Hollywood versus fyzika: Gravitace bez gravitace

Ceny filmové akademie v roce 2014 zcela ovládl vědecko-fantastický film Gravitace (2013), popisující příběh astronautky osamocené na oběžné dráze. Získal celkem sedm zlatých sošek Oscarů. A ačkoliv se tentokrát upustilo od fantastických výbuchů, Hollywood má na poli fyziky stále co napravovat.

Jak doopravdy funguje gravitace, si můžete vyzkoušet v dokumentu Úžasná zemská přitažlivost na Prima ZOOM.

Hned na úvod je třeba dát za pravdu režisérovi Alfonsu Cuarónovi, který prohlásil, že chtěl natočit film, který lidi bude bavit, ne film vědecky dokonalý – ten by totiž byl nudný. Na tom není nic špatného. Film je navíc v některých detailech až překvapivě věrný, alespoň podle slov astronautů dříve sloužících na Mezinárodní vesmírné stanici. Interiéry jsou věrně vyvedené, včetně detailů vybavení. Podobně tak technické vybavení raketoplánu a Hubbleův vesmírný dalekohled. Kde mohli filmaři chybit, když ve scénáři není žádný nesmyslný, na poslední chvíli zjištěný astreoid?

Ach ty oběžné dráhy

První chyba je hned zřejmá každému fandovi kosmonautiky. Proč jsou Hubbleův vesmírný dalekohled, Mezinárodní vesmírná stanice (International Space Station – ISS), čínská stanice Tiangong a komunikační družice na stejné oběžné dráze? Pro člověka na Zemi je všechno v pohybu na jedné ploše, takže se to zdá normální, ale ve vesmíru tomu tak není, všechno je v prostoru. Zatímco Hubbleův vesmírný dalekohled obíhá kolem Země ve výšce 559 kilometrů, ISS obíhá ve výšce 330 (v maximu 410) kilometrů nad Zemí, krom toho dráhy zmíněných těles mají úplně jiné sklony. Komunikační družice v kontrastu k tomu obíhají ve výškách tisíců kilometrů nad povrchem Země. Pro příklad, GPS satelity obíhají ve výšce okolo 20 000 km.

Takže i kdyby Rusové sestřelili jeden ze svých komunikačních satelitů, jeho úlomky by sotva zasáhly ISS nebo tým opravující Hubbleův vesmírný dalekohled.

Navíc rozdíl mezi výškami oběžných drah by představoval problém i pro cestu od Hubblea k ISS. Zatímco pohyb po jedné oběžné dráze nevyžaduje příliš mnoho energie, cesta mezi dvěma orbitami by pro hlavní hrdiny používající pouze trysky ze skafandru, byla zcela nemožná.

Trénink za pochodu

Další z faktických chyb je chování astronautů samotných. Hlavní hrdinka zmiňuje, že její výcvik trval pouze šest měsíců. Něco takového by samozřejmě nikdo nepřipustil, výcvik astronautů trvá roky a někoho, kdo ‘pokaždé havaroval s přistávacím modulem při simulacích’, by NASA ani jiná vesmírná agentura do vesmíru nepustila. Koneckonců chování hlavní hrdinky tomu napovídá, neuposlechnutí rozkazů je ve vesmíru naprosto nepřípustné.

Nedostatkem trpí i to, co má hlavní hrdinka na sobě pod skafandrem. Kdyby na sobě neměla termooblek se spoustou přístrojů monitorujících její životní funkce, docela jistě by se velmi rychle přehřála, popřípadě promrzla. Nicméně v termoobleku by diváci nemohli obdivovat křivky Sandry Bullock ve stavu beztíže.

Dynamika aneb gravitace je všude

Z filmu by člověk nabyl dojmu, že ve vesmíru gravitace prostě není. Jenže ona tam je a to je důvod, proč vesmírné satelity a ISS jen tak nevisí ve vzduchu, ale obíhají, čímž vyrovnávají gravitační sílu, která by je jinak stáhla zpátky k matičce Zemi. Ostatně stačí chvíli googlit pojmy jako pokles na orbitě a velmi rychle se dozvíte, že mnoho satelitů musí svou oběžnou dráhu opravovat, popřípadě se pomalu, ale jistě po spirále vracejí na Zemi. Což přímo souvisí i s pádem čínské stanice na Zem. Ano, spadnout může, ale rozhodně ne přímo dolů. Proces pádu by byl dlouhý a po spirále.

