Peli, jossa on oikeat Kuun vaiheet ja pimennykset — jopa Kuusta katsottuna

Openworld on voxel-hiekkalaatikko kokonaisella pyöreällä planeetalla — kävele suoraan ja palaat lähtöpaikkaasi — ja Kuulle voi lentää. Macilla (natiivisti Apple Siliconilla), Windowsilla ja Linuxilla. Tämä opas käsittelee sitä taivasta: miksi Kuu muuttaa muotoaan, miksi pimennykset ovat harvinaisia todellisella Maalla mutta yleisiä pelissä, ja mitä näet, kun katsot sellaista Kuusta.

Miten Kuun vaiheet toimivat todellisella radalla?

Kuulla ei ole omia vaiheita. Se on pallo, ja Aurinko valaisee aina täsmälleen toisen puolen siitä. Muuttuva asia on kulma, josta tuota puolta katsot. Kun Kuu on sinun ja Auringon välissä, sen valaistu puoli on poispäin: uusikuu. Kun se on Maan toisella puolella, näet sen valaistun puolen suoraan edestä: täysikuu. Siltä väliltä näet osan päiväpuolesta ja osan yöpuolesta: sirppejä, neljänneksiä, kasvavia ja vähenteviä kuita. Valaistu osuus on yksinkertaisesti (1 + cos α) / 2, missä α on kulma Aurinko–Kuu–Maa.

Openworld tekee juuri niin. Peli laskee jokaisella hetkellä, missä Aurinko, Maa ja Kuu ovat, niiden ratojen perusteella (Keplerin yhtälöt, todellisilla eksentrisyyksillä), ja piirtää Kuun todellisena pallona, pikseli pikseliltä, Auringon suunnasta valaistuna. Ei maalattuja vaiheita missään: sirppi on pallon varjo. Ja koska kyse on geometriasta, sama laskelma toimii myös toisin päin: Kuun pinnalta näet Maan vaiheet — täysi Maa, kun Maan taivaalla näkyy uusikuu, ja niin edelleen.

• 25 minyhteen päivään Maassa
• 29,5päivää uudestakuusta seuraavaan
• ≈ 12 h 20oikeaa aikaa kuukaudessa
• 365päivää vuodessa (noin 6 todellista päivää)

Miten tämä sopii peliin? Koko aurinkokunta on skaalattu: etäisyydet jaetaan luvulla 6,371 (Maan säde on 1000 km) ja kestot luvulla 57,6 (päivä kestää 25 minuuttia). Molemmat pienenevät yhdessä, joten taivaan geometria pysyy todenmukaisena: kappaleiden väliset kulmat, niiden vaiheet ja kuukauden 29,5 päivää ovat todellisia.

Miksei pimennystä tule joka kuukausi?

Joka uudenkuun aikaan Kuu kulkee Maan ja Auringon välistä. Joka täydenkuun aikaan se kulkee Maan taakse. Miksei siis oikealla Maalla ole kahta pimennystä kuukaudessa? Koska Kuun rata on kallellaan noin 5,1° Maan Auringon ympäri kulkevaan rataan (ekliptikaan) nähden. Useimpina kuukausina Kuu livahtaa vähän Auringon ja Maan välisen linjan ylä- tai alapuolelta, ja varjot menevät ohi.

Nämä kaksi rataa leikkaavat kahdessa pisteessä, joita kutsutaan solmukohdiksi. Pimennys voi tapahtua vain, kun uusi- tai täysikuu sattuu lähelle solmukohtaa — mikä tapahtuu kahden pimennyskauden aikana vuodessa, noin 173 päivän välein. Siksi oikeassa Maassa nähdään vuodessa 4–7 pimennystä, ei 24.

Auringonpimennys vai kuunpimennys: mitä näet pelissä

Auringonpimennys tapahtuu uudenkuun aikaan: Kuu peittää Auringon niiltä, jotka seisovat sen varjossa. Kuunpimennys tapahtuu täydenkuun aikaan: Kuu tulee Maan varjoon, ja kaikki yöpuolella näkevät sen. Kummassakin varjossa on kaksi osaa. Ydinvarjossa Aurinko on kokonaan piilossa. Puolivarjossa sen ympärillä vain osa Auringon kiekosta on peitossa.

Auringonpimennyksen aikana

Peli mittaa seisomapaikastasi kuinka suuri osa Auringon kiekosta on piilossa, samalla linssinmuotoisella peitolla, jota planetaario käyttäisi. Tuloksena on osittainen, täydellinen tai rengasmainen pimennys (kun Kuu on hieman liian kaukana peittääkseen koko Auringon — kuten Maassa, se riippuu Kuun etäisyydestä sen elliptisellä radalla). Osittaiset vaiheet kestävät noin kaksi minuuttia kummallakin puolella; itse täydellisyys kestää vain sekunteja, koska pelin aika kulkee 57,6 kertaa nopeammin kuin meidän.

Ja valo seuraa perässä. Maailman päivänvalo on Auringon korkeus kerrottuna kiekon näkyvällä osalla, joten täydellisyyden aikana maasto, taivas ja otukset pimenevät kaikki; mustan Kuun ympärille ilmestyy valokehä, korona. Otusten aivot lukevat samaa päivänvaloa: alle neljänneksen täydestä valosta syntymispaikka laskee sen yöksi, joten yöotukset voivat ilmestyä keskellä päivää, ja ne, jotka palavat auringonvalossa, saavat tauon. Aurinkopaneelit pimennyksen aikana tuottavat myös vähemmän: niiden teho seuraa samaa valoa.

