James SA Corey/Amazon Prime Video

Știință versus Hollywood: The Expanse, serialul care a făcut din știință personaj principal26 min read

De Ionuț Preda 18.01.2022, ultima actualizare: 07.04.2022

Unul dintre cele mai realiste seriale SF a ajuns (din nou) la final.

Săptămâna trecută a apărut ultimul episod al sezonului 6 din The Expanse, cel mai cunoscut serial care abordează hard-SF-ul în acest moment. Oficial, este și sfârșitul seriei, sau cel puțin ultimul episod produs sub egida studiourilor Amazon, iar felul în care se termină pare să fi fost unul destul de definitiv.

Neoficial, ar mai exista material pentru câteva sezoane. Producția este bazată pe o serie de nouă cărți ale autorilor Ty Franck și Daniel Abraham, publicate sub pseudonimul James S.A. Corey, iar serialul a folosit doar șase dintre acestea. În plus, a mai supraviețuit unei anulări. Produs inițial de SyFy, The Expanse a fost preluat de Amazon Studios după sfârșitul sezonului al treilea, la cererea expresă a lui Jeff Bezos. „How Amazon (and Jeff Bezos) Saved ‘The Expanse’”, space.com O ipotetică continuare ar fi însă dificil de filmat, din cauza unui salt în viitor al poveștii, care ar necesita îmbătrânirea multora dintre personaje.

Sub premisa că acesta chiar este ultimul episod din The Expanse, ce lasă în urmă seria care a impresionat chiar și cea mai bogată persoană din lume?

În primul rând, o poveste care evită multe din „scurtăturile” clasice folosite pentru a explica știința imposibilă din alte lumi SF și,în schimb, își confruntă personajele cu forțe și probleme pe care le-ar putea întâlni omenirea și în realitate, într-o posibilă viitoare expansiune spațială. Felul în care e folosită știința în serial îi se datorează mai ales producătorului executiv Narem Shankar,„How real-world science sets The Expanse apart from other sci-fi shows”, science.org doctor în fizică aplicată și inginerie electrică.

Apoi, The Expanse a creat un univers cu probleme sociale apărute ca urmări logice ale modului în care umanitatea a explorat Sistemul Solar, care alimentează o pânză politică complexă, aproape ca o variantă spațială a Game of Thrones.

Și, nu în ultimul rând, serialul lasă în urmă Spațiul. Extrem de mult spațiu, tăcut și ostil ființelor care încearcă să-l cucerească, și cu o influență suficientă asupra narațiunii pentru a fi considerat un personaj în sine.

The Expanse

James SA Corey/Amazon Prime Video

Nave care se deplasează realist

Dacă nu ești la curent cu premisa serialului, acesta are loc prin secolul XXIV, după ce umanitatea a reușit să se extindă în Sistemul Solar, dar fără a găsi încă vreo metodă de transport interestelar.

În schimb, diversele colonii care s-au extins dinspre Pământ și-au format, pe parcursul mai multor generații, societăți și culturi diferite de cea pe Terra. Cea mai importantă dintre acestea este Marte, acum locuită de miliarde de oameni, independentă de planetă-mamă și cu visuri de terraformare, dar și de a deveni noul leagăn al umanității, și care a intrat într-un război rece aproape permanent cu Pământul.

În zone mai îndepărtate, colonii din jurul unor luni și asteroizi minează resurse-cheie pentru cele două planete, în condiții de trai  mult mai proaste, ceea ce a dus la apariția unei categorii a oamenilor din exteriorul Centurii de Asteroizi, așa-numiții „belteri”.

Această scenă politică provoacă intrigi și jocuri politice fascinante, dar un aspect și mai interesant este modul în care cei doi autori ai seriei – implicați în producția serialului – prezic modurile în care tehnologia a evoluat pentru a permite această extindere, dar și felul în care aceasta a schimbat umanitatea, punând un accent aparte pe știință.

Un exemplu este modul în care The Expanse tratează vehiculele spațiale în raport cu forțele fizice din spațiu. În multe producții SF, navele reușesc performanțe practic imposibile prin prisma legilor actuale ale fizicii, precum călătorii aproape de viteza luminii care se pot opri aproape instantaneu, ca și cum ai trage o frână de mână în spațiu, sau secvențe în care navele angrenate în urmări rapide își pot schimba viteza și direcția precum avioanele militare de vânătoare.

