Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Любая плоская карта неизбежно искажает реальную поверхность планеты или спутника. Картографам приходится выбирать, чем пожертвовать — площадью, формой, расстояниями или направлениями, причем эта проблема становится все важнее по мере освоения Луны и других миров.

Проблема начинается с простой геометрии: трехмерную поверхность сферы невозможно без искажений перенести на плоскость. Поэтому любая картографическая проекция сохраняет одни свойства поверхности ценой других.

Хороший пример — знакомая проекция Меркатора, созданная еще в XVI веке для морской навигации. Она сохраняет углы и направления, однако сильно увеличивает территории вблизи полюсов. Именно поэтому Гренландия на такой карте может казаться сопоставимой с Южной Америкой, хотя в действительности последняя примерно в восемь раз больше.

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?
Равномерная проекция Земли.

Современные проекции вроде Equal Earth решают эту проблему, сохраняя относительную площадь территорий. Однако цена остается прежней: теперь искажаются формы и направления. Универсальной проекции, которая одновременно правильно передавала бы площадь, расстояния, углы и форму, не существует.

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?
Карта спутника Юпитера Ганимеда, крупнейшего спутника в нашей Солнечной системе. NASA/JPL

С теми же ограничениями сталкиваются ученые при картографировании Луны, Марса и других небесных тел. Космические аппараты получают множество отдельных изображений искривленной поверхности, которые затем приходится объединять в общую карту. Задачу дополнительно усложняет то, что планеты и спутники не являются идеальными сферами и каждому миру требуется собственная система координат.

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?
Глобальная карта карликовой планеты Церера (в улучшенном цвете), основанная на данных, собранных космическим аппаратом НАСА Dawn. NASA/JPL-Caltech

Выбор проекции зависит и от задачи конкретной миссии. Для программы Apollo, посадки которой происходили сравнительно близко к лунному экватору, подходили одни карты. Artemis ориентирована на район южного полюса Луны, где традиционные проекции становятся неудобными и требуют других способов отображения поверхности.

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?
Глобальная карта Марса, созданная на основе данных, собранных орбитальным аппаратом Mars Global Surveyor (MGS). NASA/JPL

Пока подобные различия интересуют прежде всего ученых и инженеров, однако с расширением исследований Луны точность карт приобретает практическое значение. Будущим экспедициям потребуется точно отображать маршруты, районы посадки и потенциальные ресурсы — а значит, картографам придется все тщательнее выбирать, какие искажения допустимы для каждой конкретной задачи.

Читайте также

«Огненная амеба» живет при температуре выше 60°C

«Огненная амеба» живет при температуре выше 60°C

Алгоритм iEC точно картирует потоки информации в живом мозге

Алгоритм iEC точно картирует потоки информации в живом мозге

Палеодиктион: ученые определили авторов таинственных шестиугольных окаменелостей

Палеодиктион: ученые определили авторов таинственных шестиугольных окаменелостей

На Большом адронном коллайдере обнаружили квантовую запутанность Z-бозонов

На Большом адронном коллайдере обнаружили квантовую запутанность Z-бозонов

Физики хотят использовать гибридные частицы света в сверхбыстрых оптических чипах

Физики хотят использовать гибридные частицы света в сверхбыстрых оптических чипах

Ученые впервые перевезли антипротоны на грузовике

Ученые впервые перевезли антипротоны на грузовике

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Как ученые на «Конкорде» устроили погоню за солнечным затмением и растянули семь минут до 74

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

В США устроили бой человека с полноразмерным роботом EngineAI T800

В США устроили бой человека с полноразмерным роботом EngineAI T800

Трамп: США переименовывают искусственный интеллект в «сверхинтеллект»

Трамп: США переименовывают искусственный интеллект в «сверхинтеллект»

Марсоход обнаружил три эпизода водной активности в кратере Езеро

Марсоход обнаружил три эпизода водной активности в кратере Езеро

iPhone 18 Pro оказался устойчивее большинства смартфонов в тесте на царапины

iPhone 18 Pro оказался устойчивее большинства смартфонов в тесте на царапины