Se è necessaria la navigazione a lungo raggio, una combinazione di navigazione inerziale con correzioni di posizione occasionali utilizzando le stelle fornisce una navigazione ragionevolmente accurata. La navigazione inerziale ha alcuni inconvenienti: costo elevato e questi sistemi diventano meno accurati nel tempo (da qui la necessità di correzioni di posizione occasionali).
Per la navigazione a corto raggio, il calcolo puntuale può essere sufficiente. Per la resa dei conti, usi i sensori sulle ruote del tuo veicolo per tenere traccia di quanto viaggia e in che direzione gira. Questo è stato utilizzato sul rover lunare.

Ci sono alcune cose che potrebbero essere fatte (utilizzando piuttosto pesantemente la seconda edizione di "A Case for Mars"):

1. Non ci sarà una costellazione completa di satelliti, ma senza dubbio ci saranno satelliti in orbita attorno a Marte in quel momento che stanno funzionando. Ogni orbiter su Marte da Mars Global Surveyor ha incluso una sorta di faro che potrebbe essere udito. Misurare lo spostamento Doppler e ascoltare l'ora in cui lo ascolti può darti la tua latitudine e la longitudine approssimativa. Questo potrebbe essere facilmente trovato tramite una tabella di ricerca di qualche tipo sul rover.
2. Le stelle potrebbero essere osservate di notte, il che ti dà un punto di riferimento. Inoltre, se sei abbastanza basso in latitudine, puoi usare Deimos e Phobos per darti una stima di latitudine / longitudine piuttosto buona. Se stai attento al tempo, puoi usare lo stesso trucco che i marinai hanno usato per lungo tempo per trovare la longitudine, inoltre, puoi usare le lune come punto di riferimento aggiuntivo. Infatti, dati 2 dei 3 oggetti (Sole, Phobos, Deimos), un sestante, un orologio e un almanacco, si potrebbe determinare esattamente la propria posizione.
3. Potrebbe essere una sorta di sistema di navigazione inerziale usato, come ha detto Hobbes.
4. Usa la Stella Polare o il migliore equivalente.

Sono un po 'sorpreso che nessuno abbia menzionato i marker. Come per le bandiere, i cartelli e le macchie di vernice sulle rocce.

Gli astronauti nelle prime missioni su Marte non andranno così lontano dalla loro base. I veicoli non avranno l'autonomia e le considerazioni sulla sicurezza li limiterebbero. Le tracce dei veicoli rimangono visibili per molto tempo, le tempeste di polvere depositano un sottile strato di polvere su di esse ma non le sfregano. Quindi ci sarà presto una rete di sentieri da seguire.

Man mano che l'attività si espande su Marte, la rete di sentieri e la distribuzione dei marker si espanderà con essa. Questi sono di gran lunga gli strumenti di navigazione più affidabili e sono sicuro che i membri della missione staranno attenti a creare una gamma densa, facile da usare e ampiamente distribuita. Non si rompono inaspettatamente, non subiscono interferenze o non si esauriscono. Trovarli nella visibilità ridotta di una tempesta di sabbia potrebbe essere difficile: potrebbe essere prudente creare reti di lampioni lampeggianti e fari per questi casi. Ma qualsiasi sistema basato sulla radio avrebbe problemi anche in questi momenti.

Se tu fossi così lontano da qualsiasi area esplorata con una base che non ci fossero alcun marker, l'unico modo in cui potrebbe accadere è se sei atterrato fuori rotta. Anche in quel caso, probabilmente non ti sbaglieresti da solo, aspetteresti di essere trovato. Attiveresti un radiofaro e proveresti a stabilire un contatto radio, che probabilmente utilizzeresti per dire alla base dove pensi di essere in base a come sei entrato e cosa puoi vedere intorno a te. (E molto probabilmente, capire dov'eri sarebbe l'ultimo dei tuoi problemi.)

Se puoi permetterti di portare persone su Marte, allora puoi facilmente permetterti uno o due satelliti di navigazione. Dato che hai chiesto come sarà essere realizzato (al contrario di come potrebbe essere realizzato, con molte risposte interessanti a questa domanda qui), allora posso rispondere con alcune fiducia che useranno i satelliti di navigazione per la sicurezza e l'affidabilità. Non sarà molto diverso dal GPS qui. La differenza principale sarà la disponibilità e la precisione dei satelliti. Probabilmente non ce ne saranno 31 che voleranno intorno a Marte.

Potresti provare la navigazione vecchia scuola. Come quello che hanno fatto in passato quando navigavano le navi. Allora non avevano la navigazione, quindi usavano uno "strumento" per calcolare l'angolo dell'orizzonte e del sole. E poi, in base al tempo specifico in cui hanno preso l'angolo, potrebbero calcolare la posizione esatta. Ora questo è ancora destinato a funzionare solo sulla terra. A causa di tutti i calcoli specifici della Terra e all'inizio ci è voluto molto tempo per calcolare dove ti trovi.

Questo video potrebbe spiegare un po 'di più: http://youtu.be / AGCUm_jWtt4

Durante la luce del giorno, potrebbe essere possibile adattare una tecnica usata sulla Terra per localizzare il Nord che richiede un orologio / orologio analogico e che il sole sia visibile. Ovviamente, per Marte, l'orologio dovrebbe essere fatto per i Martian Sols, non per i giorni della Terra.

La tecnica per localizzare il Nord sulla Terra è:

Nel sud Emisfero

Tenere l'orologio in orizzontale con il "12" rivolto direttamente verso il sole. Guarda la lancetta delle ore, metà dell'angolo tra "12" e la lancetta delle ore punta verso il nord.

Nell'emisfero settentrionale

Tenere l'orologio in posizione orizzontale con la lancetta delle ore puntata direttamente verso il sole.
Metà dell'angolo tra "12" e l'ora la mano indica il sud.

Non dimenticare di tenere conto dell'ora legale.

Ti rendi conto che le persone navigavano prima che esistessero le bussole, giusto? Quindi ovviamente lo facevano nello stesso modo in cui lo facevano allora; usando il sole e le stelle.

Fondamentalmente questo non è un problema perché qualsiasi luogo su Marte è buono come qualsiasi altro. Non ottieni nulla spostandoti in un luogo specifico.

Supponi che le persone si stabiliscano su Marte. All'inizio, gli insediamenti saranno probabilmente vicini tra loro. O in vista l'una dell'altra o quasi, in modo che le persone possano passare dall'una all'altra in base ai punti di riferimento.

Hai bisogno di un modo per esplorare in modo da poter trovare la strada per la base, anche se tu non può vederlo e non riconosce i punti di riferimento. La costruzione di una torre molto alta che funga da faro potrebbe aiutare. Potrebbe emettere luce, o forse anche un segnale radio a lungo raggio.

Un semplice dispositivo di navigazione ti direbbe da quale direzione proviene il segnale del radiofaro.

Quanto a me, essere pigro, scaricherò semplicemente l'applicazione Google Mars Navigation dal Play Store per il mio Marsphone.