Mchezo wenye awamu halisi za Mwezi na kupatwa — hata ukiwa Mwezini

Openworld ni voxel sandbox kwenye sayari nzima ya duara — tembea moja kwa moja nawe utarudi ulikoanzia — wenye Mwezi unaoweza kuruka hadi huko. Kwenye Mac (asilia kwa Apple Silicon), Windows na Linux. Mwongozo huu unahusu anga hilo: kwa nini Mwezi hubadilisha umbo, kwa nini kupatwa ni nadra kwenye Dunia halisi lakini mara kwa mara kwenye mchezo, na unachokiona ukiutazama ukiwa Mwezini.

Awamu za Mwezi zinafanyaje kazi kwenye mzingo halisi?

Mwezi hauna awamu zake wenyewe. Ni mpira, na Jua huangaza daima nusu moja kamili yake. Kinachobadilika ni pembe unayoiona nusu hiyo. Mwezi ukiwa kati yako na Jua, nusu yake iliyoangazwa inatazama upande mwingine: Mwezi mpya. Ukiwa upande wa mbali wa Dunia, unaiona nusu yake iliyoangazwa ana kwa ana: Mwezi mpevu. Katikati, unaona sehemu ya upande wa mchana na sehemu ya upande wa usiku: miezi mwandamo, robo, na mwezi uliovimba. Sehemu iliyoangazwa ni (1 + cos α) / 2 tu, ambapo α ni pembe ya Jua–Mwezi–Dunia.

Openworld inafanya hivyo hasa. Mchezo unahesabu mahali Jua, Dunia na Mwezi vilipo kila wakati, kutoka kwenye mizingo yao (milinganyo ya Kepler, yenye usawa halisi wa mzingo), na unachora Mwezi kama tufe halisi, pikseli kwa pikseli, ukiangazwa kutoka upande wa Jua. Hakuna awamu zilizochorwa popote: mwezi mwandamo ni kivuli cha mpira. Na kwa kuwa ni jiometri, hesabu ileile inafanya kazi kinyume: ukisimama Mwezini, unaona awamu za Dunia — Dunia mpevu wakati anga la Dunia linaonyesha Mwezi mpya, na kadhalika.

• dak 25kwa siku moja Duniani
• 29.5siku kutoka Mwezi mpya mmoja hadi unaofuata
• ≈ saa 12 dakika 20za muda halisi kwa mwezi wa mwandamo
• 365siku katika mwaka (takriban siku 6 halisi)

Hilo linaingiaje kwenye mchezo? Mfumo mzima wa jua umepunguzwa: umbali unagawanywa kwa 6.371 (Dunia ina kipenyo cha nusu cha km 1,000) na vipindi kwa 57.6 (siku inadumu dakika 25). Vyote vinapungua pamoja, kwa hiyo jiometri ya anga inabaki kuwa kweli: pembe kati ya miili, awamu zake na siku 29.5 za mwezi ni halisi.

Kwa nini hatuna kupatwa kila mwezi?

Kila Mwezi mpya, Mwezi unapita kati ya Dunia na Jua. Kila Mwezi mpevu, unapita nyuma ya Dunia. Basi kwa nini hakuna kupatwa mara mbili kwa mwezi kwenye Dunia halisi? Kwa sababu mzingo wa Mwezi umeinama kwa takriban 5.1° ikilinganishwa na mzingo wa Dunia kuzunguka Jua (ekliptiki). Miezi mingi, Mwezi unapita juu kidogo au chini kidogo ya mstari kati ya Jua na Dunia, na vivuli vinakosa lengo.

Mizingo miwili inakatana kwenye pointi mbili zinazoitwa nodi. Kupatwa kunaweza kutokea tu pale Mwezi mpya au mpevu unapoangukia karibu na nodi — jambo linalotokea wakati wa misimu miwili ya kupatwa kwa mwaka, takriban siku 173 mbali. Ndiyo maana Dunia halisi inaona kupatwa 4 hadi 7 kwa mwaka, si 24.

