Den udforskning af planeten Mars gjorde det nødvendigt at etablere en referenceramme i at udtrykke højder og koordinater på Mars . Færdiggørelsen af denne reference kom i begyndelsen af det XXI th århundrede fra højdemåler aflæsninger fra Mars Orbiter Laser højdemåler (MOLA) af sonden Mars Global Surveyor , men mange mellemliggende data på Mars 'geografi blev offentliggjort og lagt online i 1970'erne, 1980'erne og 1990'erne - og er ofte stadig tilgængelige, især på amerikanske institutionelle steder uden særlig omtale - med værdier, der nu er fejlagtige, fordi de er etableret i en ramme, der siden er forældet.
Der er et landniveau nul og et hydrografisk nul, niveau 0 i navigationskortene ( datum på engelsk) er baseret på data fra tidevandsmålere, der giver et niveau tæt på det laveste niveau af det største lavvande.
I mangel af en flydende flade, der er i stand til at definere en global ækvipotential overflade i Mars tyngdekraftsfelt, ligesom havene på Jorden , skulle niveau 0 af Mars højder defineres konventionelt.
Da Mars, i modsætning til Venus , er en relativt hurtig roterende planet med en siderisk rotationsperiode på 1.026 Jorddage, er det ikke muligt at stole på dens gennemsnitlige radius (3389,5 km ) for at definere referenceniveauet for Marshøjder: i en sådan reference, ækvator ville have en gennemsnitlig højde på næsten 7 km over referenceniveauet, mens polerne ville være placeret mere end 13 km under, fordi Mars 'generelle form er ligesom geoid , omtrent sfærisk - det vil sige, hvilken kan nås af en ellipsoid af revolution med ikke-nul fladning . Desuden repræsenterer et sådant sfærisk niveau 0 ikke en ækvipotential overflade og vil derfor ikke have nogen praktisk betydning.
Det Viking-programmet , som er udviklet af NASA i begyndelsen af 1970'erne, og dermed defineret niveau 0 som for en klumpformet af ækvatoriale radius lig til 3397,2 km med en udfladning af 0,0105. Viking 1- landeren landede på Mars den20. juli 1976ved 22.480 ° N og 47.967 ° W ("planetografiske" koordinater, se nedenfor) i en højde af -2 690 m i forhold til denne referenceramme.
Med forfining af målinger af jordtrykket i Mars atmosfære i løbet af successive efterforskningsopgaver på og omkring den røde planet er det blevet muligt at beregne en global ækvipotential ud fra trykket. Middel atmosfærisk bestemt ved radio okkultation i en tilstrækkelig tæt netværk af punkter på overfladen af planeten:
Mars-referenceniveau - Højdeniveauet 0 er traditionelt etableret på Mars som det, hvor det gennemsnitlige atmosfæriske tryk er 610 Pa .
Bemærk, at dette standardtryk er meget tæt - men adskilt - fra det tredobbelte punkt for rent vand , som er 611,73 Pa , med en temperatur på 273,16 K ( 0,01 ° C ).
I praksis varierer trykket på jorden konstant på grund af klimatiske risici - fordybninger og anticykloner - og især den sæsonbetingede cyklus af atmosfærisk kuldioxid i ligevægt med kuldioxiden nedfrosset i polarhætterne, hvilket inducerer trykvariationer Betydeligt over hele Mars overflade: Viking 1 Lander havde således bemærket ekstreme områder på landingsstedet fra 680 Pa om sommeren til næsten 900 Pa om efteråret. Dette er det, der gør det så vanskeligt at bestemme Mars-referenceniveauet i henhold til standardtrykket på jorden, til det punkt, at højpræcisionen i højderne inden 2000'erne kunne nå 4 til 6 km , som illustreret af denne Q&A. Det sidste århundrede stadig online på NASA Quest-uddannelsesstedet for NASA :
" SPØRGSMÅL:Hvad er de højeste og laveste højder på overfladen på Mars?
SVAR fra Smart Filter den 24. januar 1997: Fra teksten "Astronomy" af James B. Kaler, copyright 1994, udgiver: Harper Collins:
Først skal vi definere et referenceniveau ved at tage det gennemsnitlige atmosfæriske tryk på Mars overflade (referenceniveauet er den martianske modstykke til havets overflade på jorden). Vulkanen Olympus Mons når 27 kilometer over referenceniveauet. Det antikke slagbassin Hellas ligger 4 kilometer under referenceniveauet. "De i øjeblikket offentliggjorte værdier af USGS baseret på MOLA-aflæsningerne af MGS er faktisk 21.229 m for henholdsvis Olympus Mons og -8.200 m for Hellas Planitia .
Den meridianen 0 Mars blev defineret i 1830 af de tyske astronomer Wilhelm Beer og Johann Heinrich von Mädler baseret på en lille cirkulær formation nær ækvator, de anvendes til at bestemme perioden rotationshastighed Mars. Denne cirkulære formation blev efterfølgende taget op i 1877 af den italienske astronom Giovanni Schiaparelli, der gjorde den til 0-meridianen af dens længdegrader. Den franske astronom Camille Flammarion døbte den Sinus Meridiani (" meridianens bugt "), hvorfra det nuværende toponym Meridiani Planum betegner denne region. Det luftige krater blev valgt i denne region til mere præcist at materialisere 0-meridianen og efter kortlægningen af overfladen af Mars opnået i 1972 af Mariner 9- sonden med en gennemsnitlig opløsning i størrelsesordenen en kilometer, centrum for den lille Airy-0- krateret , der ligger inde i det luftige krater og kun 500 m bredt , blev valgt til at placere 0-meridianen på Mars. Endelig er det Viking 1- landeren, der har fungeret som reference siden 2018 med en officielt tildelt længdegrad på 47,951 37 grader vest.
WGCCRE-rapporten, der blev offentliggjort i 2018, indikerer, at længden af Viking 1- landeren er defineret som 47,951 37 grader vest, hvilket opretholder 0 ° -meridianen gennem Airy-0-krateret og giver som parametre:
hvor d og T er intervallerne henholdsvis i dage (86400 sekunder) og i julianske århundreder (36525 dage), siden standardepoken , dvs. J2000.0 = JD2451545.0, dvs.1 st januar 2000ved 12 p.m. TDB .
To systemer er i øjeblikket i kraft, selv om det andet har tendens til at blive generaliseret - både inden for NASA og ESA - til skade for det første siden århundredskiftet:
I dette andet system, og med højden 0 tidligere defineret, landing punkt af Viking 1 Lander sonde bliver 22,697 ° N og 312,778 ° E i en højde af ca. -3300 m .