¿Cuán realista es la física en la película “Gravity”?


Gravity es una película cautivadora y bellamente filmada con fuertes actuaciones, especialmente de Sandra Bullock. Los diseñadores de escenarios muestran un ojo impresionante para el realismo. Los escritores no.

Es mejor ver a Gravity como un sueño o una fantasía. Es entretenido. De hecho, es exactamente el tipo de historia que solía sentarme e imaginar cuando era niño, en largos vuelos a través del Atlántico.


La historia se desenvuelve como un ¿y si? Un sueño en el que el soñador entendió por completo la exploración espacial al ver CNN. Una mentalidad central es la falta de comprensión del espacio tridimensional y la escala de la Tierra.

La historia comienza con la tripulación del Space Shuttle Explorer realizando reparaciones en el Hubble Space Telescope (HST). Clooney es un astronauta muy experimentado en su último vuelo y Sandy, aunque se llama especialista en misiones, se parece más a lo que solíamos llamar especialistas en carga útil. Ella dice que solo entrenó seis meses para la misión. Eso nunca sucedería para un miembro de la tripulación de EVA, pero está bien. Ella también dice que es doctora en medicina, pero su propósito para estar en este vuelo es instalar el hardware que diseñó en el telescopio espacial Hubble. No estoy seguro de cómo funciona eso.


Durante ese EVA, un misil destruye un satélite ruso. Los desechos de los satélites golpean a otros satélites, destruyéndolos. CapCom, en Houston, llama al equipo de Orbiter y les dice que aborten porque los escombros son una amenaza para ellos. CapCom también les dice que los escombros eliminarán los satélites de comunicación, por lo que pronto se perderá el contacto con el suelo.

Estos escombros aparecen y golpean al Orbiter y al Hubble, destruyendo el Orbiter, dejando vivos solo a dos miembros de la tripulación de EVA.

Aquí hay una vista 2D alejada que muestra la escala de las órbitas de los TDRSS (satélites de comunicaciones), el Hubble y la ISS.
El círculo azul representa la Tierra, hay dos pequeños círculos a su alrededor: la ISS a unos 400 km y el Hubble a unos 560 km. Fuera de eso hay un círculo más grande que representa la órbita geosíncrona, la ubicación del TDRSS.

Y aquí hay una vista lateral, aunque no a una escala de tamaño precisa para las órbitas TDRSS.

Hay una línea desafortunada en la película donde CapCom dice que los escombros se dirigen a su altitud . Supongamos que no dijo eso, porque no tiene ningún sentido.

Ahora mire esos dos diagramas e intente imaginar la órbita de los escombros de manera que destruya el TDRSS e intersecte la órbita del Hubble. Recuerde que las órbitas deben pasar por el centro de la Tierra.

De todos modos, nuestros dos miembros de la tripulación deciden usar un jetpack propulsado por nitrógeno MMU para volar desde la ubicación de Hubble a la ISS, que señala el personaje de Clooney y dice que está a unos 100 km de distancia. Hay dos puntos posibles en la órbita donde Hubble y la ISS pueden estar tan cerca como a 150 km de distancia, los dos puntos donde sus órbitas se superponen en la vista lateral. Y, dado que Hubble e ISS no viajan a la misma velocidad angular, las probabilidades de que ambos estén en ese punto al mismo tiempo son bastante pequeñas. También se mueven en diferentes inclinaciones, por lo que solo estarían tan cerca por unos segundos.

Clooney calcula que los escombros volverán en unos 90 minutos, según su órbita. Eso significa que está orbitando en LEO, lo que nuevamente plantea la cuestión de cómo se eliminó TDRSS.

De todos modos, comienzan a dirigirse hacia la ISS, bastante impresionante dado que el MMU real tenía un alcance de unos 150 metros. También es bastante impresionante porque para el último vuelo de reparación del Hubble real, la NASA analizó si el Orbiter en sí mismo podría llegar del Hubble a la ISS si encontraran baldosas dañadas en el Orbiter, y la respuesta fue no. Casi no hicimos esa misión por eso.

