גראביטי - סקירה פיזיקלית

[FONT=arial][FONT=arial black][SIZE=4]הקדמה
[SIZE=2][FONT=arial]הסרט גראביטי יצא אי שם בשלהי 2013. הסרט, בבימויו של אלפונסו קוארון, ובכיכובם של ג'ורג' קלוני וסנדרה בולוק, מציג שני אסטרונאוטים, שבעקבות התנגשות בין שני עצמים בחלל מוצאים את עצמם לפתע ללא קשר עם כדור הארץ, כשהם נאבקים לחזור אל כדור הארץ. הסרט זכה להצלחה רבה בקופות. בנושא הזה, אציג בקצרה את ארועי הסרט, ואדון בחלק מהפיזיקה, ואציין טעויות, וגם כמה דברים נכונים, שהיו בסרט.

[FONT=arial black][SIZE=4]תקציר עלילה

[FONT=arial][SIZE=2]באופן טבעי, טוב יעשה אדם שטרם צפה בסרט אם לא יקרא.
[SPOILER]
ד"ר ראיין סטון (סנדרה בולוק) ומאט קובלסקי (ג'ורג' קלוני) הם חלק מצוות שנשלח לחלל כדי לתקן את טלסקופ החלל על שם האבל. ד"ר ראיין היא מומחית משימה, שאינה אסטרונאוטית "מקצועית", אלא יש בה הידע המקצועי לתיקון טלסקופ החלל. מאט קובלסקי הוא אסטרונאוט ותיק. אלא שבזמן עבודות התיקון, מתרחשת התנגשות בין שני עצמים בחלל, שגורמת לחוסר תפקוד של לווייני התקשורת, ובכך מונעת מצוות המשימה לדבר עם מרכז הבקרה באמריקה. השניים חוזרים ידנית על ידי תמרון בחלל אל מעבורת החלל שבה הגיעו, ומגלים שהיא נהרסה, וכל צוותה מת. הם מנסים לנווט את דרכם אל תחנת החלל הבינלאומית, בשאריות הדלק האחרון שנותר להם. ההגעה לתחנה אינה חלקה, ובסופו של דבר נוצר מצב בו קובלסקי מבין שעליו להקריב את עצמו ולהיזרק אל החלל, כדי שלראיין יהיה סיכוי לחזור לתחנת החלל. ראיין נכנסת לתחנת החלל, ורואה שהצוות שלה כבר נטש את תחנת החלל, ונותרה לתחנת החלל רק קפסולת מילוט אחת, אך היא נפגעה והמצנח שלה כבר יצא החוצה. שריפה פורצת על תחנת החלל, וראיין בורחת אל הקפסולה. ללא מצנח לא תוכל לתמרן לכדור הארץ, ולכן היא מנסה להגיע אל תחנת חלל סינית, טיאנגונג, כדי להשתמש בקפסולות המילוט שלה, וכדי להגיע לשם היא תנסה להשתמש בקפסולה של תחנת החלל הבינלאומית. אך אז היא רואה שמערכת ההנעה הראשית של הקפסולה אינה עובדת, ונותרה המערכת השנייה, שמטרתה לסייע בנחיתה בכדור הארץ. ראיין אינה רואה את עצמה נחלצת מהמצב הזה, ומחליטה להקטין את כמות החמצן בקפסולה ומנסה להתאבד. היא מאבדת את ההכרה, והוזה שמאט חזר ונכנס לפתע לקפסולה, ואז מסביר לה כיצד להשתמש במערכת ההנעה הזו כדי להגיע אל טיאנגונג. ראיין חוזרת להכרה, ומבצעת את התמרון. היא מגיעה לטיאנגונג בזמן שהיא כבר מתחילה להיכנס לאטמוספירה, ולהתפרק, ובקושי רב ראיין מגיעה לקפסולה של תחנת החלל הסינית, ועל סמך זיכרון שרירים בלבד מצליחה להפעיל אותה (השלטים בקפסולה הסינית הם בסינית), ובסופו של דבר לנחות בכדור הארץ.
[/SPOILER][/SIZE][/FONT][/SIZE][/FONT]