În realitate, lipsa forțelor de rezistență din spațiu„Conservation Laws”, jrank.org înseamnă că, de fapt, o navetă care își oprește motoarele ar trebui să-și conserve impulsul, continuându-și parcursul cu aceeași viteză, cel puțin până când intră sub efectul unor alte forțe semnificative (precum o atracție gravitațională puternică sau fricțiunea provocată de intrarea într-o atmosferă). Practic, pentru a putea opri o navă pe loc în spațiu, ar fi nevoie de aplicarea unei forțe identice cu cea care a adus-o la viteza din acel moment, dar din direcția opusă deplasării.

Navele din The Expanse funcționează exact pe baza acestui principiu: într-o călătorie obișnuită, pentru a ajunge din punctul X în punctul Y, ele accelerează constant până la mijlocul distanței, punct în care efectuează o manevră de întoarcere a motorului la 180° și accelerează similar în direcția dinspre care au venit, pentru a încetini gradual până la ajungerea la destinație.

Ceea ce schimbă multe în dinamica rendes-vous-urilor spațiale. Dacă o navă se găsește într-o situație în care trebuie să se oprească mai repede sau să-și modifice în mod semnificativ direcția, are nevoie de forțe de accelerare și mai ridicate pentru a o contrabalansa pe cea folosită din acel moment.

Această situație este prezentată încă din primul episod, când nava minieră Canterbury, nevoită să răspundă unui apel SOS trimis de o navă situată într-o cu totul altă direcție față de destinație, nu își poate schimba traiectoria imediat, precum un avion din atmosfera Pământului, așa cum fac navele din multe producții SF.

În schimb, Canterbury este nevoită să facă o manevră de reorientare pe loc înspre direcția semnalului, urmată de o accelerare suficient de puternică pentru a contracara impulsul traiectoriei inițiale, care supune echipajul său unei forțe gravitaționale mult mai mari decât cea la care călătoreau până în acel moment.

Sigur, tehnologia care le permite acest tip de călătorie spațială este complet fictivă. Motoarele Epstein (numite după creatorul lor fictiv) din universul The Expanse permit o propulsia constantă a navelor cu un consum minim de carburant, funcționând pe un model de fuziune nucleară la o temperatură suficient de scăzută pentru a fi folosite în mediul unei nave. Astrofizicianul Scott Manley a analizat conceptul într-un clip de pe pagina sa de YouTube și a ajuns la concluzia că un motor pe bază de fuziune ar putea oferi, teoretic, capacitatea de propulsie constantă, dar căldura emanată ar fi imensă. Prin urmare, ar topi materialele din care sunt create motoarele și navele într-o fracțiune de secundă.

În realitate, omenirea este departe de dezvoltarea unor tehnologii care ar permite o astfel propulsie constantă, iar majoritatea sondelor și navetelor din misiunile spațiale actuale se bazează în principal pe conservarea impulsului creat imediat după ieșirea din atmosfera terestră  pentru a ajunge la destinație cu o cantitate limitată de combustibil.

Totuși, oricât de fictive sunt motoarele din serial, această proprietate a lor le-a permis autorilor și producătorilor să se joace cu un alt aspect de multe ori ignorat sau minimalizat în alte opere SF: dificultatea creării gravitației artificiale pe nave și stații spațiale.

Gravitația este un actor în sine

În multe producții SF, navele sunt dotate cu un sistem propriu de gravitație artificială care permite echipajului să se deplaseze ca și cum s-ar afla pe un corp planetar, iar tehnologia din spate este explicată vag sau deloc. În realitate, astfel de sisteme nu sunt chiar imposibile, dar ar fi extrem de costisitoare și dificil de proiectat pentru un vehicul spațial.

Cea mai la îndemână soluție pentru a crea gravitație artificială într-o călătorie spațială ar fi proiectarea unei navete care se poate roti constant în timpul deplasării,„The Physics of a Spinning Spacecraft in The Expanse”, wired.com creând o forță inerțială care recronstruiește, pentru echipajul din interior, efectele uneia gravitaționale.

