 주로 작은 진로 수정이나 궤도 유지에 쓰이는 이 화학 로켓은 수집한 휘발성 물질을 정제해 만든 자기점화 연료를 사용했다.

널리 쓰인 주목할 만한 예비 추진 시스템은 전기 돛(Electric Sail)이었다. 거대한 광자 돛을 전기적으로 충전된 테더로 대체하고 전력을 공급하는 저질량 태양돛 변형이었다. 수 킬로미터 길이의 얇은 초전도 와이어가 선체에서 확장되었고, 전자총에 의해 높은 양전위로 충전되어 태양 복사와 상호 작용할 수 있었다. E-돛은 질량이 작을 뿐 아니라 각 와이어의 전력을 비대칭적으로 차단해 선박을 "조종"하고 겉보기 추력 방향을 바꿀 수도 있었다.
나중에는 이러한 선박에 빔라이더 네트워크 입자 스트림을 사용하여 작동하는 모듈식 탈착 가능한 마그세일 구조를 추가하는 것이 일반적이었다. 사용하지 않을 때, 이러한 마그세일들은 종종 분리되어 태양계 가장자리 궤도에 남겨져 선박의 질량을 낮췄다. 마그세일이 사용 중일 때, 반물질 촉매 핵융합 로켓 작동은 입자 빔과의 간섭을 피하고 반물질과 부스트 빔 간의 파국적 상호 작용을 피하기 위해 중단되었다.

화물 및 제조 능력

센서 및 통신 배열의 후방에는 우주선의 척추를 중심으로 동심원으로 배열된 화물 "셀" 포드가 있었다. 각 화물 셀은 소행성에서 채굴된 자원으로부터 "성장"되었으며, 일반적으로 금속 및 세라믹 재료의 혼합물이었다. 주로 정제된 동결 가스와 금속을 태양 복사로부터 차폐하기 위한 것이었지만, 선상 오토팩(Autofac)에서 나노제조된(Nano-factured) 제품을 저장하는 데에도 사용되었으며, 비어 있을 때는 귀중한 정제 재료의 교역품으로도 사용되었다. 선박에서 선박으로 또는 선박에서 거주지로 화물을 이동시키는 것 외에도, 독립적인 화물 셀은 역추진 로켓과 낙하산 시스템을 추가하여 휘발성 물질, 정제 재료 및 나노팩처된 제품을 행성 표면에 전달하는 데 사용될 수 있었다. 조종 가능한 기구 시스템은 종종 가스 행성의 버블햅에 화물을 전달하는 데 사용되었다. 이는 화물이 하역되고 화물 셀이 식민지의 인프라와 주거지를 건설하는 데 사용되었기 때문에 초기 식민화 노력에 매우 귀중했다.

연료 및 거주 링

선체의 중앙, 오토팩/정제소에 인접하여 4개의 저장 탱크 세트가 있었다. 이들은 오로지 기동 및 순항용 추진제를 저장하는 데 쓰였다. 이러한 추진제 탱크의 바로 후방에는 추진제 탱크를 방사선 차폐로 사용하는 회전 거주 링이 있었다. 거주 링은 약 3-4 rpm의 여유로운 속도로 회전하여 최대 1g의 유사 중력을 제공했으며, 거주 링의 반경이 최소 56미터일 때 가능했다. 대부분의 거주 링의 직경이 60미터였기 때문에, 1g의 유사 중력을 위해서는 3.85 rpm의 회전 속도가 필요했다. 대부분의 미소중력 및 저중력 트윅(Tweak) 클레이드들은 이를 무시하고 거주 링을 단지 1 rpm으로 회전시켰다 - 고정되지 않은 물체에 "하향력"을 제공하기에 충분했지만 그들의 움직임을 방해할 정도는 아니었다. 모든 가압된 생활 공간과 대부분의 선상 공기경작(Aero-ponics) 정원이 거주 링에 위치했다. 사용 가능한 에어로포닉스 공간은 승무원의 모든 영양 요구를 제공하기에 충분했지만, 그렇지 않으면 식량 공급원으로 요리용 오토팹에 의존해야 하는 승무원에게 "진짜" 음식을 먹는 위안을 주었다. 에어로포닉스는 또한 유희용 약물(Recreational pharma)를 재배하는 데 활용되었다. 버치 게임의 환상적인 생물을 닮은 biobot들이 선박 내부의 생물학적 부분을 유지했다.

