Tudomány az Elite mögött
Ha az űrhajós játékok kerülnek szóba, sokan a mai napig az Elite sorozatot tartják a műfaj etalonjának. És bár tény, hogy az aktuális epizód, az Elite: Dangerous a jelenleg elérhető egyik legösszetettebb és legjobb ilyen jellegű szimulátor, azt mégis kevesen tudják, mennyire komoly tudományos alapokon nyugszik az egész projekt. Kis pillantás az Elite világára, arra, ami mögötte van, és ami tudományos szempontból a jövőben megvalósulhat belőle.
A mi galaxisunk
Minden űrhajós játék valamilyen univerzumban, virtuális világűrben játszódik, némelyik (például a Mass Effect trilógia) a saját galaxisunkat, a Tejútrendszert teszi meg digitális játszótérré. Az Elite: Dangerous is ezt teszi, de tudományos értelemben elmegy a legvégsőkig: a Frontier játéka a valódi Tejútrendszer 1:1 méretarányú modelljét tartalmazza.
Ez pedig komoly számokat és méreteket, pontosabban ép ésszel gyakorlatilag felfoghatatlan értékeket jelent. A galaxis, amelyben élünk, egy körülbelül 100-180 ezer fényét átmérőjű, nagyjából kétezer fényév „vastagságú” halmaz, amely spirálisan forog egy szupermasszív fekete lyuk körül. Jelenlegi tudományos ismereteink szerint körülbelül 200-400 milliárd csillagrendszer tartalmaz. Ha eleget ízlelgettük a számokat, akkor most képzeljük el, hogy az Elite: Dangerous ugyanezt a galaxist tárja elénk, ugyanezekkel a méretekkel, távolságokkal és mennyiségekkel. A játéktér nagyjából százezer fényév átmérőjű, és 400 milliárd csillagot tartalmaz. Igen, ezek mindegyike külön-külön létezik, és meglátogatható a játékon belül.
A puszta számoknál is érdekesebb, ahogy az Elite-féle galaxis felépül. A játék fejlesztői nem légből kapták a dolgokat, hanem az elérhető tudományos eredményeket használták fel a játéktér megtervezésekor. A játék leírása szerint nagyságrendileg 150,000 csillag valóságos méretével, keringési idejével és összetételével szerepel a virtuális modellben. Ez azt jelenti, hogy például a mi Napunk (a Sol rendszer csillaga) pontosan akkora a játékban, és olyan fajta (G típusú) csillag, mint a valóságban, és a körülötte keringő bolygók is a megfelelő távolságban helyezkednek el, azok keringési és forgási sebessége is a valódi értékek szerint történik.
A megfigyelt és részletesen dokumentált csillagok, de távolabbi csillagködök (például az Orion-, a Boszorkányfej-, vagy a Messier-45 (Plejádok) köd) elhelyezkedése, kinézete, méretei is a valóságnak megfelelőek, így a játék kezdeti pontjától több száz, vagy több ezer fényévnyire is találunk valódi objektumokat. Ha rendelkezünk a megfelelő űrhajóval és felszerelésekkel, akkor ezekhez mind oda lehet menni, át lehet repülni a poranyagon, közelről is meg lehet nézni a Tejútrendszer összes ismertebb objektumát fekete lyukaktól kezdve neutroncsillagokon keresztül a már említett grandiózus formációkig. Ezek az adatok a NASA, a Hubble űrtávcső, az Európai Űrügynökség (ESA) és más csillagászok és nemzetközi szervezetek munkáját dicsérik.
Newton törvényei szerint
A galaxis fennmaradó része (vagyis a 400 milliárd csillagrendszer, illetve az összes exobolygó és egyéb égitest ~99.999999625%-a) procedurálisan generált virtuális játéktér. De mielőtt legyintünk egy nagyot, tisztázni kell egy nagyon fontos dolgot: az Elite nem előre megalkotott elemekből generál elénk véletlenszerűen egy galaxist, ahogy haladunk előre a térben. A virtuális játéktér ott van készen, és csak a felfedezésre vár. Az ismeretlen csillagok és egyéb asztronómiai objektumok pedig mind a jelenleg ismert fizikai törvényszerűségek alapján keletkeztek. Csak néhány példa: a galaxis széle felé haladva a csillagok elhelyezkedésének sűrűsége egyre kisebb. A különböző méretű és típusú csillagok lakható zónája más és más (sokuknak nincs is), körülöttük pedig csak olyan égitestek keringenek, amiknek létezését a jelenlegi fizika megengedi. Nem lehet találkozni következetlenségekkel, nem fogunk tetszőlegesen összerakott, értelmetlen rendszereket látni. Léteznek furcsa képződmények a játékban (például bináris, sőt hármas csillagok), de minden égitest játékbeli létezését a fizika és a gravitáció törvényei határozzák meg. Így amit látunk, az nem feltétlenül létezik ott és abban a formában, de jelenlegi tudásunk szerint akár létezhetne is.
