火星地图的守护者

弗雷德·卡莱夫博士的正式头衔是“好奇号”火星车的地理空间信息科学家，但美国宇航局喷气推进实验室称他为“地图管理员”。卡莱夫博士的工作不仅仅是绘制火星地图，还要将所有数据（包括岩石类型、坡度和海拔变化）汇总成一份清晰易懂的记录，供火星科学实验室的团队使用。

在火星探测之前，卡莱夫曾在马萨诸塞州的一家交通运输机构和当地小政府工作，负责绘制流域地图，后来获得了地质学博士学位。在为好奇号任务工作多年后，卡莱夫现在正为 2016 年发射洞察号做准备，这是 NASA 的下一个火星任务。他已经开始为洞察号进行着陆点分析。

卡莱夫博士在第 831 个火星太阳日期间抽出了一些时间来与我们谈论他的工作以及他计划在火星上扎营的地点。

科普：您“地图守护者”这个称号是怎么来的呢？

卡莱夫博士：这个名字是由好奇号任务的首席科学家约翰·格罗茨金格博士给我起的，只要有机会我就会使用这个头衔。

如何才能成为地图的保管者？

正确的地点、正确的时间、正确的技能。我拥有地质学博士学位，我学到的工具之一是地图制作，特别是数字地图制作。最终，我申请了 JPL，为好奇号火星车进行着陆点分析。在任务预定着陆的几个月前，我被邀请加入团队，担任“地图保管员”。

我们可以弄清楚：我们想要去哪里进行科学研究？

如何创建另一个星球的地图？

我们开始的方式与绘制地球地图的方式相同；我们首先绘制基础地图，具体来说，就是使用火星勘测轨道器拍摄的照片。火星勘测轨道器上有一个照相机，称为 HIRISE，即高分辨率科学实验。HIRISE 拍摄的照片大小约为 25 厘米见方，大约相当于一个餐盘的大小。因此，如果你把一个餐盘放在火星上，它就可以拍下它的照片，或者至少会显示为一个亮点。当我们拍摄地面照片时，我们可以从不同角度拍摄，然后我们可以创建一个高程模型。有了这些信息，我们可以看到陨石坑和岩石区域的形状，并确定哪里可以安全着陆，哪里可以安全地驾驶火星车，以及同样重要的是，我们想去哪里进行科学研究？

好奇号的图像怎么样？

每次探测车行驶时，我们都会拍摄周围 360 度的图像，然后拍摄这些图像并将其与 HIRISE 底图进行匹配，这有助于确定探测车的位置。从那里我们可以看到我们面前的岩石，并可以决定给它们拍一张彩色照片，用 CHEMCAM 激光拍摄它们以查看这些岩石的成分，或者取出探测车臂进行进一步调查。

您是如何为火星上的地点命名的？您给任何地点起过名字吗？

虽然这基本上是正式的，但我们有一点自由度，可以从地球上有趣的岩层中进行选择。MSL（火星科学实验室）科学团队成员绘制了特定着陆点区域的地质图，可以选择与他们最喜欢的岩层相关的名称；例如，一个地区以澳大利亚金伯利命名。我给其中一块岩石取名为 Coeymans，它是纽约州奥尔巴尼附近的石灰岩层。这是我和家人经常去的地方，也是我攻读博士学位期间去的地方。从地质学角度来看，它也非常有趣。

您是否认为您比地球人更了解火星的地形？

每当我迷路了，想找个地方见朋友，我都会跟他们开玩笑：“问我在火星上去哪里，没问题；问我在地球上去哪里，祝你好运！”在某些地区可能确实如此，是的，我对火星的了解比对地球的了解多得多，不管是好是坏。这就是 GPS 的用途。

对另一个星球比对自己的星球了解更多是什么感觉？

这很奇怪，因为当我在 JPL 时，我生活在火星世界里。从火星车的角度来看，你就像站在火星表面一样，所以我每天都习惯看到这种景象，我忘记了其他人不知道那是什么样子。这变得很随意，但我知道事实并非如此。

如果我们要在火星上建立殖民地，您认为哪里是最适合居住的地方？

天哪，这太难了。这就是工程师发挥作用的地方。我不得不问：我们在那里有什么资源？有什么有趣的？我确实喜欢盖尔陨坑，它有一些好处。它上面有一些大气层，这意味着你不会受到太多辐射。但它没有任何水冰，这很令人沮丧，但假设你能解决这个问题，从地质学上讲，有很多有趣的东西。盖尔陨坑可能是我最喜欢的，因为可以说我已经住在那里了。这是我的选择。

盖尔陨石坑大概是我最喜欢的。

绘制火星地图能帮助我们更多地了解地球吗？

地球约有 40 亿年历史，火星也有 40 亿年历史。在地球上，我们只能看到大约 30 亿年前的事物，而当我们谈论比这更古老的事物时，我们谈论的是微小的锆石晶体，你几乎无法用镊子夹住它们，所以我们真的不知道旧地球是什么样子。然而，在火星上，其早期发展的大部分都保留了下来。如果你想知道古代地球是什么样子，看看火星，因为它可能非常相似。当你将火星的过去与地球的现在结合起来时，你就能对行星的发展有一个完整的了解。因此，研究火星可以真正洞察地球是如何变成现在这个样子的。

火星表面最让你惊奇的是什么？

我认为火星上的水比我们想象的要多得多。我们从轨道上看到了露头，心想，哦，那可能是熔岩流，现在当探测器靠近时，我们看到它可能是被水留下的。这让我们回过头来看看火星上的其他一切，并问自己：我们真的了解那些岩石是如何到达那里的吗？我们对火星的看法发生了巨大转变。我们过去看图像时会说也许这里有一点水，那里有一点水，但现在可能到处都是水；绝对比我们想象的要多得多。

在 MRO 等轨道器和好奇号等探测器的帮助下，您已经绘制了火星的大部分地图。在完全绘制火星地图之前，您还剩下多少地图？

我们已经对整个地球进行了成像，有的更好，有的更差，但就地图和岩层而言，我不知道我们是否能以足够详细的细节绘制出完整的地图。我们还有很长的路要走，还有很多东西需要探索，这是一件好事。