Aquí es donde la mecánica orbital realmente se desmorona. No solo se dirigen directamente hacia ISS, que cualquier tirador puede decir que está equivocado, sino que apuntas por delante de tu objetivo, no hacia él. Pero la mecánica orbital realmente no funciona de esa manera. La velocidad orbital está dictada por la altitud, por lo que, por ejemplo, dirigirse hacia la Tierra hará que te muevas más rápido en la dirección hacia adelante. La maniobra que debían hacer implicaría cambios de avión y cambios de altitud y requeriría una gran cantidad de energía.

Clooney sigue pronunciando Soyuz como si fuera una palabra en español. Probablemente sea culpa del director mexicano. También se refiere al FGB como Zarya, un astronauta probablemente no haría eso. Zarya solo es utilizado por las relaciones públicas y el público en general.

Se las arreglan para llegar a la ISS. Hay muchos rasguños sobre los paneles solares que probablemente electrocutarían al astronauta, pero está bien. Sandy también se mueve con mayor velocidad y destreza de lo que sería posible en una UEM.

A la tripulación de la ISS también se les ordenó evacuar. Pero queda una Soyuz en la EEI. Eso no tiene mucho sentido porque el número de Soyuz conectado a la EEI siempre es igual al número de miembros de la tripulación dividido por tres. Si un Soyuz se fue, todavía debería haber tres personas a bordo. Pero no lo hay.


Los escombros aparecen y eliminan la ISS también. Sandy entra a la EEI y se quita su EMU (traje espacial). Lo hace con bastante facilidad (no es tan fácil) y vemos que no está usando la prenda de ventilación y refrigeración líquida. Sin eso, ella se habría desmayado por el agotamiento por calor durante el EVA. En cambio, ella solo lleva una camiseta sin mangas y pantalones cortos ajustados. Sandra tiene piernas increíbles para una persona de 20 años, no importa una persona de 49 años, así que no me quejo, pero otro golpe al realismo.

Lo que usa Sandy mientras está en su UEM

Observe las dos computadoras portátiles debajo de ella: la de la izquierda es una SSC (computadora de soporte de estación) y la de la derecha es una computadora portátil rusa. En otra escena vemos una computadora portátil PCS de EE. UU. Los tres tienen pantallas precisas (aparte del cuadro de FUEGO que parpadea). Esa es una buena atención al detalle.

Mientras Sandy está en la ISS, hay un incendio. Ese fuego se propaga demasiado rápido, considerando que casi nada en la ISS es combustible.

Lo que usan los verdaderos astronautas mientras están en la UEM

Como se gasta su UEM, Sandy se pone no un traje ruso Orlan (el traje usado para EVA), sino un traje ruso Sokol (el traje de presión usado dentro del Soyuz).

Sandy utiliza el Soyuz dañado para dirigirse hacia la estación espacial china, que también se encuentra a unos 100 km de distancia. Sandy dice que se estrelló el simulador Soyuz cada vez que lo voló. Como especialista en misiones asignada a un vuelo de reparación del Hubble, ella nunca habría recibido ningún entrenamiento Soyuz, por lo que no estoy seguro de cómo logró estrellar el simulador. El entrenamiento Soyuz solo se brinda a los miembros de la tripulación de la ISS asignados.

Cuando Sandy llega allí, la estación china se está desorbitando. Es un proceso de meses, pero sucede en un par de horas en esta película.

Entonces, para abordar la pregunta: para cualquiera que esté familiarizado con la forma en que se realizan las operaciones espaciales, la película es bastante aterradora, pero si ignora todo eso y simplemente lo sigue, es una película divertida y que vale la pena ver.

Gravity parece una película muy convincente. Además de la magnífica respuesta de Robert Frost, también podría interesarte leer la entrevista de Ars Technica con otro ingeniero de la NASA en el que deconstruyen un avance extendido de la película.

Hacer agujeros en el trailer de Gravity con la ayuda de la NASA

Después de que los escombros pasan, el intrépido astronauta George “The Chin” Clooney entra en escena, luciendo un jetpack espacial muy genial. Sin embargo, hay un problema con esa mochila: ya no existe nada parecido en el inventario activo de la NASA. Para mí, parece que se supone que el personaje de Clooney está usando una Unidad de Maniobra Mandada o MMU, un equipo desarrollado para que los astronautas de la lanzadera lo usen mientras reparan satélites. Las MMU funcionaron muy bien, pero no se usaron mucho, y la NASA dejó de volarlas en la década de 1990. No fueron reintroducidos para su uso en la Estación Espacial Internacional porque son demasiado grandes y voluminosos.