[FONT=arial black][SIZE=4]בעיות פיזיקליות
[SIZE=2][FONT=arial]1. לא כל הלוויינים חגים באותו תחום גבהים מעל כדור הארץ. תחנת החלל, האבל, והשאר שמדובר בהם, חגים מסביב לכדור הארץ בגובה של כ-500 קילומטר. לכן, גם השברים שמהם הם מתחמקים במהלך הסרט, נמצאים בערך בגובה זה. הלוויינים המשמשים לצורך תקשורת נמצאים בגובה של 36,000 קילומטר. בגובה הזה, זמן ההקפה שלהם סביב כדור הארץ הוא יממה, ועל כן הם יכולים להישאר קבועים במקומם בשמים. לכן, לא ברור כיצד שברים שנמצאים בגובה של 500 קילומטר יכולים לפגוע ולהשבית לוויינים שנמצאים הרבה יותר רחוק מהם.
2. מספר הקסם 90 דקות שעוברות בין מעברים סמוכים של השברים... הוא די מספר קסם. נכון, עצמים בגובה נמוך (~500 קילומטר) מעל פני כדור הארץ אכן יקיפו אותו אחת ל-90 דקות בקירוב די טוב. עם זאת! ראיין ומאט אינם על כדור הארץ. הם בחלל, גם כן מקיפים את כדור הארץ אחת ל-90 דקות. למעשה יקרו אחד המצבים הבאים:
- השברים, מאט, וראיין מקיפים את כדור הארץ באותו המישור. במקרה הזה, ראיין ומאט לא אמורים לראות כלל את השברים, משום שהם נעים באותה מהירות, על אותו מעגל, ויש ביניהם הבדל קבוע, שלא ייסגר לעולם, מאחר והם נעים בדיוק באותו האופן!
- לשברים אופן כאוטי. במקרה הזה, קשה יחסית לחזות את השברים. זאת מאחר ויש המון שברים, וכל אחד קיבל מהירות קצת שונה, ולכן לכל אחד יהיה מסלול מסויים קצת שונה, וסך הכול יהיה קשה להעריך מתי שברים מסויימים יחתכו את המסלול של מאט. במקרה הזה, קשה לחזות בכלל את המספר.
- ההסבר הסביר ביותר למספר 90 הוא הבא: ההתפוצצות ארעה במישור שונה מזו שבה מאט וראיין נעו. כל תנועה של גוף סביב כדור הארץ מתבצעת במישור שמכיל את מרכז כדור הארץ. שני מישורים כאלו נחתכים בקו ישר, שעובר דרך המישור המכיל את קו המשווה. (ציירו זאת!) לכן לכל שני מעגלים שמרכזם בכדור הארץ, ויש להם הטיות שונות, יש שני נקודות חיתוך, מעל קו המשווה. אם נניח שאכן ההתפוצצות הייתה כאוטית, אז היא פגעה באופן אקראי בעצמים אחרים שסמוכים יחסית להם, ולאט לאט נוצרה תגובת שרשרת שיצרה יותר מדי גרוטאות במישור הזה, או לפחות הרבה מאוד זבל. לכן, ייתכן שכל פעם שמאט וראיין יחתכו את המישור "המזוהם", הם ייפגעו מהשברים. להסבר הזה גם יש כמה בעיות: אם כל המישור הפך לזבל, אז הם אמורים לפגוש את המישור הזה כל 45 דקות (שתי נקודות מפגש בהקפה, כלומר מרחק של 45 דקות). שנית, ייקח יותר זמן עד שכל העצמים הסמוכים להתנגשות יהפכו לזבל חללי.

3. תמרונים חלליים הם הרבה יותר מורכבים מכפי שמוצג בסרט. כל שינוי מהירות קטן בחלל גורם לכך שהמסלול המעגלי של העצם סביב כדור הארץ קצת משתנה. זהו מדע בפני עצמו לתכנן מפגשים בין עצמים בחלל. חלק מהבעיה היא שעצמים הנפגשים בחלל צריכים להיות במהירות כמעט זהה, אחרת תהיה ביניהם מהירות יחסית אדירה, שכן המהירות של כל עצם בחלל היא כ-8 קילומטר לשנייה. לכן שני עצמים שלא נעים בדיוק לאותו כיוון, כל אחד יראה את השני במהירות של 10 קילומטר לשנייה לפחות. היציאה של ראיין עם [I]מטף כיבוי[/I] מתחנת החלל, ושימוש בו כדי להגיע לטיאנגונג... היא ללא ספק סוריאליסטית. גם העובדה שהאבל, תחנת החלל הבינלאומית, וטיאנגונג היו כה סמוכים אחד לשני היא גם כן מאוד לא סבירה עד כדי בלתי אפשרית.