Az exobolygók (a mi naprendszerünkön kívüli bolygók) megfigyelése jelenleg még gyerekcipőben jár. A Kepler űrtávcső már több ezer ilyen objektumot azonosított és dokumentált, de igazi áttörés csak a jövőben várható. 2018 októberében tervezik fellőni a James Webb űrtávcsövet, amely annyira érzékeny műszer, hogy elvileg közvetlen fényképeket is készíthet majd a távoli égitestekről. Az új megfigyelések adatait a Frontier fokozatosan építi bele a játékba, így az Elite világa, ha kis léptékben is, de évről évre pontosabban türközi a valódi Tejútrendszert.
A=4r2π
Hasonlóan csodálatra méltó a – PC-re már elérhető, Xbox One-ra idén érkező – Horizons kiegészítő megoldása a bolygók felszínére való leszállásra. A kiszemelt égitestek mérete határozza meg a gravitációt, ez pedig megfelelő mértékben befolyásolja az űrhajók irányítását (az űrhajók mozgásáról később). Leszállás után elénk tárul a bolygó felszíne, ami megint csak nem véletlenszerűen generált felszín. A mérete például megegyezik a bolygó sugarából kiszámolható felszínnel (az egyszerűség kedvéért a fejlesztők minden bolygót gömbnek tekintenek). Tehát ha leszállunk egy 1000 km átmérőjű égitestre, akkor az valóban egy ~3,140,000 km2 területű „sandbox” lesz, és azok a természeti formációk, amiket az űrből láttunk (hegyvonulatok, kráterek, jégrepedések stb.), valóban ott helyezkednek el.
Elképzelhető, hogy egyetlen bolygó is mekkora területet, mennyi felfedezni valót jelent, hiszen a játék ezeket a felszíneket ásványokkal, hajóroncsokkal, azonosítatlan jelforrásokkal és felszíni kolóniákkal népesíti be. Arra vonatkozólag pedig még közelítő adat sincs, hogy hány landolható bolygó található a játékban.
Közlekedés a világűrben
Az Elite: Dangerous egy szimulátor, persze a maga fikciós módján. Jelenleg nem léteznek olyan szállító eszközök és űrhajók, amik a játékban találhatók, és az egészen távoli jövőben sem várható ezek megjelenése. Ugyanakkor a játék sikerrel alkalmazza jelenlegi tudásunkat az űrbéli mozgást illetően.
Hogy mennyire szimulátor a játék, arra itt egy ijesztő alaptétel (mármint ijesztő abban az értelemben, hogy a fejlesztők még ilyesmire is figyeltek): a kontroller mozgatásával valójában nem az űrhajót irányítjuk. Az űrhajó pilótafülkéjében ülő karakterünk kezét irányítjuk, „aki” a botkormányt és a gázkart mozgatja, ezáltal mozog maga a jármű. Ez persze játék közben vajmi keveset számít, de jól látható, mennyire a szimulációra alapszik az Elite működése.
Maguk az űrhajók fúvókákkal manővereznek – csakúgy, mint jelen korunk űrjárművei a Föld körül. Miután az űrben nincs semmiféle közeg, ami ellenállást fejtene ki, és nincs gravitáció sem, az egyetlen megoldás a sűrített gázt nagy sebességgel kilövellő fúvókák használata, amik az űrhajókat a három térbeli tengely körül mozgatják. A fentiek eredménye, hogy a kontroller mozgatása és játékbeli eredménye között tapasztalható némi „lag”, mégpedig a hajó méretétől és felépítésétől függően, mégis félelmetes belegondolni, hogy egyetlen mozdulatunk és a játékban tapasztalható mozgás között mennyi számítás és folyamat játszódik le. Pilótánk megmozdítja a kezét, vele a botkormányt és/vagy a gázkart, aminek hatására a fúvókák aktiválódnak, és elfordítják a hajótestet.