Se lo señalo a Scoville. “Sí”, respondió. “No se parece mucho a una MMU, pero es algo parecido. Esas cosas, las unidades de maniobras tripuladas, ya no se usan. En algunos de esos disparos, parece un cruce entre una MMU y algo que llamamos MÁS SEGURO, que significa ‘Ayuda simplificada para el rescate de EVA’, que es similar a una MMU, excepto que no tiene el mismo nivel de redundancia, no es tan grande, el joystick es un poco diferente y no tiene tanta gas.”

La mochila SAFER: el análogo operacional más cercano del mundo real al que lleva Clooney.

Las mochilas SAFER son para astronautas que trabajan en la Estación Espacial Internacional y, como sugiere el acrónimo, están destinadas a ser utilizadas en caso de que un astronauta se aleje accidentalmente de la estación. Scoville explica que el pequeño jetpack de seguridad tiene 24 propulsores impulsados ​​por la ventilación de gas nitrógeno comprimido, y puede acelerar a un astronauta hasta aproximadamente 10 pies por segundo. El SAFER también tiene un sistema inteligente de estabilización basado en giroscopios que detendrá automáticamente la caída de un astronauta. Sin embargo, estos paquetes no están destinados a ser utilizados como el medio principal para revolotear afuera. La cantidad limitada de delta-v que las mochilas pueden impartir es más que suficiente para detener a un astronauta a la deriva, pero la cantidad de propelente es muy limitada.

Las mochilas SAFER tampoco se usaron en las misiones del transbordador: “En las misiones del transbordador, cuando no estaban atracados en la estación, no necesitaban esto; simplemente podían volar el transbordador después de ellos para recogerlos si se caían. ” Esto proporciona una explicación de por qué el personaje de Clooney lleva una mochila propulsora y el personaje de Bullock no; cuando la conocemos en un momento, ella está atada a los reposapiés al final del brazo manipulador remoto del transbordador espacial, trabajando arduamente para reparar el telescopio.

Es un artículo fabuloso y fascinante. Asegúrese de leer hasta el final, cuando discutan la avalancha administrativa que posiblemente terminaría por completo con las misiones espaciales tripuladas si se produjera un evento tan dramático.

Comencemos con el hecho de que no pueden obtener una señal de radio a 372 millas sobre la Tierra.

A 372 millas, un teléfono celular funcionaría, ya que tiene una línea de visión directa con miles de torres celulares. Pero ella no puede contactar a la Tierra.

Luego está la noción de llegar a la ISS desde el Hubble, utilizando un paquete de propulsión. Eso es básicamente subir 100 millas en línea recta y luego bajar lentamente, porque esa es la diferencia en las altitudes de esas dos cosas; y tuvieron que acelerar para atrapar la ISS, y luego desacelerar a su velocidad. En serio, no me importa si es un “nuevo” paquete de propulsores; Si tuviéramos esa tecnología, no necesitaríamos ninguna otra forma de transporte.

¿100 millas hacia arriba y hacia abajo? Olvídate de McDonald’s, podríamos ir a la cima del monte. Everest para el almuerzo.

Entonces Sandra Bullock agarra la EEI, y George Clooney, quien se mueve a la misma velocidad, tiene que cortar la línea para evitar tirar de ella …… NO. Eso viola las leyes del movimiento relativo.

Luego se mete en la EEI y usa un extintor de incendios que la lanza a través del cuarto; solo una pregunta: ¿qué demonios estaban pensando cuando eligieron ese extintor de alta presión para usar dentro de una estación espacial?
Te diré lo que los escritores estaban pensando:

Así es, un extintor de incendios que convenientemente tiene tanta patada, que funciona como un cohete de refuerzo.

