Gra z prawdziwymi fazami Księżyca i zaćmieniami — nawet oglądanymi z Księżyca

Openworld to sandbox z voxelami na całej, okrągłej planecie — idź prosto, a wrócisz do punktu wyjścia — z Księżycem, na który można polecieć. Na Macu (natywnie na Apple Silicon), Windowsie i Linuksie. Ten poradnik jest o tym niebie: dlaczego Księżyc zmienia kształt, dlaczego zaćmienia są rzadkie na prawdziwej Ziemi, a częste w grze, i co widzisz, gdy oglądasz jedno z nich z Księżyca.

Jak działają fazy Księżyca na prawdziwej orbicie?

Księżyc nie ma własnych faz. To kula, a Słońce zawsze oświetla dokładnie jej połowę. Zmienia się kąt, pod którym widzisz tę połowę. Gdy Księżyc znajduje się między tobą a Słońcem, jego oświetlona połowa jest odwrócona: nów. Gdy jest po drugiej stronie Ziemi, widzisz oświetloną połowę wprost: pełnia. Pomiędzy widzisz część strony dziennej i część nocnej: sierpy, kwadry, Księżyce garbate. Oświetlony ułamek to po prostu (1 + cos α) / 2, gdzie α to kąt Słońce–Księżyc–Ziemia.

Openworld robi dokładnie to. Gra liczy w każdej chwili, gdzie są Słońce, Ziemia i Księżyc, na podstawie ich orbit (równania Keplera, z prawdziwymi mimośrodami), i rysuje Księżyc jako prawdziwą kulę, piksel po pikselu, oświetloną z kierunku Słońca. Nigdzie nie ma malowanych faz: sierp to cień kuli. A ponieważ to geometria, ten sam rachunek działa w drugą stronę: stojąc na Księżycu, widzisz fazy Ziemi — pełną Ziemię, gdy na niebie Ziemi jest nów, i tak dalej.

• 25 minna jeden dzień na Ziemi
• 29,5dnia od jednego nowiu do następnego
• ≈ 12 h 20czasu rzeczywistego na miesiąc księżycowy
• 365dni w roku (około 6 prawdziwych dni)

Jak to się mieści w grze? Cały układ słoneczny jest przeskalowany: odległości dzieli się przez 6,371 (Ziemia ma promień 1000 km), a czasy przez 57,6 (dzień trwa 25 minut). Oba maleją razem, więc geometria nieba pozostaje prawdziwa: kąty między ciałami, ich fazy i 29,5 dnia miesiąca są prawdziwe.

Czemu nie mamy zaćmienia co miesiąc?

Przy każdym nowiu Księżyc przechodzi między Ziemią a Słońcem. Przy każdej pełni przechodzi za Ziemią. Czemu więc na prawdziwej Ziemi nie ma dwóch zaćmień na miesiąc? Bo orbita Księżyca jest nachylona o około 5,1° względem orbity Ziemi wokół Słońca (ekliptyki). W większości miesięcy Księżyc prześlizguje się tuż nad linią łączącą Słońce i Ziemię albo tuż pod nią, a cienie mijają cel.

Obie orbity przecinają się w dwóch punktach zwanych węzłami. Zaćmienie może się zdarzyć tylko wtedy, gdy nów lub pełnia wypada blisko węzła — a to zdarza się podczas dwóch sezonów zaćmień w roku, oddzielonych o około 173 dni. Dlatego na prawdziwej Ziemi widać od 4 do 7 zaćmień rocznie, a nie 24.

Zaćmienie Słońca a zaćmienie Księżyca: co widać w grze

Zaćmienie Słońca zdarza się podczas nowiu: Księżyc zasłania Słońce ludziom stojącym w jego cieniu. Zaćmienie Księżyca zdarza się podczas pełni: Księżyc wchodzi w cień Ziemi i widzą to wszyscy po nocnej stronie. Każdy cień ma dwie części. W cieniu głównym Słońce jest całkowicie zasłonięte. W półcieniu, wokół niego, zakryta jest tylko część tarczy Słońca.

Podczas zaćmienia Słońca

Gra mierzy z miejsca, w którym stoisz, jaka część tarczy Słońca jest zasłonięta, z takim samym soczewkowatym nakładaniem, jakiego użyłoby planetarium. Daje to zaćmienie częściowe, całkowite lub obrączkowe (gdy Księżyc jest trochę za daleko, by zasłonić całe Słońce — jak na Ziemi, zależy to od odległości Księżyca na jego eliptycznej orbicie). Fazy częściowe trwają około dwóch minut z każdej strony; sama totalność trwa tylko sekundy, bo czas w grze biegnie 57,6 raza szybciej niż nasz.

A światło idzie w ślad za tym. Światło dzienne w świecie to wysokość Słońca pomnożona przez widoczną część jego tarczy, więc podczas całkowitości teren, niebo i stworzenia pogrążają się w ciemności; wokół czarnego Księżyca pojawia się korona światła, czyli korona słoneczna. Mózgi stworzeń czytają to samo światło dzienne: poniżej jednej czwartej pełnego światła spawner liczy to jako noc, więc nocne stworzenia mogą pojawić się w środku dnia, a te, które płoną w słońcu, dostają chwilę wytchnienia. Panele słoneczne podczas zaćmienia też produkują mniej: ich moc idzie za tym samym światłem.

