Un joc cu faze ale Lunii și eclipse adevărate — chiar și văzute de pe Lună

Openworld este un sandbox voxel pe o planetă rotundă întreagă — mergi drept înainte și ajungi înapoi de unde ai plecat — cu o Lună spre care poți zbura. Pe Mac (nativ Apple Silicon), Windows și Linux. Ghidul acesta e despre cerul ei: de ce Luna își schimbă forma, de ce eclipsele sunt rare pe Pământul real și dese în joc și ce vezi când privești una de pe Lună.

Cum funcționează fazele Lunii pe o orbită reală?

Luna nu are faze proprii. E o minge, iar Soarele luminează mereu exact o jumătate din ea. Ce se schimbă e unghiul sub care vezi acea jumătate. Când Luna se află între tine și Soare, jumătatea ei luminată e întoarsă în partea opusă: Lună nouă. Când e de partea cealaltă a Pământului, vezi jumătatea luminată din față: Lună plină. Între ele vezi o parte din fața de zi și o parte din fața de noapte: semilune, pătrare, Luni giboase. Fracția luminată este pur și simplu (1 + cos α) / 2, unde α este unghiul Soare–Lună–Pământ.

Openworld face exact asta. Jocul calculează în fiecare clipă unde sunt Soarele, Pământul și Luna, pornind de la orbitele lor (ecuațiile lui Kepler, cu excentricitățile reale), și desenează Luna ca pe o sferă adevărată, pixel cu pixel, luminată dinspre Soare. Nicio fază pictată nicăieri: semiluna este umbra unei mingi. Și, fiindcă este geometrie, același calcul funcționează și invers: stând pe Lună, vezi fazele Pământului — un Pământ plin când cerul Pământului arată o Lună nouă, și tot așa.

• 25 minpentru o zi pe Pământ
• 29,5zile de la o Lună nouă la următoarea
• ≈ 12 h 20de timp real pentru o lună lunară
• 365zile într-un an (cam 6 zile reale)

Cum încape asta într-un joc? Tot sistemul solar este scalat: distanțele sunt împărțite la 6,371 (Pământul are o rază de 1 000 km), iar duratele la 57,6 (o zi durează 25 de minute). Ambele se micșorează împreună, așa că geometria cerului rămâne adevărată: unghiurile dintre corpuri, fazele lor și cele 29,5 zile ale lunii sunt cele reale.

De ce nu avem o eclipsă în fiecare lună?

La fiecare Lună nouă, Luna trece între Pământ și Soare. La fiecare Lună plină, trece în spatele Pământului. Atunci de ce nu sunt două eclipse pe lună pe Pământul real? Pentru că orbita Lunii este înclinată cu circa 5,1° față de orbita Pământului în jurul Soarelui (ecliptica). În cele mai multe luni, Luna alunecă puțin deasupra sau puțin sub linia dintre Soare și Pământ, iar umbrele ratează.

Cele două orbite se intersectează în două puncte numite noduri. O eclipsă poate avea loc doar când o Lună nouă sau plină cade aproape de un nod — ceea ce se întâmplă în două sezoane de eclipse pe an, la circa 173 de zile unul de altul. De aceea Pământul real vede între 4 și 7 eclipse pe an, nu 24.

Eclipsă de Soare sau de Lună: ce vezi în joc

O eclipsă de Soare are loc la Luna nouă: Luna ascunde Soarele pentru cei aflați în umbra ei. O eclipsă de Lună are loc la Luna plină: Luna intră în umbra Pământului, și toți cei de pe fața de noapte o văd. Fiecare umbră are două părți. În umbră, Soarele e ascuns complet. În penumbră, în jurul ei, doar o parte din discul Soarelui e acoperită.

În timpul unei eclipse de Soare

Jocul măsoară, din locul în care stai, cât din discul Soarelui este ascuns, cu aceeași suprapunere în formă de lentilă pe care ar folosi-o un planetariu. Rezultă o eclipsă parțială, totală sau inelară (când Luna e puțin prea departe ca să acopere tot Soarele — ca pe Pământ, depinde de distanța Lunii pe orbita ei eliptică). Fazele parțiale durează cam două minute de fiecare parte; totalitatea în sine durează doar câteva secunde, pentru că timpul jocului curge de 57,6 ori mai repede decât al nostru.

Iar lumina urmează. Lumina zilei din lume este înălțimea Soarelui înmulțită cu partea vizibilă din discul lui, așa că în timpul totalității terenul, cerul și creaturile se întunecă toate; o coroană de lumină, corona, apare în jurul Lunii negre. Creierul creaturilor citește aceeași lumină de zi: sub un sfert din lumina deplină, generatorul de creaturi o socotește noapte, așa că creaturile nopții pot apărea în plină zi, iar cele care ard la soare primesc o pauză. Panourile solare în timpul unei eclipse produc și ele mai puțin: producția lor urmează aceeași lumină.