Kdo se nerotuje, jako kdyby nebyl

Podle Hollywoodu udělá rotace všechno zábavnější a dramatičtější. Takže hned ze začátku… Pokud by existovaly úlomky, které by takto ohrožovaly astronauty, pohybovaly by se tak rychle, že jejich efekt by byl poměrně strašidelný: lidským okem by nebyly postřehnutelné a jediné, co by člověk viděl, by byly náhle se objevující díry v okolním materiálu. Takže ve chvíli, kdy úlomek zasáhne Kanadskou ruku (Canadarm, rameno na kterém stojí Sandra Bullock při opravě dalekohledu), neexistuje dobrý důvod, proč by rameno mělo začít rotovat. Pokud ovšem nedostalo nějaký další impulz od okolí, což je ve scéně trochu těžko zachytitelné.

Samotný incident stranou, George Clooney radí hlavní hrdince, aby se odepla od rotujícího ramene… Zkoušeli jste se někdy držet malého dětského kolotoče na hřišti, roztočit ho a pak se pustit (pokud ne, tak toho nemusíte litovat)? Stačí si tu situaci představit a je jasné, že rozhodně nezůstanete na místě, kde jste se pustili. Naopak, kolotoč by vás vymrštil pěkně daleko. A to mluvíme o prostředí, kde vás zbrzdí Země. Hlavní hrdinka by takového vymrštění do prostoru asi hořce litovala.

Jedním z podobných momentů je i kaskadérský kousek s hasicím přístrojem. V principu je použití hasicího přístroje jako jakési trysky překvapivě smysluplné. Má to jen malý háček. Aby se člověk nedostal do nekontrolovatelné rotace, musel by trysku držet velmi blízko svého těžiště a musel by si dát opravdu velký pozor, kam míří. Zkrátka a jednoduše, tělocvik, jaký s hasicím přístrojem prováděla Sandra Bullock, by jí k ničemu nepomohl.

Musel George Clooney zemřít?

No… nemusel. Na pomoc si vezmeme středoškolskou fyziku. Pamatujete se na Newtonovy zákony? Těleso setrvává v klidu nebo v pohybu rovnoměrném přímočerém, není-li nuceno tento stav změnit. A ve chvíli, kdy je hlavní hrdinka zachycena za padák Sojuzu, je docela jistě v klidu, nikam se nehýbe (nikam rozhodně nemůže padat, pokud nepadá celá ISS, což zjevně nepadá) a svého kolegu docela pevně drží. Ten se tím uvede také do klidu. Jsou-li oba astronauti nehybní, neexistuje důvod (krom hraní na city diváků), proč by George Clooney měl nenávratně odletět do hlubin vesmíru.

Velké finále aneb Mohla přežít?

Ve vesmíru ochabují svaly. To je poměrně známý fakt. Je to způsobeno tím, že gravitace je velmi nízká a svaly tak mají prakticky volno. Z toho důvodu je na dlouhodobých vesmírných misích vždy i ‘posilovna’. Takže scéna, kdy se hlavní hrdinka na konci sotva vzmůže na krok, je správně. Nicméně pokud se sotva zmůže na krok, je velmi nepravděpodobné, že by se zvládla osvobodit z potopeného Sojuzu. Buď tu sílu má, nebo nemá.

Sečteno a podtrženo, film své mouchy má. Má jich rozhodně víc, než je uvedeno v tomto krátkém výčtu. Na druhou stranu tu nic nevybuchuje a úlomky satelitu nedělají líbivé vžmmm… Nakonec, na takový film koukáme jen proto, že se chceme pobavit, a ten účel Gravitace rozhodně plní...

Jana Poledniková