Зразки Фобоса можуть пояснити минуле Марса: Японія запустила космічну місію MMX

Японія запустила апарат Martian Moons eXploration для дослідження Фобоса й Деймоса — двох супутників Марса. Місія має вперше доставити на Землю зразки Фобоса, які допоможуть перевірити гіпотези його походження. Повернення матеріалу заплановане на 2031 рік. Про це повідомили у CNN.

Апарат MMX стартував на ракеті H3 із пускового комплексу Йосінобу космічного центру Танегасіма. Попереду в автоматичної станції тривала подорож, дослідження супутників і складні посадки на поверхню одного з них. Головними цілями цього японського проєкту стали Фобос і Деймос. Науковці сподіваються, що їхні властивості допоможуть відтворити ранні етапи історії Марса й краще зрозуміти формування Сонячної системи.

Походження обох супутників є однією з великих нерозв’язаних загадок, пояснив Деніел Главін. Він працює старшим науковим співробітником Центру космічних польотів NASA імені Годдарда у Грінбелті, штат Меріленд, та бере участь у місії MMX. За його словами, саме спеціалізований апарат може дати інформацію, якої бракує для пояснення появи Фобоса й Деймоса.

Дослідниця Лабораторії реактивного руху NASA в Пасадені Ебігейл Фрейман порівняла ці об’єкти з маленькими космічними картоплинами. Вона також працює над місією MMX.

«Ми зараз не можемо пояснити Фобос чи Деймос. Їх не мало б існувати, але вони існують», — сказала науковиця.

Так вона описала невідповідність наявних спостережень моделям їхнього утворення. За її словами, обидва супутники надзвичайно маленькі, незвичайні й загадкові. иРизиковану роботизовану експедицію готували разом із міжнародними партнерами. Вона використовуватиме наукові інструменти NASA, Європейського космічного агентства, Національного центру космічних досліджень Франції та Німецького аерокосмічного центру.

Команда прагне зібрати понад 10 грамів матеріалу Фобоса. Докладні спостереження та лабораторний аналіз зразків можуть заповнити прогалини в історії обох супутників. Серед зібраного матеріалу можуть виявитися й частинки самого Марса. Якщо це станеться, MMX матиме шанс першою серед космічних місій доставити марсіанську речовину земним дослідникам.

У цьому напрямку Японія фактично змагатиметься з Китаєм, який також готує повернення зразків із Червоної планети. Водночас наявність марсіанських частинок у майбутньому вантажі MMX поки залишається припущенням. Зіставлення властивостей обох супутників має допомогти зрозуміти, чи пов’язане їхнє походження з одним процесом.

Зараз дослідники розглядають дві головні гіпотези. За першою, у Марс врізалося велике небесне тіло. Викинуті внаслідок зіткнення кам’янисті уламки згодом об’єдналися й утворили Фобос та Деймос. Інша версія припускає, що супутники спочатку були астероїдами. Вони наблизилися до Марса настільки, що потрапили під дію його тяжіння та залишилися біля планети.

Проте наявні дані не узгоджуються повністю з жодною із цих версій, наголосила Фрейман. Нові вимірювання можуть надати переконливі аргументи на користь однієї з них. Водночас дослідниця допускає, що місія виявить зовсім іншу історію утворення цих об’єктів. Основна увага MMX буде зосереджена на більшому й ближчому до Марса Фобосі. Деймос апарат фотографуватиме, щоб науковці могли докладніше порівняти обидва супутники.

Космічна станція складається з трьох модулів: рушійного, дослідницького та призначеного для повернення на Землю. Вона також перевозить невеликий ровер Idefix. Подорож до Марса триватиме приблизно рік. Після цього апарат близько трьох років працюватиме поблизу Фобоса, спостерігаючи за ним і готуючись до збирання матеріалу.

Наукові прилади дослідницького модуля дозволять вимірювати характеристики рельєфу, визначати мінерали та хімічні елементи, а також досліджувати космічне випромінювання. Дві камери Super Hi-Vision зніматимуть Марс і його супутники у форматах 4K та 8K. Команда розраховує отримати зображення надзвичайно високої чіткості, які доповнять інші вимірювання.

На початку 2029 року MMX має спустити на Фобос ровер Idefix, створений німецькими та французькими фахівцями. Він стане розвідником перед посадками основного апарата. Поверхнева програма ровера розрахована на сто днів. На основі його спостережень команда обере дві окремі зони для основного модуля MMX.

Про це розповів науковець JAXA Томохіро Усуї, який працює над місією вже десять років. Він є професором відділу наук про Сонячну систему японського Інституту космічних та астронавтичних наук. Спочатку команда визначить перше місце посадки й проведе там операції. Потім апарат знову підніметься на орбіту. Пошук наступної ділянки триватиме ще кілька місяців, оскільки посадки пов’язані з великим ризиком.

Для збирання каміння та пилу передбачено два різні механізми. Перший пробовідбірник заглибиться приблизно на два сантиметри й помістить підповерхневий матеріал у спеціальну трубку в капсулі повернення. Другий працюватиме за допомогою газу під тиском. Він підніматиме речовину з поверхні та збиратиме її в окрему трубку.

Після збереження зразків апарат залишить Фобос, проведе спостереження Деймоса та у 2030 році розпочне подорож назад. Доставлення матеріалу на Землю очікують наступного року. Усуї зазначив, що результати експедиції можуть допомогти не лише дослідити супутники. Отриманий досвід і дані також стануть у пригоді під час планування майбутніх польотів людей до Марса.

Нагадаємо, що Фобос поступово наближається до Марса й у майбутньому може зіткнутися з планетою. За даними NASA, відстань між ними скорочується приблизно на 1,8 метра кожні сто років. Орієнтовно через 50 мільйонів років супутник або впаде на Марс, або розпадеться й утворить кільце. Марсохід Perseverance зафіксував проходження Фобоса перед Сонцем, яке спричинило затемнення.

Окрім того, астрономи Швейцарської вищої технічної школи Цюріха припустили, що Фобос і Деймос утворилися з уламків одного більшого супутника. Обидва тіла мають неправильну форму, а їхні діаметри становлять приблизно 23 та 11 кілометрів відповідно. Їхні кругові орбіти суперечать очікуванням щодо захоплених астероїдів, які мали б рухатися витягнутими й нахиленими орбітами.