Картография Венеры


Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к поиску

Картография Венеры ведёт своё начало с 1960-х годов[1]:13. Поскольку поверхность Венеры скрыта от наблюдений в видимом свете плотным облачным покровом, то различить детали на её поверхности стало возможным лишь с появлением достаточно мощных наземных радаров. Крупные области, имевшие на радиолокационных изображениях вид светлых пятен, получали обозначения. С увеличением числа наблюдательных данных потребовалось введение системы координат и системы наименований для деталей поверхности Венеры.

Общая информация

Первое определение системы координат для Венеры было дано Международным астрономическим союзом в 1970 году, когда обозначенная на радиоастрономических изображениях греческой буквой «альфа» деталь поверхности Венеры (впоследствии получила название область Альфа) была выбрана в качестве точки, через которую проходит нулевой меридиан[2]:401. Эти изображения были составлены, в частности, на основе данных о спектре эхо-сигнала с длиной волны 12,5 см, полученных Роландом Карпентером в 1962 году и Диком Голдстейном в июне 1964 года в Голдстоуне.[3] [4]

Начавшиеся с конца 1970-х годов полёты к Венере АМС с установленными на них радиолокаторами для съёмки поверхности Венеры приносили всё более точные данные. Была составлена карта поверхности Венеры с разрешением 150—200 км по данным первой из таких станций — «Пионер-Венера-1». Разрешение съёмки северной приполярной области поверхности Венеры с АМС «Венера-15» и «Венера-16» уже составляло 1—2 км.[5] По её результатам составлены геолого-геоморфологическая карта, представленная в 1984 году на 27-м Международном геологическом конгрессе[6], фотографическая и гипсометрическая карты на 25% территории планеты. При этом поверхность северной четверти Венеры (севернее 30° с. ш.) была разбита на 27 частей, каждой из которых соответствовал лист фотографической и лист гипсометрической карт. Путём объединения всех известных к тому моменту данных о Венере в 1989 году был опубликован первый Атлас рельефа Венеры[7].

Радиояркая область Альфа уже не отвечала требованиям к точности привязки системы координат. Поэтому Д. Кэмпбеллом и Ю. Тюфлиным были изучены шесть кратеров, общих для съёмки «Венеры-15», «Венеры-16» и наземных радиоастрономических наблюдений 1983 года в Аресибо. Из них был выбран один, впоследствии названный Ариадна[8]. И в 1985 году Рабочая группа МАС утвердила новые параметры системы координат, в которой нулевой меридиан проходил через центральную горку этого кратера[9].

Космический аппарат «Магеллан» с 1990 по 1994 год охватил радиолокационной и радиовысотомерной съёмками 98% поверхности Венеры, покрыв значительную часть области, не охваченной исследованиями предыдущих космических аппаратов и наземных радиотелескопов и пересняв уже исследованную с разрешением до 100 метров. Для картографической обработки полученных «Магелланом» данных поверхность Венеры была разбита на 62 части, для каждой из которых была составлена фотографическая карта[10]. По данным радиовысотомера «Магеллана», с использованием данных КА «Пионер-Венера-1», «Венера-15» и «Венера-16» составлена гипсометрическая карта 98% поверхности Венеры[11] и глобус Венеры[12]. Не охваченной радиолокационными и высотомерными исследованиями остались 2% поверхности Венеры в южной приполярной области. На основании информации, полученной КА «Магеллан» и предыдущими станциями, с 1995 года проводится составление геологических карт для каждой из 62 частей поверхности Венеры. К 2013 году опубликовано 29 листов таких карт[13]. Также созданы обзорные (мелкомасштабные) гравиметрическая карта и карта микроволнового излучения Венеры[14]. В 2007 году по данным, полученным радиовысотомером КА «Магеллан» составлена новая гипсометрическая карта Венеры с названиями на русском языке, включающая детали рельефа, получившие наименование после составления предыдущей подобной карты[15].

Запущенный в ноябре 2005 года Европейским космическим агентством КА «Венера-экспресс» дополнил сведения о температурах северного полушария Венеры, собранные фурье-спектрометрами «Венеры-15» и «Венеры-16» (1500 профилей температуры в диапазоне высот 60—90 км северной приполяной области), данными о температурах южного полушария. По результатам, полученным картирующим спектрометром КА «Венера-экспресс» в 2009 году составлена карта южного полушария Венеры в инфракрасном диапазоне («температурная карта»)[16][17].

Системы координат

Главные параметры, определяющие систему координат для деталей поверхности Венеры — это направление оси вращения и положение нулевого меридиана. Положение нулевого меридиана первоначально было «привязано» к радиоастрономическим наблюдениям Голдстейна июня 1964 года: так, чтобы в дату ближайшего расстояния Венеры от Земли, 20 июня 1964 года, в 0 часов по всемирному времени центральный по отношению к Земле меридиан имел долготу 320 градусов, а сам нулевой меридиан (то есть линия долготы 0 градусов), соответственно, проходил через радиояркую область «альфа»[18]. На этой основе МАС и определил впервые систему координат для поверхности Венеры в 1970 году на XIV Генеральной ассамблее в Брайтоне[19]. Последующие изменения параметров приведены в следующей таблице:

