Предисловие к Атласу планет Земной группы и их спутников
Наша эпоха отмечена одним из наиболее выдающихся свершений человечества двадцатого столетия — выходом в космос. С точки зрения исторической перспективы можно говорить о том, что примерно 35 лет назад начался длительный процесс распространения сферы деятельности человека (а со временем и сферы его обитания) за пределы ограниченного региона Солнечной системы — планеты Земля.Космонавтика неизмеримо расширила наши представления об особенностях физических процессов за пределами Земли, многообразии явлений, отражающих закономерности макро- и микромира. Наметились перспективы понимания ряда ключевых проблем ядерной и химической эволюции вещества во Вселенной, образования небесных тел, формирования на них специфических природных комплексов. Открылись уникальные возможности подробного изучения планет и их спутников, в первую очередь Земли и Луны, что привело к становлению и развитию новых научных направлений. Одним из них стала космическая картография.
Начало космическому картографированию положил полет автоматической станции «Луна-3», запуск которой 4 октября 1959 года был осуществлен в Советском Союзе ровно два года спустя после запуска первого в мире искусственного спутника Земли.
Традиционные методы планетной астрономии пополнились новым высокоэффективным арсеналом средств, среди которых важнейее место заняла фото- и телевизионная съемка с борта космических аппаратов. За прошедшие годы в ходе осуществления советской и американской космических программ изучения Солнечной системы получен огромный объем информации о морфологических свойствах поверхностей, геологии планет и их атмосферах, что способствовало формированию сравнительной планетологии, призванной, помимо совершенствования космогонических и эволюционных концепций, обеспечить лучшее понимание механизмов, лежащих в основе природы Земли, и ее wecra как члена Солнечной системы. Появилась возможность представления результатов исследований в виде карт различных типов с целью отразить современный уровень знаний об особенностях поверхности планет земной группы и их спутников и упростить получение необходимых справочных данных. Таким картографическим научно-справочным изданием является предлагаемый «Атлас планет земной группы и их спутников». В нем систематизированы и проанализированы накопленные к 1990 году в СССР отечественные и зарубежные данные по материалам космических съемок и содержатся сведения сравнительно-планетологичес-ього характера, отражающие специфические черты этих небесных тел. Впервые составлены карты, характеризующие планеты земной группы • их спутники как с точки зрения строения рельефа поверхности, так • по различным тематическим признакам. Это позволяет рассматривать атлас как оригинальное произведение. Наряду с основной, картографической, частью, содержащей карты, ;\смы, диаграммы, графики, в атлас включена текстовая часть (поясни--ельные тексты), дающая краткую характеристику каждого раздела, • приложения со справочными таблицами. Текстовая часть сопровожда ет картографический материал и одновременно дополняет его сведения- чш. помогающими понять физический смысл процессов на рассмат риваемых телах.
Атлас состоит из двенадцати разделов, из которых 8 первых относятся к основной, а остальные 4 к пояснительной части. Он открывается «Вводным разделом», содержащим информацию г песте планет земной группы и их спутников в Солнечной системе, л:*овные справочные данные об этих небесных телах, а также обоб-югяные сведения о структуре их атмосфер и внутреннем строении. Более подробные сведения, касающиеся геометрических, физических и лрчтих характеристик небесных тел, приведены в Приложении 1.
Второй раздел атласа «шз истории картографирования» представля-*т калболее важные этапы картографирования Луны, Меркурия, Марса т Венеры наземными методами, а также эволюцию знаний о природе небесных тел с развитием наблюдательной техники.
Серии карт последующих разделов характеризуют различные сторо-«тученности планет. Карты составлены в кратных масштабах и в ка-одной проекции.
