¿Cómo definimos las coordenadas geográficas en cuerpos celestes no esferoides?

En la Tierra, podemos usar la latitud y la longitud para describir con bastante precisión un solo punto en la superficie de la tierra. Esto funciona porque la tierra es, para todos los efectos, una esfera. Me hizo pensar en qué tipo de sistema, si es que hay alguno, usaríamos para describir un solo punto en la superficie de un cuerpo no esferoide, como un gran asteroide o una luna oblonga.

Supongo que podría simplemente "envolver" la topología del objeto en una proyección esférica, aunque esto daría como resultado distorsiones masivas. Más importante aún, también plantea la pregunta de cuáles son los 'puntos fijos' del sistema (es decir, ¿dónde están los polos norte y sur geográficos)? Recientemente hemos sido testigos de grandes asteroides y lunas girando caóticamente en sus órbitas sin un eje de rotación perceptible.

La Tierra no es para todos los efectos una esfera. Para GPS se utiliza el elipsoide de referencia WGS84, un modelo esférico no se ajustaría a la precisión de GPS. La latitud y la longitud también se pueden usar para un elipsoide, no solo para una esfera.
Cualquier sistema de coordenadas con tres parámetros encajaría en un cuerpo tan irregular. Coordenadas polares con dos ángulos y una distancia al centro, coordenadas cartesianas o un sistema cilíndrico con un ángulo y dos distancias. Por supuesto, no hay un nivel medio del mar para usar como referencia de altura. La bien conocida proyección de Mercator de la Tierra también se distorsiona masivamente cerca de los polos. Pero hoy podemos usar un modelo de computadora que nos permite girar, desplazar, acercar o desplazar el cuerpo virtual en cualquier dirección o eje. O podemos usar los datos para imprimir un modelo usando una impresora 3D.

Respuestas (1)

Todas las proyecciones tendrán algún tipo de distorsión, incluso en la Tierra. Las proyecciones esféricas pueden no ser ideales para estos asteroides con forma de bolo. De hecho, se puede aplicar una proyección cilíndrica o incluso nuevas proyecciones personalizadas.

Mucho se ha escrito sobre el tema, incluidas " Proyecciones morfográficas para mapas de mundos no esféricos " y " Proyecciones de mapas para mundos no esféricos / Las proyecciones de mapas de radio variable " (paywall). Este último describe un concepto interesante aplicado a la luna Epimeteo de Saturno.

Esta página tiene una colección de mapas de pequeños cuerpos del sistema solar preparados por Phil Stooke de la Universidad de Western Ontario. Muchos de los cuerpos tienen mapas creados usando una variedad de proyecciones.

Esta proyección cilíndrica de Eros está muy distorsionada, especialmente en los polos, pero también en el centro. Está claro que ninguna proyección es perfecta.

La mitad de los enlaces externos ya no funcionan.
Gracias por el aviso. Parece que se han archivado en un servidor diferente. He reparado los enlaces.
Esta sigue siendo una respuesta de solo enlace. El primer enlace es un breve resumen de una conferencia de hace 32 años, el segundo enlace es de pago y, por lo tanto, ilegible, el tercero es solo una lista de descargas grandes, el cuarto es una imagen sin acreditar y sin explicación que no entiendo, pero al menos podría incluirse aquí. Desde mi perspectiva, esto realmente no responde ¿Cómo definimos las coordenadas geográficas en cuerpos celestes no esferoides? ¿Es posible tomarse un minuto y explicar brevemente cómo se hace esto de alguna manera generalizada? Tal vez solo agregue una discusión básica de qué es una superficie de referencia, cómo se define la altitud a partir de ella, etc.
He añadido una recompensa para endulzar un poco la olla. ¡Gracias! (Por cierto, esta pregunta similar a GIS podría usar otra respuesta también: ¿ Forma y dimensiones de la superficie de referencia de la Luna para la latitud / longitud selenográfica? )
¿Cómo definimos las coordenadas geográficas en cuerpos celestes no esferoides?
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