Система Положение
оси вращения
Положение нулевого меридиана Использовалась в...
МАС-70[19]
[20]
Такое, что в эпоху JED 2438566,5 при взгляде из центра Земли центральный меридиан имеет долготу 320°
МАС-79[21]
[20]
[22]
МАС-82[23]
[24]
[25] «Венера-15», «Венера-16»
МАС-85[9]
[26]
[27] «Магеллан», ArcMap 8.x[28]
МАС-2000[29]
[30]
[31] ArcMap 8.x[28]

Форма Венеры считается сферической, поэтому разницы между употреблением терминов планетоцентрическая (в данном случае называется венероцентрической) и планетографическая (в данном случае называется цитерографической) применительно к системе координат на поверхности Венеры не видно. При заданной системе координат экватор берётся перпендикулярным к оси вращения и проходящим через центр Венеры, отсчёт долгот на поверхности Венеры идёт к востоку от нулевого меридиана с 0° до 360°, а широты изменяются от 0° до 90° и считаются отрицательными к югу от экватора и положительными — к северу от него.

Примечания

  1. Бурба Г.А. Номенклатура деталей рельефа Венеры. — М.: Наука, 1988. — 64 с. — 1350 экз. — ISBN 5020000035.
  2. Абалакин В.К. Основы эфемеридной астрономии. — М.: Наука, 1979. — 448 с.
  3. Butrica, A.J. Chapter Five: Normal Science // To See the Unseen—A History of Planetary Radar Astronomy. — 1996.
  4. Aleksandrov, Y. N., Zyatitskii, V. A., Rzhiga, O. N. (1968). «Characteristics of the Spectrum of Radio Waves Reflected by Venus». Soviet Astronomy. 11: 852–855.
  5. О. Н. Ржига. Новая эпоха в исследовании Венеры. М.:Знание, 1988
  6. Геологи исследуют Венеру // Наука и жизнь. — М.: Правда, 1985. — № 2. — С. 66—69.
  7. В. А. Котельников, В. Л. Барсуков, Э. Л. Аким и др. Атлас поверхности Венеры. — Москва, Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1989
  8. Merton E. Davies, Patricia G. Rogers "The Preliminary Geodetic Control Network of Venus" (англ.)
  9. 1 2 Davies, M.E., Abalakin, V.K.; et al. (1986). «Report of the IAU/IAG/COSPAR working group on cartographic coordinates and rotational elements of the planets and satellites: 1985». Celestial Mechanics. 39: 103–113.
  10. Фотографические карты Венеры масштаба 1:5000000
  11. Гипсометрическая карта Венеры масштаба 1:10000000
  12. Глобус Венеры
  13. Геологические карты Венеры Архивная копия от 8 июня 2011 на Wayback Machine
  14. Фотогалерея Венеры на сайте НАСА
  15. Е. Н. Лазарев, Ж. Ф. Родионова. Новая карта Рельефа Венеры // Земля и Вселенная. — М., 2008. — № 2.
  16. New map hints at Venus' wet, volcanic past
  17. «Венера Экспресс» начинает свои эксперименты на сайте журнала Наука и жизнь
  18. Carpenter, I. R. L. (1966). «Study of Venus by CW radar-1964 results». Astronomical Journal. 71: 142–151.
  19. 1 2 XIVth General Assembly - Transactions of the IAU / C. de Jager, A. Jappel. — Association of Univ. for Research in Astronomy, 1970. — Т. XIV B. — ISBN 90-277-0190-3.
  20. 1 2 Координаты даны во второй экваториальной системе координат для эпохи JED 2433282,423 (1950,0 или B1950)
  21. Davies, M.E., Abalakin, V.K.; et al. (1980). «Report of the IAU working group on cartographic coordinates and rotational elements of the planets and satellites». Celestial Mechanics. 22: 205–230.
  22. Тождественно определению нулевого меридиана в МАС-70. W — угол, измеряемый к востоку вдоль экватора Венеры от восходящего узла экватора Венеры на экваторе второй экваториальной системы координат для эпохи JED 2433282,5 (J1950), d — количество эфемеридных дней, прошедших от эпохи J1950
  23. Davies, M.E., Abalakin, V.K.; et al. (1983). «Report of the IAU Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and Satellites: 1982». Celestial Mechanics. 29: 309–321.
  24. Координаты во второй экваториальной системе координат, по сравнению с МАС-79 они не поменялись, но теперь даны для эпохи JD 2451545,0 TDB (J2000)
  25. По сравнению с МАС-79 не поменялся, но теперь используется эпоха JD 2451545,0 TDB (J2000).
  26. Координаты по сравнению с МАС-82 поменялись, эпоха осталась той же: JD 2451545,0 TDB (J2000)
  27. По сравнению с МАС-82 поменялся, эпоха используется та же: JD 2451545,0 TDB (J2000).
  28. 1 2 ArcMap 8.x and Planetary Projection Tutorial
  29. Seidelmann, P.K., Abalakin, V.K.; et al. (2002). «Report of the IAU/IAG Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements of the Planets and Satellites: 2000» (PDF). Celestial Mechanics. 82 (1): 833–111.
  30. Координаты по сравнению с МАС-85 поменялись, эпоха осталась той же: JD 2451545,0 TDB (J2000)
  31. По сравнению с МАС-85 поменялся, эпоха используется та же: JD 2451545,0 TDB (J2000).

Ссылки