Особое место среди планет земной группы принадлежит Земле, изученной наиболее детально, в том числе методами тематического картографирования, и представляющей поэтому самостоятельный интерес. Тем не менее, говоря о планетах земной группы, едва ли было целесообразно полностью исключить сведения о Земле, особенно в контексте сравнительно-планетологического подхода в изучении планет. Однако, с учетом ограниченного объема издания, в атласе приведены лишь основные данные о Земле, которые, по мнению составителей, оптимально вписываются в общую структуру издания. Расположение материалов в картографической части каждого раздела определяется расстоянием планет от Солнца, т. е. принят следующий порядок представления карт: Меркурий, Венера, Земля, Луна, Марс, Фобос. Некоторое отклонение от такого порядка обусловлено компоновкой листов атласа. Каждый раздел открывается титульным листом, за которым следует перечень включенных в него карт и других материалов, список основных использованных источников и пояснительный текст, где излагаются общие сведения, дается характеристика исходных материалов, описывается методика построения карт, раскрывается научное и практическое значение представленных на картах элементов.
Масштабы карт рассматриваемых небесных тел различны; они определяются размерами тела и выбранным форматом атласа, а именно: Фобос 1: 200000, Луна 1:25000000, Меркурий 1:35000000, Марс 1:50000000, Венера 1:75000000, Земля 1:75000000.
Названия на картах Луны и планет приведены согласно спискам, принятым Комиссией АН СССР по космической топонимике, и соответствуют номенклатуре наименований, утвержденной Международным астрономическим союзом (MAC). Каждая карта сопровождается условными обозначениями, указанием масштаба и проекций, в которых она составлена. Условные обозначения, общие для всех карт, вынесены в начало атласа. Там же приводится перечень единиц измерений и принятых сокращений, а также специальные термины. На всех картах долготы даны от 0° меридиана, широты считаются от экватора к полюсам, высоты — от заданных уровенных поверхностей. Все карты согласованы между собой в перекрывающихся частях.
В разделе «Карты поверхности» помещена серия карт Меркурия, Венеры, Земли, Луны, Марса и Фобоса, которые соответствуют современному уровню знаний об этих небесных телах.
На картах поверхностей, выполненных светотеневым способом, наглядно отображены основные формы их рельефа.
Основное назначение раздела «Бланковые карты» — служить картографической основой для составления карт поверхностей и тематических* карт, представленных в атласе. В остальных случаях использовалась проекция, наилучшим образом отвечающая поставленной задаче отображения необходимой информации.
шзображение поверхности Луны, Марса, Меркурия и Венеры представлено в следующих классических проекциях: поперечной азимутальной равновеликой проекции Ламберта, поперечной азимутальной равнопромежуточной проекции Постеля (кроме Венеры), нормальной цилиндрической равноугольной проекции Меркатора; при этом полярные районы при изображении широтного пояса в проекции Меркатора даны в нормальной равноугольной стереографической перспективной проекции.
Генерализация форм рельефа на бланковых картах выполнена так, чтобы отображенный рельеф не мешал восприятию специальной нагрузки.
Для Фобоса составлена только одна бланковая карта в нормальной равноугольной цилиндрической проекции трехосного эллипсоида. В отличие от других небесных тел, для которых проектирование ведется на шар, фигура Фобоса наилучшим образом аппроксимируется трехосным эллипсоидом. Для отображения его полярных районов использовалась равнопромежуточная вдоль меридианов азимутальная проекция трехосного эллипсоида. Бланковая карта Деймоса не составлялась. шнформация, касающаяся данных исследований Деймоса, приводится лишь на схемах (разделы IX, XII).
Для карт полушарий в проекциях Ламберта и Постеля предусмотрено перекрытие в 20°, что способствует хорошему сопряжению краевых зон и позволяет наглядно показать полярные области.
Раздел «Гипсометрические карты. Картометрические исследования» характеризует глобальные особенности рельефа и дает качественное представление о формах макрорельефа, глобальных перепадах высот, а также о распределении высотных поясов, крупных орографических систем и крутизне склонов. Здесь приведены гипсометрические карты Венеры, Земли, Луны, Марса и Фобоса. Для передачи тематической нагрузки использован способ изолиний и послойной окраски. Органически связаны с данными этого раздела некоторые результаты картометри-ческих исследований, представленные в виде схем, кривых, диаграмм, характеризующих плотность распределения кратеров, особенности размещения равнин и материков и другие детали рельефа. Раздел «Карты физических свойств поверхности» включает в себя карты альбедо Меркурия, Луны, Марса; карты распределения тепловых аномалий и нестационарных явлений на видимом полушарии Луны, а также поляриметрическую карту видимого полушария Луны.