Egyáltalán nem csoda, hogy az Elite-ben a megfelelő manőverezés, a dokkolás és a harc is komoly figyelmet igényel.
Az energia nem vész el, csak be kell osztani
Az űrhajók működése – bár ilyen járművek jelenleg nem léteznek – szintén logikusan átgondolt irányelvek alapján lett felépítve. A központi erőmű termeli az energiát, amelyet a hajó létfontosságú alkotórészei (ezeket a játékban moduloknak hívják) más-más arányban felhasználnak. A dolog teljesen megállja a helyét, ma is így működik minden gépünk, épp csak autóinkon vagy a Nemzetközi Űrállomáson nem lézer fegyverek éktelenkednek.
Minden modulnak más és más az energia igénye – a nagyobb hajók több energiával gazdálkodhatnak, de részegységeik többet is „esznek”. A lézer fegyverek nagyon sok energiát igényelnek, akárcsak napjaink kísérleti fegyverei, és jóval több hőt is termelnek, mint lövedékkel működő társaik. Navigáció és harc közben figyelni kell az űrhajó túlmelegedésére, a modulok energia ellátására, és ha egy modul megrongálódik vagy működésképtelenné válik, az hajónkat is a megfelelő módon befolyásolja – legrosszabb esetben megbénítja. Bár a harci manőverek sokkal inkább a földi repülőgépek viselkedésére épülnek, és az olyan részletek, mint a rejtélyes „pajzsok”, abszolút sci-finek tűnnek, tény, hogy jelenleg is folynak kísérletek lézerekkel és áthatolhatatlan elektromágneses erőterekkel. Mindez azonban a játékban látott módot tekintve sokkal inkább fikció.
Azt nem tudjuk meg, mi szolgál üzemanyagként az Elite űrhajói számára. Valószínűleg a hidrogén, hiszen lehetőség van a megfelelő típusú csillagok koronájából „feltankolni”. Ilyen eljárást jelenleg nem ismerünk, és hiába alkalmazható a hidrogén földi járművek hajtására is, ez szintén a kevéssé tudományos megközelítése a témának.
Az mindenesetre figyelemre méltó, ahogyan az űrhajók működnek. Az energia elosztása, a hőtermelés, a moduláris felépítés, illetve az ezekhez kapcsolódó műveletek nemcsak egy kiváló RPG-szerű játékrendszert eredményeznek, amiben iszonyú sok a lehetőség, de a tudományos háttérből sem ütközik ki olyan nagyon. Pontosabban nem hiteles, de mindenképpen hihető – és ennyi fantázia bőven belefér egy ilyen műfajba.
Einstein nem örült volna
Mindazonáltal, hogy az Elite: Dangerous egyáltalán játszható legyen, a fejlesztőknek szükségük volt, hogy David Brabent idézzem, „egy hatalmas hazugságra”. Ez a hazugság pedig nem más, mint a fénysebesség, mint kozmikus korlát teljes figyelmen kívül hagyása.
Albert Einstein 1905-ös általános relativitás elmélete óta tudjuk, hogy a fénynél semmi nem haladhat gyorsabban a háromdimenziós térben, és ez az állítás a mai napig megcáfolhatatlan maradt. Igen ám, csakhogy ebben az esetben lehetetlenség volna eljutni egyik csillagtól a másikig, és mivel a játék a Tejútrendszer 1:1 méretarányú modelljével dolgozik (tehát a csillagok valóban olyan távol vannak egymástól, mint a valóságban), ez lehetetlenné tenné a normális játékot.
A fejlesztők éppen ezért ezt a tételt egyszerűen kihúzták a füzetükből. Az űrhajók az úgynevezett „Supercruise” repülési módban tetszőlegesen átléphetik a fénysebességet, sőt, tulajdonképpen a sebességmérőn a „c” (a fénysebesség mértékegysége) csupán egy karakter. A járművek hajtásáról gondoskodó „Frame Shift Drive”-nak nem okoz gondot a fénysebesség sokszorosára (akár sok százszorosára) gyorsítani a testeket. Mind az elérhető sebesség, mind a gyorsulás, mind a supercruise-ban végrehajtható manőverek szöges ellentétben állnak a valósággal: egyszerűen elképzelhetetlen, hogy egy űrhajó (vagy bármilyen test) a fénysebesség sokszorosával tetszőlegesen forgolódjon az égitestek körül.
