Образцы с Фобоса могут пролить свет на прошлое Марса: Япония запустила космическую миссию MMX

Япония запустила аппарат Martian Moons eXploration для исследования Фобоса и Деймоса — двух спутников Марса. Миссия должна впервые доставить на Землю образцы с Фобоса, которые помогут проверить гипотезы о его происхождении. Возвращение материала запланировано на 2031 год. Об этом сообщили в CNN.

Аппарат MMX стартовал на ракете H3 с пускового комплекса Йошинобу космического центра Танегасима. Впереди у автоматической станции — длительное путешествие, исследование спутников и сложные посадки на поверхность одного из них. Главными целями этого японского проекта стали Фобос и Деймос. Учёные надеются, что их свойства помогут воссоздать ранние этапы истории Марса и лучше понять формирование Солнечной системы.

Происхождение обоих спутников является одной из великих неразгаданных загадок, пояснил Дэниел Главин. Он работает старшим научным сотрудником Центра космических полётов НАСА имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд, и участвует в миссии MMX. По его словам, именно специализированный аппарат может предоставить информацию, которой не хватает для объяснения появления Фобоса и Деймоса.

Исследовательница Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене Эбигейл Фрейман сравнила эти объекты с маленькими космическими картофелинами. Она также работает над миссией MMX.

«Сейчас мы не можем объяснить Фобос или Деймос. Их не должно было бы существовать, но они существуют», — сказала учёная.

Так она описала несоответствие имеющихся наблюдений моделям их образования. По её словам, оба спутника чрезвычайно малы, необычны и загадочны. Рискованную роботизированную экспедицию готовили совместно с международными партнёрами. В ней будут использоваться научные инструменты NASA, Европейского космического агентства, Национального центра космических исследований Франции и Немецкого аэрокосмического центра.

Команда стремится собрать более 10 граммов материала Фобоса. Подробные наблюдения и лабораторный анализ образцов могут восполнить пробелы в истории обоих спутников. Среди собранного материала могут оказаться и частицы самого Марса. Если это произойдет, MMX станет первой из космических миссий, доставившей марсианское вещество земным исследователям.

В этом направлении Япония фактически будет соревноваться с Китаем, который также готовит возвращение образцов с Красной планеты. В то же время наличие марсианских частиц в будущем грузе MMX пока остается предположением. Сравнение свойств обоих спутников должно помочь понять, связано ли их происхождение с одним процессом.

Сейчас исследователи рассматривают две основные гипотезы. Согласно первой, в Марс врезалось крупное небесное тело. Выброшенные в результате столкновения каменистые обломки впоследствии объединились и образовали Фобос и Деймос. Другая версия предполагает, что спутники изначально были астероидами. Они приблизились к Марсу настолько, что попали под действие его притяжения и остались возле планеты.

Однако имеющиеся данные не согласуются полностью ни с одной из этих версий, подчеркнула Фрейман. Новые измерения могут предоставить убедительные аргументы в пользу одной из них. В то же время исследовательница допускает, что миссия раскроет совершенно иную историю образования этих объектов. Основное внимание MMX будет сосредоточено на более крупном и ближнем к Марсу Фобосе. Деймос аппарат будет фотографировать, чтобы ученые могли более подробно сравнить оба спутника.

Космическая станция состоит из трёх модулей: двигательного, исследовательского и предназначенного для возвращения на Землю. Она также перевозит небольшой ровер Idefix. Путешествие к Марсу продлится примерно год. После этого аппарат около трех лет будет работать вблизи Фобоса, наблюдая за ним и готовясь к сбору материала.

Научные приборы исследовательского модуля позволят измерять характеристики рельефа, определять минералы и химические элементы, а также исследовать космическое излучение. Две камеры Super Hi-Vision будут снимать Марс и его спутники в форматах 4K и 8K. Команда рассчитывает получить изображения чрезвычайно высокой четкости, которые дополнят другие измерения.

В начале 2029 года MMX должен спустить на Фобос ровер Idefix, созданный немецкими и французскими специалистами. Он станет разведчиком перед посадкой основного аппарата. Программа работы ровера на поверхности рассчитана на сто дней. На основе его наблюдений команда выберет две отдельные зоны для основного модуля MMX.

Об этом рассказал ученый JAXA Томохиро Усуи, который работает над миссией уже десять лет. Он является профессором отдела наук о Солнечной системе японского Института космических и астронавтических наук. Сначала команда определит первое место посадки и проведет там операции. Затем аппарат вновь поднимется на орбиту. Поиск следующего участка продлится ещё несколько месяцев, поскольку посадки сопряжены с большим риском.

Для сбора камней и пыли предусмотрены два разных механизма. Первый пробоотборник погрузится примерно на два сантиметра и поместит подповерхностный материал в специальную трубку в капсуле возвращения. Второй будет работать с помощью газа под давлением. Он будет поднимать вещество с поверхности и собирать его в отдельную трубку.

После сбора образцов аппарат покинет Фобос, проведет наблюдения за Деймосом и в 2030 году начнет обратное путешествие. Доставку материала на Землю ожидают в следующем году. Осуи отметил, что результаты экспедиции могут помочь не только в исследовании спутников. Полученный опыт и данные также пригодятся при планировании будущих полетов людей на Марс.

Напомним, что Фобос постепенно приближается к Марсу и в будущем может столкнуться с планетой. По данным NASA, расстояние между ними сокращается примерно на 1,8 метра каждые сто лет. Ориентировочно через 50 миллионов лет спутник либо упадет на Марс, либо распадется и образует кольцо. Марсоход Perseverance зафиксировал прохождение Фобоса перед Солнцем, которое вызвало затмение.

Кроме того, астрономы Швейцарской высшей технической школы Цюриха предположили, что Фобос и Деймос образовались из обломков одного более крупного спутника. Оба тела имеют неправильную форму, а их диаметры составляют примерно 23 и 11 километров соответственно. Их круговые орбиты противоречат ожиданиям в отношении захваченных астероидов, которые должны были бы двигаться по вытянутым и наклонным орбитам.