4. דעיכתה של טיאנגונג באטמוספירה מהירה מדי. עצמים בגובה המדובר, של בערך 400 קילומטר מעל כדור הארץ, לא פועל כח התנגדות אוויר חזק כפי שמתואר. לראיין היה אמור להיות די זמן לתפעל את טיאנגונג מבלי סכנה של התרסקות באטמוספירה. האפקט הזה מורגש בהרבה בגובה של 100-200 קילומטר מעל פני כדור הארץ.

5. הרגע הדרמטי של הסרט, כשמאט משחרר את עצמו מהכבל, ונזרק אל החלל, ככל הנראה היה כזה ללא סיבה אמיתית. מהרגע שהכבל תפס את הרגל של ראיין, והיא נעצרה, שום כוח לא מושך יותר את מאט אחורה. הם פשוט אמורים להישאר בשיווי משקל בתנוחה הזאת, ללא מאמץ מצד אף אחד מהם. ראיין, בשלב הזה צריכה למשוך קלות בכבל, ומאט ינוע לכיוון שלה, בלי סכנה לאף אחד מהם.

6. בקפסולות סויוז (שעל תחנת החלל הבינלאומית) יש מקום לשלושה אנשים. בתחנת החלל יש דרך קבע שישה אנשים. תחנת החלל התפנתה לגמרי, בעוד שקפסולות סויוז אחת נותרת מחוברת לתחנה, מקולקלת. איך זה קרה? שאלה טובה.

[FONT=Arial Black][SIZE=4]דברים אמיתיים שכדאי לציין
[/SIZE][/FONT]
1. אש כדורית. במהלך שהותה הקצרה של ראיין בתחנת החלל הבינלאומית, המצלמה מתמקדת בכדור אש שראיין לא מבחינה בו, שגורם לאחר מכן לשריפה. אכן כך נראית אש בחלל. ב"היעדר כבידה" (= כשעל כל הגופים פועל אך ורק כח הכבידה אך שלמעשה אף גוף לא חש שעל הגוף השני פועלת כבידה), או זרמי רוח רציניים במיוחד, החלקיקים הטעונים שהם האש מתפזרים במידה שווה לכל הכיוונים, ויוצרת את הכדור החיוור הזה.

2. הסכנה המדוברת על כך שעצמים שיתנגשו בחלל ייצרו המון זבל ובעקבותו תגובת שרשרת הוא איום רציני ביותר. לתופעה קוראים kessler syndrom. בחלל יש המון זבל. עוד קצת זבל, וייתכן והמצב הזה באמת יקרה. קשה מאוד למצוא פתרונות לזה, משום שעיקר הבעיה בזבל היא המהירות שלו. ה-8 קילומטר שעליהם דיברתי קודם. גם הזבל נע במהירות כזו. אין דרך כל כך למגן לוויינים מפני פגיעה מאסיבית כזאת. ואין דרך ממשית להפחית את כמות הזבל. זוהי אכן בעיה שעלולה להפוך לרלוונטית בזמן הקרוב.

3. התפנות האסטרונאוטים מתחנת החלל הבינלאומית היא לפי נוהל חרום אמיתי שקיים אצלהם. פיקוד החלל האמריקני עוקב אחרי פרטים בחלל, ואם מזהה שעצם יחלוף קרוב מדי לתחנת החלל, מיד ניתנת התרעת התנגשות לצוות תחנת החלל הבינלאומית. בין השאר הדבר נכון גם לשיגורי לוויינים, וכשמשוגר לוויין מכדור הארץ, חלק מההכנות הן לוודא שהוא לא יחלוף קרוב מדי לתחנת החלל הבינלאומית.


[FONT=arial black][SIZE=4]סיכום

[FONT=arial][SIZE=2]תצפו בסרט הוא בסדר.

לורד אביזי, קיסר מאדים. כל הזכויות חצי שמורות לי.
[/SIZE][/FONT][/SIZE][/FONT]
[/FONT][/SIZE][/SIZE][/FONT][/FONT][/SIZE][/SIZE][/FONT][/FONT][FONT=arial black][SIZE=4][SIZE=2][FONT=arial black][SIZE=4][SIZE=2][/SIZE][/SIZE][/FONT][/SIZE][FONT=arial black][SIZE=4][SIZE=2][FONT=arial][/FONT][/SIZE][/SIZE][/FONT][/SIZE][/FONT]

מבלי להתייחס לכל העובדות הפיזיקליות, לדעתי אחלה סרט, נותן תחושה של סרט קצר יותר ממה שהוא וזה סבבה.
האפקטים והאנימציה מעולים, הסרט נראה מאוד מציאותי, לפחות לי בתור אדם שמעולם לא היה בחלל...

אחלה ביקורת ותודה על הפרסום!