Erre a csalásra viszont szükség volt, hogy a játék működjön. A legközelebbi űrállomásig sem lehetne emberi léptékű időn belül eljutni, ha nem léphetnénk át akár végtelen mennyiségben a fény kozmikus korlátját.
Érdekesebb, és tudományos értelemben egy fokkal kevésbé megmosolyogtató a nagyobb térugrások kivitelezése. A játék leírása szerint a hiperhajtómű a csillagok közötti ugráskor nem az űrhajót hajtja előre, hanem a teret görbíti meg a jármű körül, így az tulajdonképpen egyik pozícióból a másikba egy pillanat alatt átér. Az ilyen négy- vagy többdimenziós féreglyukak létezését Einstein elmélete is megjósolja, és napjainkban is az egyetlen módjának tűnik annak, hogy nagyobb csillagközi távolságokat megtegyünk. Hagyományos térbeli haladással ez lehetetlen.
Ma még persze nem bizonyított a féreglyukak létrehozhatósága, sőt, egyesek szerint az ilyen járatok fenntartásához szinte végtelen mennyiségű energiára lenne szükség, a módszer azonban tudományos értelemben nem teljesen megalapozatlan. Nem jelenthetjük ki egyértelműen, hogy 1300 év múlva sem leszünk rá képesek.
Mértékegységek
Az Elite: Dangerous fejlesztői minden szempontból törekedtek a tudományos alaposságra. A játékban a távolságokat ugyanúgy fényévben, rendszeren belül fénymásodpercben (1 fm ~ 300,000 km), illetve kisebb lépték esetén megaméterben (1 Mm = 1000 km) mérik. Az űrhajók sebessége normál repülés esetén km/s, supercruise üzemmódban pedig Mm/s, 300 Mm/s felett pedig már 0.1c-ről beszélünk. Hosszabb játék után az ember számára teljesen természetessé válnak ezek az egységek, és ugyanolyan jól lehet a távolságokat egymáshoz viszonyítani, mint itt a Földön, amikor méterekről vagy kilométerekről beszélünk. Egyáltalán nem kizárható, hogy a jövőben – ha lesznek tényleg csillagközi felfedezők – az emberek is ugyanezeket fogják használni, hiszen a fénysebesség minden esetben állandó, ahhoz minden viszonyítható az általunk ismert világegyetemben.
Létezhet-e ilyen civilizáció?
Az elméleti fizika területe helyett más vizekre kell eveznünk, ha az Elite: Dangerous társadalmát vesszük górcső alá. A játékban jelenleg több tízezer benépesített csillagrendszer található, mindben űrállomások keringenek a bolygók és holdak (nagyon ritka esetben közvetlenül a csillaguk) körül. Ez emberek ezermilliárdjait jelenti szerte a galaxisban. A benépesített űr egy viszonylag jól körülhatárolható, a Földtől számítva nagyjából egységes „buborékban” foglal helyet. Tudományos értelemben logikusnak tűnik, hogy az emberi terjeszkedés a Földről indul ki, és népességi buborékunk csaknem egyformán nő minden irányban. De van-e ilyesmire tényleges esély?
A játék 3302-ben játszódik. Amikor az Elite: Dangerous PC-n elindult, akkor 3300-at mutatott a naptár, a hónap és a nap az egyszerűség kedvéért megegyezik a valódival, az időt pedig a földi Egyezményes koordinált világidő (UTC) adja. A játék világában tehát e sorok írásakor 3302. január 25. van. A lényeg az, hogy körülbelül 1300 évvel járunk a jövőben. Ennyi idő múlva valóban elképzelhető egy ekkora mértékű terjeszkedés a galaxisban?