Современное состояние знаний о гравитационных потенциалах небесных тел по наблюдениям из космоса обобщено в разделе «Геофизические карты». Здесь представлены карты высот геоидов Венеры, Земли, Луны, Марса и Фобоса. В этот же раздел входит серия карт аномалий силы тяжести на Венере, Луне, Марсе и Фобосе, показывающая степень и детальность изученности неоднородного притяжения планет земной группы и их спутников. Завершается раздел картами зон землетрясений и эпицентров лунотрясений, характеризующих сейсмическую активность Земли и Луны.
Раздел «Геолого-морфологические карты» отражает общие закономерности геологической эволюции Меркурия, Луны, Марса и Фобоса и иллюстрирует ранние.этапы эволюции планет, которые трудно восстановить в условиях Земли.
Важная роль, которую сыграли космические аппараты в изучении планет земной группы и их спутников, отражена в разделе «Полеты космических аппаратов и космических кораблей», где в наглядной форме (карты-схемы с местами посадок и траекториями полетов космических аппаратов, фотографии самих аппаратов и примеры отснятых ими участков поверхностей планет) показаны основные результаты полетов к Меркурию, Венере, Луне, Марсу, Фобосу и Деймосу, осуществленных в ходе реализации советской и американской программ космических исследований Солнечной системы (Приложение 2).
В разделе «Фотографическая изученность» представлены карты-схемы покрытий съемками поверхностей Меркурия, Венеры, Луны, Марса и Фобоса с указанием основных параметров систем, использованных для этих съемок (см. также Приложение 3).
шнформация относительно обеспеченности Меркурия, Венеры, Луны, Марса и Фобоса опорной сетью и основные ее характеристики представлены в разделе «Геодезическая изученность» (Приложение 4).
Оценка покрытия поверхностей Меркурия, Венеры, Луны, Марса, Фобоса и Деймоса региональными картами (обзорными, обзорно-топографическими, топографическими) различных масштабов проведена в разделе «Картографическая изученность».
При составлении карт атласа были приняты во внимание как особенности небесных тел, так и неоднородность имеющейся обработанной информации, полученной преимущественно космическими методами. Для карт атласа принята стандартная оцифровка меридианов и параллелей, утвержденная Международным астрономическим союзом (MAC), а именно: параллели имеют оцифровку от 0° до ±90° от экватора к полюсам, а меридианы — от 0° до 360° в направлении с запада на восток для Венеры, Земли, Луны и Фобоса, и с востока на запад для Марса и Меркурия. Компоновка выбрана таким образом, что нулевой меридиан проходит через центр полушарий Меркурия, Марса и Венеры, помещенных в атласе слева так, как это традиционно принято для Луны. Чтобы не разрывать изображение поверхности Меркурия, поскольку он отснят не полностью, на карте поверхности нулевой меридиан смещен к краю полушария. Для Земли нулевой (Гринвичский) меридиан традиционно располагается в краевой зоне. В «Указателе названий» отражены все названия, встречающиеся в атласе. Они нанесены на бланковые карты в проекции Постеля.
Атлас рассчитан на широкий круг читателей, интересующихся современными проблемами изучения Солнечной системы и природы планет. Он предназначается как для астрономов, так и для специалистов в области наук о Земле, соприкасающихся с более широким кругом вопросов сравнительно-планетологического характера, так как знания о небесных телах находятся в тесной взаимосвязи с земными проблемами и этот процесс интегрирования наук непрерывно нарастает. Кроме того, обширный материал, сосредоточенный в атласе, представляет большой познавательный интерес и может быть использован в учебном процессе в высших учебных заведениях на естественно-научных специальностях и в старших классах школ.
Авторы и редакционная коллегия выражают признательность зарубежным коллегам и руководству НАСА'США за любезно предоставленную возможность воспроизвести в атласе фотоснимки планет, полученные американскими космическими аппаратами, и фотографии этих аппаратов. Редакционная коллегия искренне признательна всем организациям и лицам, принимавшим участие в создании атласа.