일반적으로 개인 생활 공간은 슬라이딩 칸막이, synsect 무리, 그리고 모듈식 가구를 사용하여 마음대로 재구성할 수 있는 객실로 나뉘어져 있었다. 쉽마인드가 제어하는 신섹트 무리는 내부를 수정하는 데 사용되었으며, 때로는 새로운 가구나 표면을 형성하고, 때로는 원치 않는 구조물을 분해하고 재건했다. 대부분의 신섹트 무리는 구조에 다량의 smartex를 포함하여, 늘어나거나 평평해져서 선박 서식지의 주변 구조 일부를 형성할 수 있게 했다. 대부분의 신섹트들은 다람쥐나 나비와 같은 자연적으로 발생하는 생물을 닮도록 설계되었다. 그러나 많은 승무원들은 종종 대중문화의 생물을 모방하거나 심지어 완전히 새로운 형태를 만들기 위해 디자인을 개조하곤 했다. Kamaitachi's Revenge의 승무원은 모든 신섹트 봇을 다양한 햅이나 정치체(Polity)의 지도자들을 닮도록 개조해 잠시 명성을 얻었지만, 이 유머를 달가워하지 않은 여러 정치인에게서 중지 명령을 받았다.

최대 120명의 바이온트 승무원을 지원할 수 있었지만, 대체로 이러한 선박에는 4명씩 3교대로 근무하는 12명의 바이온트만 탑승했다. 이는 공간이나 생명 유지 장치의 제약 때문이라기보다 투입할 수 있는 인구가 적었기 때문이다. 나머지 승무원은 쉽마인드 A.I.와 신뢰할 수 있는 A.I. 벡 또는 Starhand의 수십 개 복사본으로 구성되었다. 서식지 링 뒤쪽에는 스타핸드 벡들과 원격 조작 봇들을 위한 도킹/급유/재충전 스테이션 역할을 하는 작은 원환체가 있었다. 이 섹션에는 또한 쉽마인드 A.I.의 지능을 수용하는 컴퓨트로늄 뱅크가 포함되어 있었다. 이 원환체에는 전자 돛을 구성하는 테더 하우징 세트가 부착되어 있었다.

열 전달, 반물질, 그리고 방사선 차폐

서식지 링과 컴퓨트로늄 원환체를 지나, 방열판 패널들이 선체에서 수십 미터 떨어진 곳으로 돌출되어 있었으며, 강력한 반물질 촉매 핵융합 로켓과 고체 핵심 핵분열 원자로로부터 우주선을 보호하는 그림자 차폐막까지 뻗어 있었다. 이 우주선의 초기 버전에서는 90도 간격으로 장착된 4개의 고체 패널 방열판이 사용되었다. 효율성을 높이기 위해, 이들은 나중에 180도로 분리된 2개의 액체 금속 냉각제 시스템으로 교체되었다. 액체 금속 방열판의 가장 큰 장점은 낮은 질량이었다. 필요한 지지 구조를 40% 줄였다. 액체 금속 냉각제 방열판은 또한 더 높은 온도(약 1200~1500 켈빈)에서 작동하여, 더 적은 수의 방열판을 사용할 수 있게 했다. 작동 유체에 무언가 충돌해도 우주선은 손상되지 않고 소량의 작동 유체만 잃었다. 액적 노즐을 동적으로 조향해 추진 중 기동을 보정할 수 있었다. 반물질과 붕소-11 저장 탱크는 화물 셀과 추진제 탱크 사이에 장착되어, 서식지 링이 amat 격납 실패로부터 가능한 한 많은 보호를 받을 수 있게 했다. 복합 그림자 차폐막은 반물질 촉매 핵융합 로켓이 만든 위험한 부산물을 막아 주었다. 텅스텐과 에어로폼의 교대 층으로 만들어진 이러한 차폐막은 초기 식민지 개척자들에게는 무겁고 비쌌지만, 매우 필요했다. 때때로 텅스텐 대신 대체 재료가 사용되었는데, 이는 더 많은 질량과 더 두꺼운 차폐막을 필요로 했지만, 기본 설계는 항상 텅스텐을 명시했다.

채굴 및 정제 작업

소행성과 오르트 구름 천체 채굴은 원격 조작 봇과 트루잉급 스타핸드 스타일 벡의 조합을 사용하여 수행되었다. 벡들과 봇들은 천체에 달라붙어 주요 지점에 폭발물을 설치한 다음, 유리 강화 케블라 시트로 천체를 둘러쌌다. 천체가 감싸지면 폭발물이 폭발되고, 부서진 조각들은 처리를 위해 선박으로 견인되었다. 화물 셀에 저장된 후, 정전기 펌핑 스테이션이 원자로 하우징 근처의 정제소와 autofac으로 물질을 공급했다. 유용한 휘발성 물질은 추진용 대형 탱크에 저장했고, 초과분은 화물 셀로 돌려보내 무게가 수백 킬로그램인 교역용 벽돌로 다시 얼렸다. 유용한 금속 원소도 마찬가지로 정제했으며, 확보한 재료는 종종 인근 거주지의 "희망 목록"과 대조했다. 재료가 이용 가능하다면, 선상 오토팩이 완제품을 생산했고, 이는 목적지별로 분류되어 이용 가능한 화물 셀로 이동되었다.