Podczas zaćmienia Księżyca — i czemu prawdziwy Księżyc robi się czerwony

Po nocnej stronie pełny Księżyc wchodzi w cień Ziemi i ciemnieje, od jednej krawędzi, potem cały. W rzeczywistości nie robi się czarny: robi się miedziano-czerwony. Atmosfera Ziemi załamuje odrobinę światła słonecznego w cień główny, a po drodze powietrze rozprasza błękit (z tego samego powodu zachody słońca są czerwone). Całkowicie zaćmiony Księżyc jest oświetlony wszystkimi wschodami i zachodami słońca na Ziemi naraz.

Jak wygląda zaćmienie Słońca z Księżyca?

Oto piękna część: zaćmienie Księżyca widziane z Ziemi to zaćmienie Słońca widziane z Księżyca. Stań w tej chwili na Księżycu, a zobaczysz, jak Ziemia przechodzi przed Słońcem. Stamtąd Ziemia wygląda na szeroką na około 1,9°, 3,7 raza szerszą od Słońca, więc z łatwością je zakrywa, i to na znacznie dłużej, niż Księżyc kiedykolwiek zakrywa je z Ziemi. Gdy Słońce znika, wokół czarnej Ziemi zapala się cienki pierścień: jej atmosfera, żarząca się wszystkimi wschodami i zachodami słońca. To właśnie ten pierścień maluje Księżyc na czerwono, patrząc z dołu.

W Openworld działa to według tej samej reguły, bo rachunek zaćmienia patrzy na każde ciało między tobą a Słońcem: na Księżycu tym ciałem jest Ziemia. Tarcza Słońca zostaje zakryta, czarne księżycowe niebo robi się jeszcze ciemniejsze, światło na szarym gruncie spada. A w drugą stronę, podczas zaćmienia Słońca na Ziemi, spójrz w górę z Księżyca: Ziemia jest w pełni, a po niej przesuwa się cień Księżyca. Żeby stanąć tam samemu, zobacz, jak stanąć na Księżycu, z jego niską grawitacją i Ziemią wiszącą na czarnym niebie — a żeby tam dolecieć, zbuduj swoją rakietę.

Z Księżyca Ziemia ledwo porusza się po niebie: Księżyc zawsze pokazuje jej tę samą stronę. Dzień i noc mijają, Ziemia przechodzi przez swoje fazy, ale wisi w tym samym miejscu nad horyzontem.

Zaćmienia na każdym ciele (a co z Marsem?)

Gra nie ma listy „zaćmień do zagrania”. Jej Układ Słoneczny to lista ciał — dziś Słońce, Ziemia i Księżyc — każde na swojej orbicie, a dla każdego punktu na każdym świecie pyta: które ciała stoją między mną a Słońcem i jak dużo z niego zasłaniają? Cienie są rysowane także na ciałach na niebie: z Ziemi patrzysz, jak zaćmienie wgryza się w Księżyc, z Księżyca widzisz ciemną plamę przesuwającą się po Ziemi. Marsa w grze jeszcze nie ma; gdy pojawi się inny świat, jego zaćmienia przyjdą razem z nim, bez nowego kodu zaćmień.

Kiedy będzie następne zaćmienie w moim świecie?

W grze nie ma kalendarza zaćmień: niebo jest kalendarzem. Skoro w każdym miesiącu księżycowym jest po jednym zaćmieniu każdego rodzaju, czytaj Księżyc:

• Cienki sierp, a potem w ogóle brak Księżyca: zbliża się nów — zaćmienie Słońca przejdzie przez część strony dziennej. Całkowitość widać tylko wzdłuż wąskiego pasa; gdzie indziej jest częściowe.
• Księżyc, który co noc robi się okrąglejszy: jakieś dwa tygodnie później pełnia przynosi zaćmienie Księżyca, widoczne z całej nocnej strony.
• Jeden cykl trwa 29,5 dnia w grze, czyli około 12 godzin grania. Obserwuj przez lunetę (×4) albo ustaw teleskop na statywie (×16), by zobaczyć szczegóły cienia.
• Nie odwracaj wzroku od korony słonecznej: widać ją tylko podczas kilku sekund całkowitości.

Dzień, noc i pogoda wokół

Zaćmienia zachodzą na prawdziwym dniu i nocy. Ziemia obraca się w 25 minut, Słońce wschodzi na wschodzie, oś jest nachylona o 23,44° jak nasza, więc w pobliżu biegunów masz słońce o północy i noc polarną bez żadnego specjalnego kodu. Świt i zmierzch zabarwiają niebo w stronę Słońca, noc jest pełna gwiazd. Gdy wszyscy gracze na Ziemi leżą w łóżkach, noc mija. Na Księżycu dzień trwa cały miesiąc księżycowy: dwa tygodnie światła, dwa tygodnie nocy.

Na Ziemi chmury, deszcz, śnieg i burze płyną nad lądem we frontach szerokich na kilka kilometrów — i mogą ukryć twoje zaćmienie. Księżyc nie ma powietrza, więc nie ma pogody: czarne niebo, zawsze bezchmurne.

Co gra symuluje, a co upraszcza

Openworld to przede wszystkim gra: niektóre wybory istnieją po to, żebyś naprawdę mógł coś zobaczyć. Ale wszystko, co widzisz na jego niebie, pochodzi z położenia prawdziwych kul w przestrzeni, dlatego sierp, cień czy zaćmienie zawsze pojawiają się tam, gdzie fizyka mówi, że powinny. Jeśli ci się to spodobało, pozostałe poradniki o niebie i kosmosie idą dalej — rakiety, Księżyc, latanie.