În timpul unei eclipse de Lună — și de ce se face roșie Luna adevărată

Pe fața de noapte, Luna plină intră în umbra Pământului și se întunecă, de la o margine, apoi peste tot. În realitate, nu se face neagră: devine roșu-aramiu. Atmosfera Pământului îndoaie puțină lumină solară spre umbră, iar pe drum aerul împrăștie albastrul (același motiv pentru care apusurile sunt roșii). O Lună eclipsată total e luminată de toate răsăriturile și apusurile de pe Pământ deodată.

Cum arată o eclipsă de Soare văzută de pe Lună?

Iată partea frumoasă: o eclipsă de Lună văzută de pe Pământ e o eclipsă de Soare văzută de pe Lună. Stai pe Lună în clipa aceea și vezi Pământul trecând prin fața Soarelui. De acolo Pământul pare lat de circa 1,9°, de 3,7 ori mai lat decât Soarele, așa că îl acoperă cu ușurință și mult mai mult timp decât îl acoperă vreodată Luna de pe Pământ. Pe măsură ce Soarele dispare, un inel subțire se aprinde în jurul Pământului negru: atmosfera lui, strălucind cu toate răsăriturile și apusurile. Inelul acela e cel care vopsește Luna în roșu văzută de jos.

În Openworld funcționează după aceeași regulă, pentru că eclipsa se calculează uitându-se la fiecare corp dintre tine și Soare: pe Lună, acel corp e Pământul. Discul Soarelui se acoperă, cerul lunar negru se întunecă și mai tare, lumina de pe solul cenușiu scade. Și invers, în timpul unei eclipse de Soare pe Pământ, privește în sus de pe Lună: Pământul e plin, cu umbra Lunii alunecând peste el. Ca să stai chiar tu acolo, vezi cum să ajungi pe Lună, cu gravitația ei mică și Pământul atârnat într-un cer negru — iar ca să ajungi, construiește-ți racheta.

De pe Lună, Pământul abia se mișcă pe cer: Luna îi arată mereu aceeași față. Ziua și noaptea trec, Pământul își parcurge fazele, dar rămâne atârnat în același loc deasupra orizontului.

Eclipse pe fiecare corp (și Marte?)

Jocul nu are o listă de „eclipse de jucat”. Sistemul lui solar e o listă de corpuri — azi Soarele, Pământul și Luna — fiecare pe orbita lui, și pentru orice punct de pe orice lume se întreabă: ce corpuri se află între mine și Soare și cât din el ascund? Umbrele se desenează și pe corpurile de pe cer: de pe Pământ vezi eclipsa mușcând din Lună, de pe Lună vezi o pată întunecată alunecând peste Pământ. Marte nu e încă în joc; când va veni o altă lume, eclipsele ei vin odată cu ea, fără niciun cod nou de eclipse.

Când e următoarea eclipsă în lumea mea?

Jocul nu are un calendar de eclipse: cerul e calendarul. Cum e câte o eclipsă de fiecare fel în fiecare lună lunară, citește Luna:

• O semilună subțire, apoi nicio Lună: vine Luna nouă — o eclipsă de Soare va traversa o parte din fața de zi. Totalitatea se vede doar pe o fâșie îngustă; în rest, e parțială.
• O Lună tot mai rotundă în fiecare noapte: după circa două săptămâni, Luna plină aduce o eclipsă de Lună, vizibilă de pe toată fața de noapte.
• Un ciclu durează 29,5 zile de joc, cam 12 ore de joc. Privește cu o lunetă (×4) sau montează un telescop pe trepiedul lui (×16) pentru detaliile umbrei.
• Nu-ți lua ochii de la cer din cauza coroanei: se vede doar în secundele totalității.

Ziua, noaptea și vremea din jur

Eclipsele se petrec pe o zi și o noapte reale. Pământul se rotește în 25 de minute, Soarele răsare la est, axa e înclinată cu 23,44° ca a noastră, așa că lângă poli ai soare de miezul nopții și noapte polară fără niciun cod special. Zorii și amurgul colorează cerul spre Soare, noaptea e plină de stele. Când toți jucătorii de pe Pământ sunt în pat, noaptea trece. Pe Lună, o zi durează o lună lunară întreagă: două săptămâni de lumină, două săptămâni de noapte.

Pe Pământ, norii, ploaia, zăpada și furtunile plutesc peste uscat în fronturi late de câțiva kilometri — și îți pot ascunde eclipsa. Luna nu are aer, deci nici vreme: un cer negru, mereu senin.

Ce simulează jocul și ce simplifică

Openworld e mai întâi un joc: unele alegeri există ca să apuci să vezi lucrurile. Dar tot ce vezi pe cerul lui vine din pozițiile unor bile reale din spațiu, motiv pentru care o semilună, o umbră sau o eclipsă apar mereu unde spune fizica. Dacă ți-a plăcut, celelalte ghiduri despre cer și spațiu merg mai departe — rachete, Luna, zborul.