Et spil med ægte månefaser og formørkelser — selv set fra Månen

Openworld er en voxel-sandbox på en hel, rund planet — gå ligeud, og du kommer tilbage dér, hvor du startede — med en Måne, du kan flyve til. På Mac (native på Apple Silicon), Windows og Linux. Den her guide handler om den himmel: hvorfor Månen skifter form, hvorfor formørkelser er sjældne på den virkelige Jord, men hyppige i spillet, og hvad du ser, når du betragter en fra Månen.

Hvordan fungerer månefaser i en ægte bane?

Månen har ingen faser af sig selv. Den er en kugle, og Solen oplyser altid præcis den ene halvdel af den. Det, der ændrer sig, er den vinkel, du ser den halvdel fra. Når Månen står mellem dig og Solen, vender dens oplyste halvdel væk: nymåne. Når den er på Jordens fjerne side, ser du dens oplyste halvdel forfra: fuldmåne. Derimellem ser du en del af dagsiden og en del af natsiden: segl, kvartmåner, tiltagende og aftagende måner. Den oplyste andel er simpelthen (1 + cos α) / 2, hvor α er vinklen Sol–Måne–Jord.

Openworld gør præcis det. Spillet beregner, hvor Solen, Jorden og Månen er på ethvert tidspunkt, ud fra deres baner (Keplers ligninger, med de virkelige excentriciteter), og tegner Månen som en ægte kugle, pixel for pixel, belyst fra Solens retning. Ingen malede faser nogen steder: seglet er en kugles skygge. Og fordi det er geometri, virker den samme beregning den anden vej rundt: står du på Månen, ser du Jordens faser — en fuld Jord, når Jordens himmel viser nymåne, og så videre.

• 25 minfor ét døgn på Jorden
• 29,5dage fra den ene nymåne til den næste
• ≈ 12 t 20i virkelig tid pr. månemåned
• 365dage på et år (cirka 6 virkelige dage)

Hvordan passer det ind i et spil? Hele solsystemet er skaleret: afstande divideres med 6,371 (Jorden har en radius på 1 000 km) og varigheder med 57,6 (en dag varer 25 minutter). Begge skrumper sammen, så himlens geometri forbliver sand: vinklerne mellem legemerne, deres faser og månedens 29,5 dage er de virkelige.

Hvorfor har vi ikke en formørkelse hver måned?

Ved hver nymåne passerer Månen mellem Jorden og Solen. Ved hver fuldmåne passerer den bag Jorden. Så hvorfor er der ikke to formørkelser om måneden på den rigtige Jord? Fordi Månens bane hælder cirka 5,1° i forhold til Jordens bane om Solen (ekliptika). I de fleste måneder glider Månen lige over eller lige under linjen mellem Solen og Jorden, og skyggerne rammer forbi.

De to baner krydser hinanden i to punkter, som kaldes knuder. En formørkelse kan kun opstå, når en nymåne eller fuldmåne falder tæt på en knude — hvilket sker i to formørkelsessæsoner om året, cirka 173 dage fra hinanden. Det er derfor, den rigtige Jord ser mellem 4 og 7 formørkelser om året, ikke 24.

Solformørkelse mod måneformørkelse: det, du ser i spillet

En solformørkelse opstår ved nymåne: Månen skjuler Solen for dem, der står i dens skygge. En måneformørkelse opstår ved fuldmåne: Månen går ind i Jordens skygge, og alle på natsiden ser det. Hver skygge har to dele. I kerneskyggen er Solen helt skjult. I halvskyggen rundt om den er kun en del af Solens skive dækket.

Under en solformørkelse

Spillet måler, derfra hvor du står, hvor stor en del af Solens skive der er skjult, med den samme linseformede overlapning, som et planetarium ville bruge. Det giver en delvis, total eller ringformet formørkelse (når Månen er lidt for langt væk til at dække hele Solen — som på Jorden afhænger det af Månens afstand på dens elliptiske bane). De delvise faser varer cirka to minutter på hver side; selve totaliteten varer kun sekunder, fordi spillets tid går 57,6 gange hurtigere end vores.

Og lyset følger med. Verdens dagslys er Solens højde ganget med den synlige del af dens skive, så under totaliteten bliver terrænet, himlen og væsenerne alle mørke; en krone af lys, koronaen, viser sig rundt om den sorte Måne. Væsenernes hjerner aflæser det samme dagslys: under en fjerdedel af fuldt lys tæller spawneren det som nat, så natvæsener kan dukke op midt på dagen, og dem, der brænder i sollys, får en pause. Solpaneler under en formørkelse yder også mindre: deres effekt følger det samme lys.

