Amikor a 2001: Űrodüsszeia 1968-ban a mozikba került, a nézők olyan jeleneteket láthattak, amelyek még ma is ugyanolyan hatással van ránk, sci-fi kedvelő nagyközönségre. A Discovery fedélzetén az űrhajósok egy forgó gyűrűben élnek és dolgoznak, ahol a centrifugális erő mesterséges gravitációt hoz létre. Stanley Kubrick nem festett hátterekkel vagy egyszerű kameratrükkökkel akarta megoldani ezt a látványt: egy valóban forgó díszletet építtetett.
A képen látható óriási szerkezetet a brit Vickers-Armstrong Engineering Group készítette. A centrifuga átmérője 12 méter volt, tömege pedig megközelítette a 30 tonnát. Az építés költsége 750 000 dollárra rúgott, ami mai értéken körülbelül 7 millió dollárnak felel meg. Ez önmagában nagyobb költség volt, mint sok teljes film költségvetése volt abban az időben.
A forgó kerék belsejében teljes értékű folyosókat, munkaállomásokat és lakótereket alakítottak ki. A jelenetek felvételekor a díszlet lassan forgott, miközben a színészek a kerék mozgásával összhangban sétáltak vagy futottak. Mivel a kamera gyakran magához a kerékhez volt rögzítve, a néző számára úgy tűnt, mintha a szereplők a padlón maradnának, miközben valójában a teljes környezet fordult körülöttük.
Ennek legismertebb példája az a jelenet, amelyben Frank Poole körbefut a gyűrű belső falán. A kamera együtt forgott a díszlettel, így a néző azt látta, hogy az űrhajós teljesen körbejárja a centrifugát, miközben végig „a földön” marad. A jelenet elkészítéséhez ma már számítógépes effektekre lenne szükség, de ez a technológia akkor még nem létezett. Még ma is zseniális az egész jelenet, a képernyőhöz szegez, bármikor meglátom.
Még összetettebb volt az a jelenet, amikor Dave Bowman a központi tengelyből létrán ereszkedik le a forgó lakórészbe, ahol Frank Poole éppen étkezik. A trükk lényege az volt, hogy Gary Lockwoodot biztonságosan rögzítették a kerék felső részén lévő üléshez, miközben Keir Dullea a forgó szerkezet belsejében sétált felé. A kamera nézőpontjából úgy látszott, mintha a két szereplő ugyanabban a gravitációs térben lenne, pedig a jelenet valójában egy folyamatosan mozgó, hatalmas mechanikus szerkezetben készült.
A Discovery centrifugája nemcsak filmes bravúr volt: a tervezők részben az 1950-es évek űrállomás-koncepcióiból merítettek ihletet, amelyek szerint a jövő nagy űrhajói és űrállomásai forgással állítanának elő mesterséges gravitációt. Bár ma még egyetlen emberes űreszköz sem alkalmaz ilyen rendszert, a koncepció továbbra is komoly mérnöki érdeklődés tárgya, különösen a Mars-utazások és a hosszú távú űrbéli tartózkodás tervei kapcsán.
Nézzük meg ezt a megoldást a tudomány szmpontjából. A Discovery forgó gyűrűjének célja a mesterséges gravitáció előállítása volt, azonban a valóságban ez nem valódi gravitáció, hanem a forgás következtében fellépő centrifugális hatás. Ahogy a gyűrű forog, az űrhajósokat folyamatosan a külső fal felé „nyomja”, amely ezeken az űrállomásokon a köríves padló megfelelője. Minél nagyobb a gyűrű átmérője és minél gyorsabban forog, annál inkább hasonlíthat az érzékelt erő a földi gravitációhoz.
A film egy másik fontos tudományos elképzelést is bemutat. Sokan úgy gondolják, hogy az űrben azért lebegnek az űrhajósok, mert ott nincs gravitáció, pedig ez nem igaz. A gravitáció gyakorlatilag soha nem szűnik meg teljesen, csak a távolsággal egyre gyengül (mea culpa, gyakran én is elfelejtem hozzátenni a mondataimhoz, hogy az űrben nincs mesterséges gravitáció). A Nemzetközi Űrállomás például körülbelül 400 kilométeres magasságban kering, ahol a Föld gravitációja még mindig a felszíni érték mintegy 90 százaléka.
A súlytalanság tehát nem a gravitáció hiányát jelenti, az folyamatosan jelen van. Az űrállomás, az űrhajó és a benne tartózkodó emberek folyamatos szabadesésben vannak a Föld körül. Mivel minden ugyanazzal a gyorsulással zuhan, az űrhajósok nem érzik a saját súlyukat, és lebegni látszanak. Ugyanez történne egy olyan űrhajóban is, amely a Mars és a Jupiter közötti térségben haladna: ott is hatna rá a Nap, a bolygók és más égitestek gravitációja, mégis súlytalanság uralkodna, ha az utasok és az űrhajó együtt mozognának. A gravitáció tehát mindig jelen van, csak a mértéke változik.
Éppen ezért a jövő hosszú távú űrutazásainak egyik legnagyobb mérnöki kihívása nem a gravitáció „létrehozása”, hanem annak a mesterséges súlyérzetnek a megteremtése, amelyet a forgó űrhajók vagy űrállomások biztosíthatnak. A film bemutatása óta közel hat évtized telt el, mégis a Discovery forgó gyűrűje az egyik legrealisztikusabb és legemlékezetesebb ábrázolása annak, hogyan élhetnek egyszer az emberek egy mesterséges gravitációval rendelkező űrhajó fedélzetén. Kubrick megoldása a példa, hogy a korszak filmes mesterei sokszor valódi mérnöki teljesítményekkel érték el azt a látványt, amelyet ma már általában számítógépek állítanak elő.
