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探测者说：虽然外星体的制图似乎是深奥的，与我们的日常工作无关，但行星制图的历史、技术和未来与地球制图有许多联系。
行星测绘的历史
古代文明研究了天体的运动，并根据其运动建造了地图和纪念碑。如果不研究行星和恒星，就不会有地球坐标系。在古代，探险家和科学家证明了地球是圆形的，并以惊人的准确性估算了地球的大小。
人们仅凭肉眼就可以绘制月球图，但是伽利略的折射望远镜带来了天文革命。随着仪器变得越来越强大，人们发现并绘制了更多天体图。年代，德国天文学家威廉·比尔和约翰·冯·马德勒制作了第一张有关月球和火星的科学地图。
基于太空的地图绘制始于年，当时美国宇航局的Ranger使用电视摄像机对月球进行了探测。到年，又部署了5颗轨道器。这些飞行任务产生了年前从本地到全球的多个月球地图！
超越月球
也许没有其他星球像火星一样吸引着我们，火星是无数故事和电影的环境。除月球和地球外，火星是太阳系中最完整的制图客体。它具有许多有利于轨道和地面测绘的特征：稀薄而透明的大气层、低重力、相对好客的气候以及与地球的距离。
在比尔和马德勒之后，施密特、洛厄尔等人制作了更多基于望远镜的地图。火星的空基地图绘制始于年至年的NASA水手任务，该任务几乎覆盖了整个火星表面，图像分辨率从到米。年制作了第一张基于图像的红色星球行星范围地图，至今仍被用作底图。
在水手任务之后，-年的维京任务绕轨道飞行并着陆，提供了50,多幅图像，其中一些分辨率低至6米。火星制图一直持续到今天，与NASA的着陆器和轨道器一起，有望为载人飞行铺平道路。
金星离地球更近，但事实证明它的环境对制图者来说是巨大的挑战：毒气、硫酸云、类似于地球海洋深处的表面压力、能熔化铅的高温。
然而，自年NASA水手飞行任务以来，已有30多个航天器访问了金星，其中包括苏联维纳拉的着陆。着陆器仅存活了几个小时，但在屈服于地狱般的条件之前传送了照片和大气数据。NASA的麦哲伦号飞船从年至年围绕金星运行，并用雷达测绘了地球表面的98％。
除了火星之外，地图绘制还不全面，但仍在继续。NASA的探测器已经测绘其几颗巨大的卫星，最著名的是木星的艾欧、木卫三和卡利斯托以及土星的土卫六。
在年“新视野”飞行之前，冥王星是一个模糊的球体。但是，当数据开始流进来时，就产生了最遥远的世界的迷人图画。
空间技术的发展
当然，地球和行星测绘之间有许多差异。直到航拍问世，接着是遥感。
准确的地图需要坐标系。贝尔和马德勒在年建立的月球和火星上的本初子午线至今仍在使用。与在地球上一样，也需要定义投影。占星学家为许多被测物体设计了投影和坐标系，可以在各种GIS应用程序中使用。
尽管可以很容易地定义XY坐标系，但也有Z因子。在地球上，我们有几个等势面：大地水准面、椭球和海平面。对于一般制图，我们使用平均海平面。由于地球是唯一一个拥有液态水——海洋的天体，因此行星制图师已经为每个行星和月球开发了独特的等势面。
早期的探险家和制图师基于当时的科学，取得了飞跃的信念，即地球是圆形的，并且当他们驶过地图绘制的范围时，他们不会从边缘掉落。无论是穿越广阔的太平洋，还是穿越大西洋到达美洲，这些冒险家都是通过反复试验而登陆的。许多早期的探险活动肯定失败了，但是返回的人却提供了无价的知识，以了解仍然未知的事物。
同样，苏联年的Luna9是月球上的第一次软着陆。以前的探针用完电源后会坠落在表面上。Luna9安全着陆证明月球表面可以支撑航天器，从而为人类提供支撑。尽管在接下来的几年中，美国和苏联派出了许多着陆器，但直到年人类才登陆。
当然，空间技术的发展始于地球，然后才被部署到太空中。着陆器首先在地球上经过测试，有时会有难以置信的发现。由学生设计的GROVER着陆器在格陵兰岛进行了测试，可通过探地雷达绘制地下冰雪特征。在岛上深厚的冰盖下，发现了峡谷和河流，这使人们对气候变化对地球海洋的影响有了新的认识。
桌面上的太阳能系统
这些地图和数据不仅适合科学家使用，对我们同样适用。地理学家、NASA、USGS和其他公司为我们探索太阳系提供了非凡的产品。对于休闲台式宇航员，USGS的PIGWAD网站上有金星、火星、我们的月球和木星几颗卫星的交互式网络地图。Esri的马特·阿兹开发了《太阳系地图集》故事地图，带观众进行互动式游览。
我们中那些想进一步探索的人可以在桌面GIS中制作自己的行星地图。可从PIGWAD网站上获得可下载的数据以及教程。这些数据可用于研究，但它们也是出色的教学工具。例如，学生可以使用火星高度数据对马克·沃特尼在“火星”中的旅程进行最少的路径分析。
而当您阅读本文时，“流浪者”正在整个地球上进行测试，“探针”则以每小时数千英里的速度穿越未知空间。
幸运的是，有许多精彩的资源可用于探索行星制图的现在和未来。我的最爱之一是“行星地图和制图：我们今天在哪里，我们要去哪里？”
另一本伟大的出版物是USGS关于行星测绘的海报。尽管已过时，但它提供了整个年代的地图绘制的全面概述。
结论
作为地理学家，我们天生就是探险家。无论我们是绘制公用事业网络、野火还是太空的远景，未知的事物都能抓住我们的想象力，并呼吁我们对其进行映射。我们的前辈们目睹了广阔的海洋和平原，并发现了数百年来天文学家、数学家和制图师一直在做的事情。就像绘制泥盆纪的海景和古城给我们提供了对过去和可能的未来的洞察一样，映射我们的宇宙也是如此。
每一张遥远的地方的地图都是过去的图画和对未来的展望。如果我们的海洋沸腾了，地球会成为下一个金星吗？
总结著名的天体物理学家尼尔·戴格拉斯·泰森的几句话：“我们身体的原子可以追溯到数十亿年前制造它们的恒星。我们的原子连接到宇宙中的所有原子。我们是字面上的星尘。我们不仅生活在星星之中，星星还生活在我们内部。”
译自ChrisWayne英文原著，原著发表于DirectionsMag。
本文由百家号作者探测者科技编译
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