W filmie Grawitacja oglądamy emocjonującą walkę o przetrwanie w przestrzeni kosmicznej. Sandra Bullock i George Clooney, miotani przez szczątki orbitalne, skaczą ze stacji na stację, ratując się w ostatniej chwili. Niestety, fizyka ma na ten temat inne zdanie. Poniżej przedstawiamy powody, dla których scenariusz filmu jest niemożliwy od samego początku.

1. Prędkość to orbita, a nie pościg

W przestrzeni kosmicznej nie ma dróg ani zakrętów. Ruch ciał wynika z praw grawitacji i mechaniki orbitalnej. Wszystko, co krąży wokół Ziemi, ma bardzo konkretną zależność:

  • prędkość orbitalna zależy od wysokości orbity,
  • obiekty na tej samej orbicie poruszają się z taką samą prędkością,
  • względna prędkość między nimi wynosi praktycznie zero.

Szczątki pochodzące z rozbitego satelity:

  • poruszają się po innej orbicie niż ISS czy Hubble,
  • nie mogą „doganiać” stacji co 90 minut jak bumerang,
  • nie mają takiej samej inklinacji ani punktu przecięcia torów.

Prawdziwe zagrożenia to mikrometeoroidy i orbitalne śmieci nadlatujące z losowych orbit.

2. Inklinacja orbity — czyli o czym nie wspomniała Hollywood

Inklinacja to kąt między płaszczyzną orbity a płaszczyzną równika ziemskiego. Decyduje, nad jakimi obszarami Ziemi przelatuje dany obiekt.

Przykłady:

  • Hubble: ok. 28° (orbita równikowa),
  • ISS: 51.6° (duży zakres szerokości geograficznych),
  • Tiangong: ok. 42° (inna płaszczyzna niż ISS i Hubble).

Obiekty o różnych inklinacjach przecinają się tylko w dwóch punktach na Ziemi (węzły orbitalne) i nie mogą zmienić orbity bez dużej ilości paliwa.


Ilustracja: trzy różne inklinacje orbit wokół Ziemi. Każda orbita przecina równik pod innym kątem — stąd nie da się między nimi „przeskoczyć”.

3. Przeskok z Hubble'a na ISS? Fantazja.

W filmie bohaterowie przelatują między stacjami, odpychając się nogą lub przy pomocy liny.

Dlaczego to niemożliwe:

  • Hubble i ISS są na innych wysokościach i inklinacjach,
  • odpychanie się może zmienić trajektorię o kilka m/s, a potrzeba setek km/h,
  • ISS porusza się z prędkością ~7.66 km/s — bez silnika nie da się zmienić orbity.

To jak próba przeskoczenia z samolotu nad Tunezją do innego samolotu nad Ukrainą. Odepchnięciem się od szybki.

4. Mechanika orbitalna nie wybacza

W kosmosie:

  • nie można zawrócić,
  • nie ma oporu powietrza,
  • manewry wykonuje się wyłącznie silnikami manewrowymi.

Dlaczego rakiety startują pionowo?

Nie dlatego, że to najlepsza trajektoria na orbitę — wręcz przeciwnie. Najbardziej korzystny lot to lot poziomy. Ale pionowy start pozwala jak najszybciej opuścić gęstą atmosferę, która generuje opory, turbulencje i zagrożenie dla struktury rakiety. Dopiero powyżej 30–40 km zaczyna się „kładzenie” toru lotu i przechodzenie do lotu horyzontalnego.

5. Podsumowanie dla dociekliwych

Film: Sandra Bullock skacze z jednej stacji na drugą, unika szczątków orbitalnych i wraca na Ziemię.

Rzeczywistość:

  • szczątki orbitalne nie wracają co 90 minut,
  • przeskok między stacjami wymaga tygodni planowania,
  • różne inklinacje oznaczają różne płaszczyzny — fizyczną przeszkodę nie do pokonania bez paliwa.

Film warto zobaczyć — choćby po to, by potem opowiedzieć, czemu to wszystko nie mogłoby się zdarzyć.

Czy warto o tym opowiadać? Jak najbardziej. Bo prawdziwy kosmos jest jeszcze ciekawszy niż ten hollywoodzki.