Însă, în acest caz, pentru a simula efectele gravitației de pe Pământ, viteza necesară de rotație este invers proporțională cu mărimea navei. De exemplu, o navă de dimensiuni relativ mici, precum cele proiectate în prezent, ar trebui să se rotească la viteze mult prea incomode pentru echipajele umane astfel încât să anuleze complet efectul de imponderabilitate.

Experimente anterioare în camere centrifuge sugerează că ar fi necesar un diametru de cel puțin 40 de metri„Artificial Gravity and the Effects of Zero Gravity on Humans”, permanent.com pentru o viteză de rotație care să fie și suportabilă, și să și genereze o forță gravitațională aparentă cu cea de pe Pământ.

Acest tip de design se regăsește în stațiile spațiile masive din The Expanse, precum stația autonomă Tycho, iar același principiu este folosit pe cea de pe asteroidul Ceres, cea mai mare stație din centura de asteroizi, în care asteroidul în sine a fost pus, artificial, într-o mișcare de rotație pentru a genera o forță gravitațională de aproximativ o treime din cea a Pământului.

Însă, în cazul călătoriei spațiale, posibilitatea unei propulsii constante permite o altă soluție: simularea forței gravitaționale a Pământului exclusiv prin accelerația verticală. Navele mai mari, precum iconica Rocinante, sunt construite similar unui bloc; punțile sunt așezate una deasupra celeilalte, iar la baza acestuia se află motorul principal. Dacă motorul poate menține o viteză constantă de 9,8 m/s2,Metri pe secundă la pătrat echivalentul accelerației create de forța gravitațională a Pământului, notată cu un 1G, atunci ar simula condițiile gravitaționale de pe Pământ.

The Expanse

James SA Corey/Amazon Prime Video

Desigur, câteodată navele din serial trebuie să reducă viteză sau chiar să taie complet accelerația, în funcție de circumstanțe. În aceste momente, personajele își activează încălțămintea magnetică specială, pentru a rămâne lipite de podea.Nu este o tehnologie care ar fi neapărat fezabilă în viitorul apropiat, deoarece majoritatea navelor ar trebui să fie construite din materiale magnetice, considerate prea grele pentru capacitatea de propulsie a rachetelor actuale, medium.com.

Pe de altă parte, faptul că gravitația artificială folosită în colonii nu atinge nivelul de pe Terra are și un alt efect important în planul politco-social al universului The Expanse: generații întregi au crescut în medii cu forțe gravitaționale mai scăzute decât cea a Pământului, ceea ce a creat diferențe fiziologice semnificative față de pământeni.

De exemplu, din cauza faptului că Marte are o forță de atracție de doar 0,4G, populația locală se dezvoltă diferit, având oase mai alungite și mai organe mai fragile decât semenii de pe Terra. Astfel, soldații marțieni se antrenează constant în medii artificiale de 1G pentru a fi pregătiți pentru o eventuală invazie a Pământului. În schimb, delegațiile marțiene care ajung pe Pământ sunt nevoite să folosească tratamente speciale care cresc densitatea oaselor.„Osteo-X, expanse.fandom.com

Situația este și mai dramatică pentru coloniile din exteriorul centurii de asteroizi. „Belterii”nu au acces la astfel de tratamente și cresc în condiții chiar și mai diferite de Pământ. Pe Ceres, de exemplu, populațiile cele mai sărace de belteri locuiesc către centrul stației, acolo unde forța centrifugă scăzută creează condiții de gravitație și mai slabă.

Ceea ce, combinat cu faptul că mulți dintre belteri muncesc o mare parte din viață la 0G, duce la situația în care oasele lor practic cedează atunci când sunt aruncați direcți condiții de 1G, ilustrat perfect prin faptul că simpla lor ținere forțată la suprafața Terrei este o metodă de tortură folosită de pământeni împotriva belterilor suspecți de extremism.

Oamenii și lupta constantă cu spațiul

The Expanse nu se oprește aici cu explorarea modului în care fizica din spațiu poate afecta corpul uman. Revenind la călătoria spațială, operarea navelor la viteze ridicate vine cu un cost semnificativ pentru echipajul acestora.