Kupatwa kwa jua dhidi ya kupatwa kwa mwezi: unachokiona kwenye mchezo

Kupatwa kwa jua kunatokea Mwezi mpya: Mwezi unaficha Jua kwa watu wanaosimama kwenye kivuli chake. Kupatwa kwa mwezi kunatokea Mwezi mpevu: Mwezi unaingia kwenye kivuli cha Dunia, na kila mtu aliye upande wa usiku anakiona. Kila kivuli kina sehemu mbili. Kwenye kivuli kizito (umbra), Jua limefichwa kabisa. Kwenye kivuli hafifu (penumbra), kinachokizunguka, ni sehemu tu ya diski ya Jua iliyofunikwa.

Wakati wa kupatwa kwa jua

Mchezo unapima, kutoka ulipo, ni kiasi gani cha diski ya Jua kimefichwa, kwa mwingiliano uleule wenye umbo la lenzi ambao sayari-jumba lingetumia. Hilo linatoa kupatwa kwa sehemu, kamili au kwa pete (wakati Mwezi uko mbali kidogo kufunika Jua zima — kama kwenye Dunia, inategemea umbali wa Mwezi kwenye mzingo wake wa mviringo-bapa). Awamu za sehemu zinadumu takriban dakika mbili kila upande; ukamilifu wenyewe unadumu sekunde tu, kwa sababu wakati wa mchezo unakwenda kasi mara 57.6 kuliko wetu.

Na mwanga unafuata. Mwanga wa mchana wa ulimwengu ni urefu wa Jua ukizidishwa na sehemu inayoonekana ya diski yake, kwa hiyo wakati wa kupatwa kamili ardhi, anga na viumbe vyote vinatiwa giza; taji ya mwanga, korona, inaonekana kuzunguka Mwezi mweusi. Akili za viumbe zinasoma mwanga huohuo wa mchana: chini ya robo ya mwanga kamili, kizalishaji cha viumbe kinauhesabu kama usiku, kwa hiyo viumbe vya usiku vinaweza kutokea katikati ya mchana, na wale wanaoungua kwa mwanga wa jua wanapata nafuu. Paneli za jua wakati wa kupatwa nazo zinazalisha kidogo: nguvu zake zinafuata mwanga uleule.

Wakati wa kupatwa kwa mwezi — na kwa nini Mwezi halisi unageuka mwekundu

Upande wa usiku, Mwezi mpevu unaingia kwenye kivuli cha Dunia na kutiwa giza, kuanzia ukingo mmoja, kisha pande zote. Kwa uhalisia, haugeuki mweusi: unageuka mwekundu wa shaba. Angahewa la Dunia linapinda mwanga kidogo wa jua hadi kwenye kivuli kizito, na njiani hewa inatawanya rangi ya buluu (sababu ileile ya machweo kuwa mekundu). Mwezi uliopatwa kabisa unaangazwa na macheo na machweo yote ya Dunia kwa pamoja.

Kupatwa kwa jua kunaonekanaje kutoka Mwezini?

Hapa kuna sehemu nzuri: kupatwa kwa mwezi kunakoonekana kutoka Duniani ni kupatwa kwa jua kunakoonekana kutoka Mwezini. Simama Mwezini wakati huo nawe utaona Dunia ikipita mbele ya Jua. Kutoka huko Dunia inaonekana na upana wa takriban 1.9°, mara 3.7 ya Jua, kwa hiyo inalifunika kwa urahisi, na kwa muda mrefu zaidi kuliko Mwezi unavyolifunika kutoka Duniani. Jua likipotea, pete nyembamba inawaka kuzunguka Dunia nyeusi: angahewa lake, likimetameta na kila macheo na machweo. Pete hiyo ndiyo inayoupaka Mwezi rangi nyekundu ukiutazama kutoka chini.

Kwenye Openworld inafanya kazi kwa kanuni ileile, kwa sababu hesabu ya kupatwa inaangalia kila mwili uliopo kati yako na Jua: ukiwa Mwezini, mwili huo ni Dunia. Diski ya Jua inafunikwa, anga jeusi la Mwezi linatiwa giza zaidi, mwanga kwenye ardhi ya kijivu unashuka. Na upande wa pili, wakati wa kupatwa kwa jua Duniani, tazama juu kutoka Mwezini: Dunia ni mpevu, na kivuli cha Mwezi kikiteleza juu yake. Ili kusimama huko mwenyewe, tazama jinsi ya kwenda kusimama Mwezini, na mvutano wake mdogo na Dunia ikining'inia kwenye anga jeusi — na ili ufike huko, jenga roketi yako.