Realidad: la ISS tendría un extintor de incendios que se hizo para ser utilizado en una estación espacial, es decir, extremadamente baja presión. (En las películas, cualquier cosa funciona como un retroceso, cuando en realidad, incluso si estuviera ligeramente descentrado, te haría girar como un molinete del par).

Luego se pone en contacto con una señal telefónica aleatoria. Realidad: la NASA estaría escaneando su frecuencia de intercomunicación para contactarla, triangular su señal y luego tratar de enviar un transbordador para rescatarla. Esto es simplemente ignorancia de cómo funcionan las comunicaciones por radio … o lógica simple.

Luego aterriza una nave espacial china simplemente presionando botones. No. Solo … no.

Perdón si esto no trata completamente de física, pero respeto mucho el realismo y no podría ver esta película.

Irónicamente, sin embargo, me gustó WALL-E … fue mucho más realista, especialmente donde Jeff Garland perdió todo ese peso para el papel.

Pero encontré un buen video:

Oh, a quién estoy engañando … Hice este video. Antes de que saliera la película.

Soy muy subjetivo porque me encantó la película. Creo que la mayor parte fue lo más precisa posible para un drama espacial con intensidad visual / cinemática.

!¡ALERTA DE SPOILER!

El mayor defecto fue que el espacio no es tan pequeño y el transbordador espacial, el telescopio espacial Hubble, la EEI y la estación espacial china no solo no están tan cerca como se muestra en la película, sino que tienen órbitas completamente diferentes. La circunferencia de la Tierra es de alrededor de 40,000 km, agregue a eso la altura orbital de cada objeto, las velocidades y los diferentes momentos en que se “cruzarían” las órbitas de cada uno. La mecánica orbital simplemente impide las maniobras que pueden transferir a los astronautas de uno a otro. Entonces, la Estación Espacial China simplemente no puede mantenerse a 100 millas de distancia, se alejaría de la ISS tan rápido que llegar a ella sería un gran desafío en sí mismo.

En segundo lugar, la matriz de desechos espaciales se describió como realmente en movimiento, en realidad para impactar a la ISS cada vez que rodea la Tierra, por lo que cada 90 minutos, tiene que permanecer en un lugar, y las estaciones espaciales serían las que golpearían el escombros. Esto no puede ser debido a que ningún lanzamiento espacial es realmente vertical, todos los lanzamientos aprovechan la velocidad y dirección de rotación de la Tierra. Por lo tanto, los 90 minutos serían mucho más de 90 minutos en realidad, agregando más y más con cada impacto (debido a los impactos en cascada). Además, las velocidades son incorrectas, la ISS se está moviendo actualmente a unos 8 km / s, por lo que cualquier objeto tan pequeño no sería visible antes de romperse.

También los agujeros del traje espacial son mucho más peligrosos. Uno grande succionaría el oxígeno del cuerpo del astronauta en instantes debido a la forma en que funcionan nuestros pulmones, y dr. Stone quedaría inconsciente en cuestión de segundos.

Editar: Últimamente noté otro pequeño problema técnico:
En el espacio, en la Tierra o en la Luna, la masa del astronauta es la misma, el peso es el que cambia. Esto significa que al tirar de todo el cuerpo con todo el traje puesto (por cierto, el traje es bastante pesado, alrededor de 300 libras / 130 kg con sistemas de soporte vital) hacia la estación espacial, se debe tirar de toda la masa, por lo que es un esfuerzo que la mayoría probablemente no se puede manejar en absoluto con una sola mano.

Sin embargo, fue una experiencia maravillosa fuera de este mundo: entretenida pero también intrigante y fascinante. Los defectos están ahí, pero son menores en comparación con la gran imagen artística. El espacio es peligroso, es bueno recordar lo peligroso que es el trabajo que están haciendo los astronautas actuales. Me encanta la exploración espacial en general y la película no decepcionó en absoluto, ¡no hay ningún defecto en eso!

