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Die Constellation-Klasse wurde während der 2280er als ein modernes Gegenstück zur Constitution-Klasse, die damals im Dienst stand, eingeführt. Ähnlich wie bei der Constitution verlangten die 2272 herausgegebenen Anforderungen der Constellation ein Fahrzeug für langwierige Erkundungs-, wissenschaftliche und diplomatische Missionen. Das neue Schiff sollte in der Lage sein, diese Rolle innerhalb weiterer Gebiete zu übernehmen, da die Föderation neue Mitglieder außerhalb ihrer früheren Grenzen erhalten hatte. Zusätzlich sollte die Kampfstärke der Constellation oberhalb jedes aktuellen oder geplanten Fahrzeugs in den romulanischen oder klingonischen Reichen liegen.
Die Konfiguration der Constellation stellte einen grundlegenden Wechsel im üblichen Sternenflotten-Design zu dieser Zeit dar. Während dieser Ära hatte die Sternenflotte signifikante Probleme bei der Erzeugung und der Kontrolle des großen Strukturellen Integritätsfeldes festgestellt, welches für Schiffe der schweren Kreuzer-Klasse benötigt wurde. Als Lösung wurde entschieden, kleinere Schiffe mit nur einer Rumpfeinheit zu bauen, weil bei größeren Schiffen jede der beiden Rumpfeinheiten mit einem unabhängigen SIF ausgerüstet werden muß. Die Constitution-Klasse ist ein klassisches Beispiel dieser Philosophie. Mit der Constellation dachte man, daß die SIF-Technologie zu einem Punkt fortgeschritten wäre, wo ein schwerer Kreuzer mit nur einer Rumpfsektion ausgestattet sein könnte. Dadurch wäre es möglich viele Doppelausfertigungen zu vermeiden, um so Raum für weiteres Equipment zu schaffen und die Effizienz des Designs zu verbessern. Zusätzlich zu ihren ungewöhnlichen Rümpfen waren die Constellations mit vier Warpgondeln anstelle der üblichen zwei ausgerüstet - das erste Föderationsraumschiff bei dem diese Variation ausprobiert wurde. Man dachte, daß dies der Constellation-Klasse eine bedeutende Steigerung der Geschwindigkeit und Manövrierfähigkeit bei Warpflügen ermöglichen würde und den Treibstoffverbrauch bei mittleren Reisegeschwindigkeiten um etwa 15% senken könnte.
Im Nachhinein wird klar, daß die Designer der Constellation zu viel auf einmal versuchten. Dieses Problem wurde durch einen ungewöhnlich eiligen Designprozeß noch verstärkt, wodurch das Auftreten von Fehler im Einsatz praktisch garantiert wurde. Große Probleme traten bei der Entwicklung des neuen Warpkerns auf und einige Schiffe hatten einen Anzahl von Ausfällen mit diesem System - den bemerkenswertesten die USS Algeron, welche aufgrund von Notfällen ihren Warpkern bei drei verschiedenen Gelegenheiten ausstoßen mußte.
Nachdem viel Zeit und Fleiß auf dieses Problem aufgewendet worden war, entschied man, daß die Warpkerne der Constellation-Klasse einfach nicht die benötigte Leistung liefern konnten. Der Sternenflotte wurden die benötigten Ressourcen verweigert, um ein neues Design zu produzieren und die Flotte nachzurüsten. Statt dessen wurde als "Ersatzlösung" beschlossen, die Maximalleistung der Schiffe durch eine Software-Begrenzung in den Maschinensystemen zu limitieren.
Durch diese Maßnahme wurde zwar das Problem der dauernden Notfälle gelöst, aber unglücklicherweise wurde die Constellation-Klasse aber auch einiger ihrer Vorteile beraubt. Jetzt war sie für ein Schiff ihrer Größe extrem untermotorisiert, ein Faktor, der sich nachteilig in beinahe jedem Einsatzbereich auswirkte. Trotzdem wurde die Sternenflotte verpflichtet, diese Schiffe in großer Anzahl zu produzieren. Dies lief wie geplant und die Constellation-Klasse wurde die Hauptstütze der Flotte.
Im Lauf der Jahre wurden viele Versuche unternommen, um das Problem mit der Constellation-Klasse zu beheben, und letztendlich wurden einige Erfolge erzielt. Zwischen 2300 und 2310 erhielten sechs Einheiten einen neuen verbesserten Warpkern, der sie nahe an die ursprünglich vorgesehene Leistung brachte. Andere Einheiten der Flotte bekamen eine neue Kontroll-Software, welche ihnen erlaubte, ihre Leistung im Schnitt sicher um etwa 15% zu erhöhen. Zu dieser Zeit war diese Klasse jedoch etwa zwanzig Jahre alt und war schon weit hinter den Stand der Technik zurückgefallen. Deshalb wurde entschieden, daß eine kostspielige Aufrüstung der Constellations eine Verschwendung von Ressourcen wäre, und so waren diese Schiffe gezwungen, mit den Problemen zu leben. Mit dem Aufkommen neuerer Typen in den 2330ern wurden einige Schiffe außer Dienst gestellt, während andere zu Grenzpatrolldiensten abkommandiert wurden.
Die Constellations hatten eine im Allgemeinen unbedeutende Kariere mit der bemerkenswerten Ausnahme der USS Stargazer. Als erstes Schiff unter Captain Jean Luc Picard Kommando war die Stargazer das erste Sternenflotten-Schiff, welches das "Picard Manöver" durchführte, um ein angreifendes und heute als Ferengi Marauder bekanntes Schiff zu zerstören. Die Stargazer wurde bei dem Angriff schwer beschädigt, abgewrackt und für zerstört gehalten. In 2364 wurde das Schiff wiederhergestellt und liegt nun im Flottenmuseum. Einige Constellation-Klasse-Schiffe verbleiben im Dienst. Wie so oft bei veralteten Schiffstypen werden sie jetzt für allgemeine Unterstützungsaufgaben verwendet.