Kuunpimennyksen aikana — ja miksi oikea Kuu muuttuu punaiseksi

Yöpuolella täysikuu astuu Maan varjoon ja tummuu, ensin reunasta, sitten kauttaaltaan. Todellisuudessa se ei muutu mustaksi: se muuttuu kuparinpunaiseksi. Maan ilmakehä taittaa vähän auringonvaloa ydinvarjoon, ja matkalla ilma sirottaa pois sinisen (samasta syystä auringonlaskut ovat punaisia). Täysin pimentynyttä Kuuta valaisevat kaikki Maan auringonnousut ja -laskut yhtä aikaa.

Miltä auringonpimennys näyttää Kuusta?

Tässä on kaunis osuus: Maasta nähty kuunpimennys on Kuusta nähty auringonpimennys. Seiso sillä hetkellä Kuussa, ja näet Maan kulkevan Auringon editse. Sieltä Maa näyttää noin 1,9° leveältä, 3,7 kertaa Aurinkoa leveämmältä, joten se peittää sen helposti, ja paljon pidempään kuin Kuu koskaan peittää sen Maasta. Kun Aurinko katoaa, mustan Maan ympärille syttyy ohut rengas: sen ilmakehä, joka hehkuu jokaisesta auringonnoususta ja -laskusta. Tuo rengas maalaa Kuun punaiseksi alhaalta katsottuna.

Openworldissa se toimii samalla säännöllä, koska pimennyslaskenta katsoo jokaista kappaletta sinun ja Auringon välillä: Kuussa tuo kappale on Maa. Auringon kiekko peittyy, Kuun musta taivas tummuu entisestään, harmaan maan valo vähenee. Ja toisin päin, auringonpimennyksen aikana Maassa, katso ylös Kuusta: Maa on täysi, ja Kuun varjo liukuu sen yli. Päästäksesi sinne itse katso, miten seisot Kuussa, sen pienessä painovoimassa ja Maa roikkumassa mustalla taivaalla — ja päästäksesi sinne rakenna rakettisi.

Kuusta Maa tuskin liikkuu taivaalla: Kuu näyttää sille aina saman puolen. Päivä ja yö vaihtuvat, Maa käy läpi vaiheensa, mutta se roikkuu samassa kohdassa horisontin yläpuolella.

Pimennykset jokaisella kappaleella (ja entä Mars?)

Pelissä ei ole listaa ”pelattavista pimennyksistä”. Sen aurinkokunta on lista kappaleita — nykyään Aurinko, Maa ja Kuu — kukin omalla radallaan, ja jokaisesta pisteestä jokaisella maailmalla se kysyy: mitkä kappaleet ovat minun ja Auringon välissä, ja kuinka suuren osan ne peittävät? Varjot piirretään taivaalla myös kappaleiden päälle: Maasta katsot, kuinka pimennys syö Kuuta, Kuusta näet tumman läikän liukuvan Maan yli. Mars ei ole vielä pelissä; kun toinen maailma saapuu, sen pimennykset tulevat mukana, ilman uutta pimennyskoodia.

Milloin maailmani seuraava pimennys on?

Pelissä ei ole pimennyskalenteria: taivas on kalenteri. Koska jokaisena kuukautena on kumpaakin lajia oleva pimennys, lue Kuuta:

• Ohut sirppi, sitten ei Kuuta lainkaan: uusikuu on tulossa — auringonpimennys kulkee osan päiväpuolta yli. Täydellisyys näkyy vain kapealla kaistalla; muualla se on osittainen.
• Kuu, joka pyöristyy joka yö: noin kahden viikon kuluttua täysikuu tuo mukanaan kuunpimennyksen, joka näkyy koko yöpuolelta.
• Yksi kierros kestää 29,5 pelipäivää, noin 12 tuntia pelaamista. Katso kaukoputkella (×4) tai pystytä teleskooppi jalustalleen (×16) nähdäksesi varjon yksityiskohdat.
• Älä käännä katsettasi koronan vuoksi: se näkyy vain täydellisyyden sekunnit.

Päivä, yö ja sää ympärillä

Pimennykset kulkevat todellisen päivän ja yön mukana. Maa pyörii 25 minuutissa, Aurinko nousee idästä, akseli on kallellaan 23,44° kuten meidänkin, joten napojen lähellä saat keskiyön auringon ja napayön ilman mitään erityistä koodia. Aamunkoitto ja iltahämärä värittävät taivaan Auringon suuntaan, yö on täynnä tähtiä. Kun kaikki Maan pelaajat ovat sängyssä, yö kuluu pois. Kuussa päivä kestää kokonaisen kuukauden: kaksi viikkoa valoa, kaksi viikkoa yötä.

Maassa pilvet, sade, lumi ja myrskyt ajelehtivat maan yli muutaman kilometrin levyisinä rintamina — ja voivat piilottaa pimennyksesi. Kuussa ei ole ilmaa, siis ei säätä: musta taivas, aina kirkas.

Mitä peli simuloi ja mitä yksinkertaistaa

Openworld on ensin peli: jotkin valinnat ovat olemassa, jotta pääset oikeasti näkemään asioita. Mutta kaikki, mitä sen taivaalla näet, tulee oikeiden pallojen sijainneista avaruudessa, minkä vuoksi sirppi, varjo tai pimennys ilmestyy aina sinne, minne fysiikka sanoo. Jos pidit tästä, muut taivas- ja avaruusoppaat menevät pidemmälle — raketit, Kuu, lentäminen.