Ukiwa Mwezini, Dunia haisogei karibu kabisa angani: Mwezi daima unaionyesha uso uleule. Mchana na usiku vinapita, Dunia inapitia awamu zake, lakini inaning'inia mahali pamoja juu ya upeo wa macho.

Kupatwa kwenye kila mwili (na vipi kuhusu Mirihi?)

Mchezo hauna orodha ya “kupatwa kwa kucheza”. Mfumo wake wa jua ni orodha ya miili — leo ni Jua, Dunia na Mwezi — kila mmoja kwenye mzingo wake, na kwa sehemu yoyote kwenye ulimwengu wowote unauliza: ni miili gani iliyo kati yangu na Jua, na inaficha kiasi gani chake? Vivuli vinachorwa kwenye miili iliyo angani pia: kutoka Duniani unatazama kupatwa kukila Mwezi, kutoka Mwezini unaona doa jeusi likiteleza juu ya Dunia. Mirihi bado haimo kwenye mchezo; ulimwengu mwingine ukifika, kupatwa kwake kunakuja nao, bila msimbo mpya wa kupatwa.

Kupatwa kunakofuata kwenye ulimwengu wangu ni lini?

Hakuna kalenda ya kupatwa kwenye mchezo: anga ndilo kalenda. Kwa kuwa kuna kupatwa kwa kila aina kila mwezi wa mwandamo, soma Mwezi:

• Hilali nyembamba, kisha hakuna Mwezi kabisa: Mwezi mpya unakuja — kupatwa kwa jua kutavuka sehemu ya upande wa mchana. Kupatwa kamili kunaonekana tu kwenye njia nyembamba; kwingineko, ni kwa sehemu.
• Mwezi unaozidi kuwa mviringo kila usiku: baada ya takriban wiki mbili, Mwezi mpevu unaleta kupatwa kwa mwezi, unaoonekana kutoka upande mzima wa usiku.
• Mzunguko mmoja unachukua siku 29.5 za mchezo, takriban saa 12 za kucheza. Tazama kwa darubini ndogo (×4) au weka darubini kubwa kwenye tripodi yake (×16) kuona maelezo ya kivuli.
• Usigeuke kamwe pembeni wakati wa korona: inaonekana tu kwa sekunde za kupatwa kamili.

Mchana, usiku na hali ya hewa kuzunguka

Kupatwa kunapanda juu ya mchana na usiku halisi. Dunia inazunguka kwa dakika 25, Jua linachomoza mashariki, mhimili umeinama kwa 23.44° kama wetu, kwa hiyo karibu na ncha unapata jua la usiku wa manane na usiku wa ncha bila msimbo maalum. Alfajiri na jioni zinapaka anga rangi kuelekea Jua, usiku umejaa nyota. Wachezaji wote wa Dunia wakiwa kitandani, usiku unapita. Mwezini, siku inadumu mwezi mzima wa mwandamo: wiki mbili za mwanga, wiki mbili za usiku.

Duniani, mawingu, mvua, theluji na dhoruba huteleza juu ya nchi kwenye mbele zenye upana wa kilomita chache — na zinaweza kuficha kupatwa kwako. Mwezi hauna hewa, kwa hiyo hakuna hali ya hewa: anga jeusi, daima safi.

Kile mchezo unachoigiza, na kile unachorahisisha

Openworld ni mchezo kwanza: baadhi ya chaguzi zipo ili uweze kuona mambo kweli. Lakini kila unachokiona angani mwake kinatokana na nafasi za mipira halisi angani, ndiyo maana hilali, kivuli au kupatwa daima kunatokea mahali ambapo fizikia inasema pawe. Ukipenda hilo, miongozo mingine ya anga na nafasi inakwenda mbali zaidi — roketi, Mwezi, kuruka.