Картография Венеры

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 АМС «Венера-15» и «Венера-16» уже составляло 1—2 км. По её результатам составлены геолого-геоморфологическая (представлена на 27-м Международном геологическом конгрессе^[5]), фотографическая и гипсометрическая карты соответствующего района. При этом поверхность приполярного района Венеры 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 создали первый Атлас рельефа Венеры^[6].

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^[7]. И в 1985 году Рабочая группа МАС утвердила новые параметры системы координат, в которой нулевой меридиан проходил через центральную горку этого кратера^[8].

Космический аппарат «Магеллан» с 1990 по 1994 год приблизил изученную радиолокаторами и радиовысотомерами часть поверхности Венеры к 98%, покрыв значительную часть области, неохваченной 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^[9]. По данным радиовысотомера «Магеллана», с использованием данных КА «Пионер-Венера-1», «Венера-15» и «Венера-16» составлена гипсометрическая карта 98% поверхности Венеры^[10] и глобус Венеры^[11]. Неохваченной радиолокационными и высотомерными исследованиями остались 2% поверхности Венеры в южной приполярной области. На основании информации, полученной КА «Магеллан», и предыдущих исследований с 1995 года проводится составление геологических карт для каждой из 62 частей поверхности Венеры. На 2010 год составлены такие карты для 23 из них^[12]. Также созданы, по крайней мере мелкомасштабные, гравиметрическая карта и карта микроволнового излучения Венеры^[13]. 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^[14].

Запущенный в ноябре 2005 года КА «Венера-экспресс» дополнил сведения о температурах северного полушария Венеры, собранные фурье-спектрометрами «Венеры-15» и «Венеры-16» (напомним, что это — 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»)^[15][16].

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»^[17]. На этой основе МАС и определил впервые систему координат для поверхности Венеры в 1970 году на XIV Генеральной ассамблее в Брайтоне^[18]. Последующие изменения параметров приведены в следующей таблице:

Система	Положение оси вращения	Положение нулевого меридиана	Использовалась в...
МАС-70[18]	$\alpha_0=273^{\circ},0$ $\delta_0=+66^{\circ},0 \,$[19]	Такое, что в эпоху JED 2438566,5 при взгляде из центра Земли центральный меридиан имеет долготу 320°
МАС-79[20]	$\alpha_0=272^{\circ},8$ $\delta_0=67^{\circ},2 \,$[19]	$W=213^{\circ},63-1^{\circ},4814205d$[21]
МАС-82[22]	$\alpha_0=272^{\circ},78$ $\delta_0=67^{\circ},21 \,$[23]	$W=159^{\circ},91-1^{\circ},4814205d$[24]	«Венера-15», «Венера-16»
МАС-85[8]	$\alpha_0=272^{\circ},69$ $\delta_0=67^{\circ},17 \,$[25]	$W=160^{\circ},39-1^{\circ},4813291d$[26]	«Магеллан», ArcMap 8.x[27]
МАС-2000[28]	$\alpha_0=272^{\circ},76$ $\delta_0=67^{\circ},16 \,$[29]	$W=160^{\circ},20-1^{\circ},4813688d$[30]	ArcMap 8.x[27]

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. ↑ Геологи исследуют Венеру // Наука и жизнь. — М.: Правда, 1985. — № 2. — С. 66—69.
6. ↑ 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
7. ↑ Merton E. Davies, Patricia G. Rogers "The Preliminary Geodetic Control Network of Venus"  (англ.)
8. ↑ ^{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.
9. ↑ Фотографические карты Венеры масштаба 1:5000000
10. ↑ Гипсометрическая карта Венеры масштаба 1:10000000
11. ↑ Глобус Венеры
12. ↑ Геологические карты Венеры
13. ↑ Фотогалерея Венеры на сайте НАСА
14. ↑ Е.Н.Лазарев, Ж.Ф.Родионова Новая карта Рельефа Венеры // Земля и Вселенная. — М., 2008. — № 2.
15. ↑ New map hints at Venus' wet, volcanic past
16. ↑ «Венера Экспресс» начинает свои эксперименты на сайте журнала Наука и жизнь
17. ↑ Carpenter, I. R. L. (1966). «Study of Venus by CW radar-1964 results». Astronomical Journal 71: 142-151.
18. ↑ ^{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
19. ↑ ^{1 2} Координаты даны во второй экваториальной системе координат для эпохи JED 2433282,423 (1950,0 или B1950)
20. ↑ 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.
21. ↑ 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
22. ↑ 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.
23. ↑ Координаты во второй экваториальной системе координат, по сравнению с МАС-79 они не поменялись, но теперь даны для эпохи JD 2451545,0 TDB (J2000)
24. ↑ По сравнению с МАС-79 не поменялся, но теперь используется эпоха JD 2451545,0 TDB (J2000).
25. ↑ Координаты по сравнению с МАС-82 поменялись, эпоха осталась той же: JD 2451545,0 TDB (J2000)
26. ↑ По сравнению с МАС-82 поменялся, эпоха используется та же: JD 2451545,0 TDB (J2000).
27. ↑ ^{1 2} ArcMap 8.x and Planetary Projection Tutorial
28. ↑ 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». Celestial Mechanics 82 (1): 833-111.
29. ↑ Координаты по сравнению с МАС-85 поменялись, эпоха осталась той же: JD 2451545,0 TDB (J2000)
30. ↑ По сравнению с МАС-85 поменялся, эпоха используется та же: JD 2451545,0 TDB (J2000).

Ссылки

	Картография Венеры на Викискладе?

• Карты Венеры