Ezt nehéz megmondani, hiszen az emberes űrutazások csak vajmi rövid történetére tekinthetünk vissza. Neil Armstrong 1969-ben tette lábát a Hold felszínére, az azóta eltelt negyvenhét évben pedig még a Marsra sem jutott el egyetlen fajtársunk sem. Sok minden rosszért felel a hidegháború, de az tény, hogy elképesztően motiválta a technológiai fejlődést. Ha a Holdra szálláskor megkérdeztünk volna bárkit, mi lesz ötven év múlva, valószínűleg sokkal látványosabb dolgokat vizionált volna, mint ahová valójában jutottunk.
Az emberiség fejlődését általában a gazdaság fogja vissza, a hosszú távú terveknek rövidtávú érdekek tesznek keresztbe, éppen ezért megjósolhatatlan, hol fog tartani az emberiség 1300 év múlva (és most hagyjuk figyelmen kívül azt az eshetőséget, hogy addigra kihalunk).
Ugyanakkor azt is látni kell, hogy ez egyáltalán nem hosszú idő. A játékban űrállomások tízezrei (százezrei?) keringenek és forognak meggyőző magabiztossággal, de a megépítésükhöz szükséges anyagok kitermelése, előállítása, főleg, ha az a világűrben történik, mai szemmel szinte teljesen elképzelhetetlen. Olyan mennyiségű pénzre és erőforrásra lenne ehhez szükség, ami pillanatnyilag még ezerháromszáz év múlva is lehetetlennek tűnik. A fejlesztők alighanem kissé optimisták voltak, és ekkora méretek mellett talán reálisabb lett volna még egy nullát az évszám mögé írni.
Bűnre épülő gazdaság
A fenti kijelentés nem teljesen igaz a játékra nézve, de tény, hogy a bűn és a háború (kalózkodás, csempészet, egymás kilövése, polgárháborúk, hatalmi harcok) az Elite: Dangerous minden „sarkában” alapvetőnek számít. Sajnos ez egyáltalán nem tűnik alaptalannak. Hiába hódítjuk meg a galaxist, az emberi természetet valószínűleg soha nem fogjuk tudni levetkőzni. Ahol társadalmak alakulnak ki, ott felüti a fejét a bűnözés, az alvilág is, és amíg valamilyen pénzrendszer jelenti gazdaságaink központi elemét, addig ezek az érdekek lesznek társadalmunk egyik fő mozgatórugója. Ilyen szempontból a játék teljesen hiteles.
Itt is kiütközik viszont, hogy az Elite mennyire szimuláció. A különböző javak ára nincs kőbe vésve, arra minden egyes játékos tevékenysége hatással van. Ha valahol valamiből hiány van, annak felmegy az ára. Amiből sok van, olcsó. A hatalmak (a Föderáció, a Birodalom és a Szövetség) harca sosem áll le, folyamatosan terjeszkednek, és vesznek el egymástól rendszereket, amik kihatással vannak az árakra és a hozzánk való viszonyukra is. Abba már nem is érdemes belemenni, hogy minden kis és nagy frakciónál külön-külön van megítélésünk, rangunk, és ezek alapján határozza meg a játék, hogy hol milyen küldetéseket kaphatunk, hol fogadnak bennünket szívesen vagy ellenségesen, az árfolyamokat böngészve pedig mindig nyereséggel kereskedhetünk. Mindezek a dolgok jelenlegi társadalmunkra alapulnak, és teljesen hitelesnek tűnik – szinte kizárt, hogy az emberiség valaha is leszámoljon a pénz központi erejével. Ez 3302-ben is így lesz.
Az űrtudományok videojátéka
Nem járunk messze az igazságtól, ha azt mondjuk, hogy az Elite: Dangerous a videojátékok 2001: űrodüsszeiája és Csillagok Közöttje egyszerre. Több tekintetben hiteles, mint amennyiben nem, a tudományos tételek áthágása pedig csupán a játékmenetet és az élmény fokozását szolgálják. Mégis, van annyira szimulátor, hogy unalmasnak és monotonnak tűnő cselekménye elriassza azokat, akik közvetlenebb, könnyebben befogadható élményekre vágynak. Akiket viszont érdekel az űrkutatás, akik szeretik tudni, hogy amit látnak, az valóban létezik vagy abban a formában létezhet, azok jelenleg nem találnak ennél hitelesebb és jobban átgondolt játékot.
A cikk a NASA, a space.com, a Wikipedia és az Elite: Dangerous Wiki oldalainak felhasználásával, az Elite: Dangerous-ben töltött 280+ óra után készült.