Nu există tehnologii fictive care să limiteze efectul forțelor care apar la viteze mari asupra interiorului navelor și a oamenilor de la bordul lor, așa că astfel de secvențe sunt tratate ca un risc major pentru aceștia din urmă: presiunea ridicată a G-urilor poate provoca o gamă largă de afecțiuni serioase, de la deteriorarea organelor și spargerea vaselor de sânge până la accidente cerebrale vasculare, din cauza discrepanțelor de presiune care apar între craniu și restul corpului.

În fapt, chiar inventatorul motorului Epstein a fost victima unei astfel de situații, rămânând țintuit în scaunul navei într-un test care a funcționat mult prea bine și fiind incapabil de a putea opri accelerația navei, decedând în urma expunerii prelungite a corpului la forțe ridicate.

Acesta este și motivul pentru care navele de dimensiuni mai mici, dar care au cea mai ridicată viteză, nu au aspectul de tip bloc, ci unul mai clasic, în care motorul se află direct în spatele punții, astfel încât G-urile ridicate să fie resimțite orizontal, și nu vertical (ceea ce ar duce la o problemă similară cu cea pe care o resimt belterii în atmosfera Pământului).

The Expanse

James SA Corey/Amazon Prime Video

Spațiul, prima frontieră

Ar mai fi multe de spus despre detaliile științifice inserate în diverse puncte-cheie ale poveștii: de exemplu, cum o confruntare care riscă izbucnirea unui război spațial în Marte și Pământ de la marginea sistemului este urmărită de comandamentele planetelor cu întârziere de minute bune, din cauza distanței care trebui parcursă de undele radio, timp în care deciziile se iau practic în orb; sau cum efectul Coriolis„Coriolis Effect”, nationalgeographic.com provocat de stațiile cu forță centrifugă provoacă scurgerea în mod bizar a lichidelor din recipiente.

Desigur, există și destule puncte în care The Expanse se apropie de un SF mai tradițional și se îndepărtează de fizica cunoscută, în special cele legate de viața extraterestră, dar, chiar și în astfel de situații, autorii ajung să se joace cu efecte relativ veridice ale inversării legilor fizice.

Cert este un lucru: The Expanse este una din producțiile rare care jonglează extrem de eficient balanța dintre știință și ficțiune, încercând să o compromită cât mai puțin pe prima de dragul celei de-a doua. Și, din această balanță, scoate idei și derulează o poveste suficient de captivantă pentru a fi în același un serial al naibii de bun, cât și un omagiu adus cercetării spațiale reale.

CITEȘTE ȘI: Știință versus Hollywood: Tenet, între fizica teoretică și plothole-uri cât casa



Text de

Ionuț Preda

Redactor cu câțiva ani de experiență în presa centrală. Este curios despre aplicarea tehnologiilor SF în lumea reală și evoluția ideilor de-a lungul istoriei.

SPAȚIU|SCI-FACTS

Impactul este iminent. Iată ce trebuie să știi despre misiunea DART

De
DART este aproape de destinație. Micuța sondă spațială se va izbi intenționat de un asteroid în ceea ce reprezintă primul test de apărare planetară desfășurat de civilizația umană.
CULTURĂ|FILM&TV

Lupte de putere, magie și dragoni. Interviu cu Ryan J. Condal, producătorul Game of Thrones: House of the Dragon

De
Am vorbit cu Ryan J. Condal, co-creator, producător executiv și scenarist al serialului „Game of Thrones: House of the Dragon”, despre așteptările pe care le are de la acest prequel. 
CULTURĂ|FILM&TV

Inelele puterii înfurie fanii pentru că nu respectă canonul

De
Noul serial „Stăpânul inelelor: Inelele puterii” a stârnit controverse printre fani din cauza elfilor negri și a femeilor gnom fără barbă. (Da, nu e nicio greșeală de tipar.)
SPAȚIU|TURNING POINT

Imaginile obținute de James Webb nu infirmă teoria Big Bang (chiar dacă unii susțin asta)

De
Oamenii de știință au căzut de acord că Universul a început cu Big Bangul, acum 13,8 miliarde de ani, însă primele imaginile obținute de telescopul spațial James Webb arată un univers timpuriu care nu se potrivește cu o parte dintre teorii. Infirmă însă ele Big Bangul, cum susține un cercetător independent care duce o luptă veche cu această teorie?