Under en måneformørkelse — og hvorfor den rigtige Måne bliver rød

På natsiden går fuldmånen ind i Jordens skygge og bliver mørkere, først fra den ene kant, så over det hele. I virkeligheden bliver den ikke sort: den bliver kobberrød. Jordens atmosfære bøjer lidt sollys ind i kerneskyggen, og på vejen spreder luften det blå væk (af samme grund er solnedgange røde). En helt formørket Måne er oplyst af alle solopgange og solnedgange på Jorden på én gang.

Hvordan ser en solformørkelse ud fra Månen?

Her er den smukke del: en måneformørkelse set fra Jorden er en solformørkelse set fra Månen. Stå på Månen i det øjeblik, og du ser Jorden gå forbi foran Solen. Derfra ser Jorden cirka 1,9° bred ud, 3,7 gange bredere end Solen, så den dækker den let og meget længere, end Månen nogensinde dækker den fra Jorden. Når Solen forsvinder, lyser en tynd ring op rundt om den sorte Jord: dens atmosfære, der gløder af alle solopgange og solnedgange. Den ring er det, der maler Månen rød set nedefra.

I Openworld virker det efter den samme regel, fordi formørkelsesberegningen ser på ethvert legeme mellem dig og Solen: på Månen er Jorden det legeme. Solens skive bliver dækket, den sorte månehimmel bliver endnu mørkere, lyset på den grå grund falder. Og omvendt, under en solformørkelse på Jorden: se op fra Månen, og Jorden er fuld, med Månens skygge glidende hen over den. Vil du selv stå dér, kan du læse, hvordan du går rundt på Månen, med dens lave tyngdekraft og Jorden hængende på en sort himmel — og for at komme derhen skal du bygge din raket.

Fra Månen bevæger Jorden sig næsten ikke på himlen: Månen viser den altid samme side. Dag og nat går, Jorden gennemløber sine faser, men den hænger på det samme sted over horisonten.

Formørkelser på ethvert legeme (og hvad med Mars?)

Spillet har ingen liste over »formørkelser, der skal spilles«. Dets solsystem er en liste af legemer — i dag Solen, Jorden og Månen — hver på sin bane, og for ethvert punkt på enhver verden spørger det: hvilke legemer står mellem mig og Solen, og hvor meget af den skjuler de? Skyggerne bliver også tegnet på legemerne på himlen: fra Jorden ser du formørkelsen æde sig ind i Månen, fra Månen ser du en mørk plet glide hen over Jorden. Mars er der ikke endnu; når en anden verden kommer, følger dens formørkelser med, uden ny formørkelseskode.

Hvornår er den næste formørkelse i min verden?

Der er ingen formørkelseskalender i spillet: himlen er kalenderen. Da der er en formørkelse af hver slags hver månemåned, kan du aflæse Månen:

• Et tyndt segl, så slet ingen Måne: nymåne er på vej — en solformørkelse vil krydse en del af dagsiden. Totaliteten kan kun ses langs en smal bane; andre steder er den delvis.
• En Måne, der bliver rundere for hver nat: cirka to uger senere bringer fuldmånen en måneformørkelse, som kan ses fra hele natsiden.
• Ét kredsløb tager 29,5 spildage, cirka 12 timers spil. Se med en kikkert (×4) eller stil et teleskop op på sit stativ (×16) for at se skyggens detaljer.
• Se aldrig væk, når koronaen kommer: den viser sig kun i de sekunder, totaliteten varer.

Dag, nat og vejr omkring den

Formørkelserne følger et ægte døgn. Jorden drejer rundt på 25 minutter, Solen står op i øst, aksen hælder 23,44° som vores, så nær polerne får du midnatssol og polarnat uden nogen særlig kode. Daggry og skumring farver himlen mod Solen, natten er fuld af stjerner. Når alle spillere på Jorden ligger i seng, går natten over. På Månen varer en dag en hel månemåned: to ugers lys, to ugers nat.

På Jorden driver skyer, regn, sne og storme hen over landet i fronter, der er nogle få kilometer brede — og kan skjule din formørkelse. Månen har ingen luft og dermed intet vejr: en sort himmel, altid klar.

Hvad spillet simulerer, og hvad det forenkler

Openworld er først og fremmest et spil: nogle valg findes, så du faktisk får lov at se tingene. Men alt, hvad du ser på dets himmel, kommer fra positionerne af rigtige kugler i rummet, og derfor dukker et segl, en skygge eller en formørkelse altid op dér, hvor fysikken siger, den skal. Hvis du kunne lide det, går de øvrige guides om himmel og rum videre — raketter, Månen, flyvning.