SPOILERS ADELANTE

Una ironía en la mecánica orbital fue que, en el mundo real, Hubble estaba casi abandonado porque si hubiera habido un accidente en el espacio, no habría forma de que el Shuttle llegara a la EEI. El HST y la ISS están en órbitas completamente diferentes, y si hubo una emergencia, simplemente no había forma de pasar del HST a la ISS. Como no hubo respaldo, la decisión original de la NASA fue simplemente dejar morir al HST

Después de una gran protesta de la comunidad astronómica, se permitió que la misión siguiera adelante, con la condición de que hubiera un segundo transbordador listo para lanzarse al suelo para emprender una misión de rescate en caso de que algo saliera mal. En cualquier caso, después de Columbia, la gente pasó por una gran cantidad de planes de contingencia para saber qué hacer en caso de emergencia.

Esto ha cambiado la forma en que se han diseñado los telescopios espaciales desde entonces. Los astrónomos estaban particularmente molestos porque Hubble fue diseñado para realizar reparaciones de rutina, por lo que el cambio en la política con respecto a los lanzamientos tripulados después de que Columbia causó mucha ira. Es probable que el Hubble sea el último telescopio diseñado para reparaciones tripuladas, y todos los telescopios desde entonces han sido diseñados para ser “desechables”.

Si el escenario Gravity realmente hubiera sucedido con la verdadera misión de reparación del Hubble, habría sido extremadamente tenso y dramático en el terreno. Como estaba allí, había un transbordador totalmente alimentado en el suelo listo para el lanzamiento, pero habría sido una decisión terriblemente difícil tomar si arriesgarse a otro grupo de astronautas para rescatar a una tripulación que probablemente ya estaba muerta.

En el mundo real, la mayoría de los astrónomos se sintieron extremadamente aliviados cuando la misión de reparación del Hubble se realizó sin problemas. La cantidad de culpa que la comunidad astronómica habría enfrentado si hubiera sucedido algo malo habría sido enorme, y es posible que puedas hacer una secuela con las personas que lidian con las secuelas de Gravity.

Una cosa extraña es que si bien la mecánica orbital era tonta, las colisiones y la física reales de los objetos que interactuaban entre sí me parecían bien. Parte de esto puede ser que usaron “física real” en las simulaciones CGI, pero inventaron la mecánica orbital para inventar una buena historia.

Se tomaron libertades con las órbitas de HST e IIS, pero en general la representación de la ingravidez es bastante buena.

Una cosa interesante a tener en cuenta sobre los restos del satélite (como se muestra en la película) es que está extremadamente agrupada. En realidad, una explosión dispersaría escombros sobre un área enormemente amplia. El movimiento de los escombros se convertiría en una combinación de la velocidad orbital inicial y la velocidad explosiva.

Si explota un satélite que se mueve a 30,000 km / h con algo así como C4 (9000 m / so 32,000 km / h), entonces está efectivamente duplicando la velocidad del satélite (mientras lo transforma en pedazos pequeños). Algunas secciones se volarán contra la dirección de la órbita y caerán del cielo. Otros se acelerarán más allá de la velocidad de escape (40,000 km) y abandonarán la órbita de la Tierra por completo. Por lo tanto, tendrá miles de pequeños fragmentos repartidos en numerosas órbitas posibles, pero es poco probable que golpeen algo, ya que no hay mucho allí dado el gran volumen de espacio que rodea la Tierra. Y es probable que sus órbitas sean altamente elípticas, lo que en la periapsis (aproximación más cercana) obtendrá cierta fricción de la atmósfera y decaerá lentamente, y eventualmente caerá a la atmósfera para quemarse.

Interesante, eh …

Cuando hablamos de la realidad en la película Gravity, en términos de física, hay algunas cosas que son posibles, pero también hubo algunos actos que no son prácticamente posibles, ya que los investigadores explican cómo los escombros de una colisión satelital pueden tener una cascada o una reacción en cadena, Efecto con otros satélites. A diferencia de la metralla aquí en la Tierra, que viaja una distancia antes de que la gravedad la tire al suelo, cada pieza de colisión en el espacio se sigue moviendo, dando vueltas alrededor del planeta en su propia órbita independiente, hasta que golpea algo, que puede pasar. Por otro lado, hay una contraparte, como que no hay forma de que un cambio orbital pueda salvar a los dos astronautas de Gravity. El Hubble Space Telescope y la ISS están en órbitas completamente diferentes, a diferentes altitudes, pasando por diferentes partes de la Tierra. No hay forma práctica de que un transbordador espacial en una misión a uno de estos objetos pueda cambiar la órbita para visitar al otro como se muestra en la película

Lo siento, las acciones físicamente imposibles que emprendieron me lo echaron a perder. Fue una producción rica y exuberante con muchos efectos especiales y sospecho que la suspensión de la incredulidad lo habría hecho bien, pero todo lo que pensaba era que eso no era posible.

Solo soy un ingeniero con clases de física en la universidad, ni siquiera soy ingeniero aeronáutico o científico espacial.

Ciertamente no soy astrofísico, astronauta o científico de cohetes, pero Neil deGrasse Tyson definitivamente tenía una opinión. Neil deGrasse Tyson no se está enamorando de ‘Gravity’ Desde entonces se ha expandido en una publicación de FB en sus tweets originales: Neil DeGrasse Tyson dice que sus críticas a ‘Gravity’ son un cumplido a su calidad

Wow, he tenido A2A cinco veces esta mañana. Me siento honrado. (pero puedo mantenerme humilde imaginando muchas veces que Robert Frost recibió A2A y cuántos más si libera su precio). Lamentablemente, suelo ver películas los miércoles después de que abren. Pero hasta que pueda escribir una respuesta por mí mismo, puedo señalarle a alguien que pueda darle una respuesta. Phil Plait escribió una reseña científica en Slate: Bad Astronomy Movie Review: Gravity Will Suck You In.

Todavía no lo he leído porque trato de evitar spoilers, pero Phil es un escritor científico increíble y espero que disfrute leer su crítica después de ver la película.

Editar: está bien, ahora lo he visto. Impresionante en apariencia, increíble en historia, jódete Cuarón por destruir todas las naves tripuladas en el espacio.

El error que me atrapa es la ruina. Viaja mucho más rápido que la otra nave, pero permanece en la misma órbita. Se mantiene en un grupo relativamente apretado y logra apuntar a todos los lugares que podrían brindarles refugio. Es como golpear una bola de billar en Los Ángeles y hundirla en un bolsillo en Nueva York.

La única película de ciencia ficción que he visto que es totalmente científica es “2001, A Space Odyssey” (Stanley Kubrick y Arthur C Clarke 1968), que en mi opinión, es la mejor película jamás realizada. Arthur C Clarke “inventó” los satélites.

La gravedad está muy influenciada por 2001 y, de hecho, en algunos lugares parece una estafa directa … durante minutos a la vez, se podría pensar “Oh, esto debe ser rehecho en 2001 por un grupo de graduados en artes”. Es infinitamente ridículo, hasta el punto en que quería salir …

Sin duda, otros aquí harán los puntos específicos: me limitaré al asco general

Además de los excelentes puntos planteados en las otras preguntas, una cosa que me molestó fue cómo el gas en el extintor se expandió en el espacio. En la estación, forma un chorro (aunque de corta duración). Cuando lo usa para reducir la velocidad en Tiangong, también forma un chorro, aunque en el espacio se expandiría hacia afuera inmediatamente.

Durante el reingreso, la cápsula de Sandra Bullock estaba experimentando varios g de desaceleración, sin embargo, los objetos flotaban por el interior.

La física es principalmente válida. Algunos de los eventos son bastante improbables.

Hay algunos buenos detalles en IMDb, Gravity (2013) – Preguntas frecuentes

Me parece bien, las computadoras que usan hoy en día para CGI pueden manejar simulaciones físicas precisas y realistas.

Me preguntaba sobre la inercia y la aceleración en el espacio. Cuando la cápsula es movida por propulsores (sic quizás), los escombros flotantes dentro de la cápsula parecían flotar en el mismo lugar que estaba antes de la aceleración. ¿No parece que los bolígrafos, libros, etc. se mueven hacia la pared opuesta en relación con el encabezado de la cápsula? Realmente disfruté la película, solo me preguntaba …

Presupuesto para la gravedad (2013) – $ 100 millones

Presupuesto para la Misión Orbitadora de Marte de la India – $ 75 millones

nuff dijo 😛

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