Таємниці Марса можуть розкрити його супутники: Японія запускає унікальну місію

Японія готується до запуску космічного апарата Martian Moons Exploration (MMX), який вирушить до Фобоса — більшого з двох супутників Марса. У межах п’ятирічної місії вартістю 262 мільйони фунтів стерлінгів дослідники планують уперше зібрати зразки з його поверхні та доставити їх на Землю.

Про це повідомило видання Daily Mail.

Запуск апарата на ракеті H3 запланований на 20 жовтня о 20:41 за британським літнім часом із космодрому Танегасіма в Японії. Попереду на MMX чекає подорож завдовжки близько 300 мільйонів миль (приблизно 483 мільйони кілометрів).

Головне завдання місії — зібрати щонайменше 10 грамів пилу та гірських порід із поверхні Фобоса. Очікується, що ці матеріали стануть першими зразками, доставленими на Землю безпосередньо з околиць Марса.

Навіщо вчені досліджуватимуть супутник Марса

Одне з головних питань, на яке науковці сподіваються отримати відповідь, стосується походження Фобоса. Досі немає єдиної думки щодо того, як саме утворився цей супутник.

За однією з версій, Фобос колись був астероїдом, який потрапив під вплив гравітації Марса та залишився на його орбіті. Інша гіпотеза припускає, що супутник сформувався з уламків, які виникли після масштабного зіткнення за участю Червоної планети. Детальне вивчення зразків у земних лабораторіях може допомогти встановити, яка з цих теорій ближча до істини.

У Японському агентстві аерокосмічних досліджень (JAXA) пояснюють, що дослідження Фобоса також дозволить отримати нові відомості про формування марсіанської системи, еволюцію Сонячної системи та процеси, пов’язані із зародженням життя.

Водночас вибір Фобоса як цілі місії пов’язаний із технічними труднощами дослідження самого Марса. Через сильну гравітацію планети посадка космічного апарата та подальше повернення зразків становлять значно складніше завдання.

«Марс — це планета, яка має багато спільного із Землею, проте сьогодні вона має лише тонку атмосферу та холодне середовище», — зазначили в японському космічному агентстві.

Саме тому дослідники вирішили зосередитися на одному з його супутників.

Як відбуватиметься місія до Фобоса

Космічний апарат MMX складається з трьох основних компонентів, кожен із яких виконуватиме окреме завдання.

Рушійний модуль забезпечить переліт до Марса, дослідницький відповідатиме за вивчення Фобоса та збір матеріалів, а модуль повернення доправить отримані зразки на Землю.

Після запуску апарат протягом кількох років рухатиметься космічним простором, перш ніж досягне марсіанської системи.

На початку 2029 року на поверхню Фобоса планують висадити невеликий марсохід, розміри якого можна порівняти з мікрохвильовою піччю. Він працюватиме приблизно 100 днів, досліджуючи місцевий ландшафт.

Отримані дані допоможуть ученим обрати ділянку, на яку згодом опуститься основний дослідницький модуль.

Після посадки MMX матиме близько двох із половиною годин для збору зразків. Науковці розраховують отримати матеріали з одного або навіть двох різних місць, щоб краще дослідити склад супутника.

Для цього апарат обладнали двома системами.

Основним інструментом стане пробовідбірник C-типу, здатний проникати на глибину до двох сантиметрів під поверхню Фобоса. Це дозволить отримати матеріал, який був захищений від прямого впливу сонячного випромінювання.

Друга система, відома як P-самплер, працюватиме за іншим принципом. Вона використовуватиме потік газоподібного азоту, щоб піднімати пил і дрібні камінці та спрямовувати їх до спеціальної камери для збору.

Яке обладнання використовуватимуть для досліджень

Загалом на борту MMX встановлено 13 наукових приладів, які допоможуть детально дослідити Фобос.

Зокрема, камери високої роздільної здатності Tengoo та Orochi фотографуватимуть поверхню супутника й створюватимуть її карти. Лазерний альтиметр дозволить отримати тривимірну модель форми та рельєфу Фобоса.

Окремий інструмент MIRS використовуватимуть для аналізу мінералів, а детектор гамма-випромінювання та нейтронів Megane допоможе визначити хімічний склад супутника.

Крім Фобоса, апарат також вивчатиме з відстані Деймос — менший із двох супутників Марса.

У межах місії дослідники сподіваються знайти не лише матеріали самого Фобоса, а й можливі частинки марсіанських порід.

Річ у тім, що супутник обертається досить близько до Червоної планети. Протягом мільярдів років зіткнення астероїдів із Марсом могли викидати уламки його поверхні в космос. Частина цих фрагментів, за припущеннями вчених, могла осідати на Фобосі.

Якщо такі частинки вдасться виявити, дослідники отримають додаткову можливість вивчити матеріал із Марса.

Коли зразки з Фобоса доставлять на Землю

Після завершення досліджень та збору щонайменше 10 грамів матеріалу космічний апарат залишить марсіанську систему й розпочне зворотну подорож. Повернення заплановане на 2031 рік.

Наблизившись до Землі, MMX відокремить спеціальну капсулу зі зразками. Вона пройде крізь атмосферу, після чого спуститься на парашуті в австралійській глибинці. Звідти капсулу заберуть і доправлять до Японії, де науковці зможуть дослідити її вміст у лабораторних умовах.

У місії також бере участь Європейське космічне агентство (ЄКА), яке надало обладнання для забезпечення зв’язку з апаратом у далекому космосі.

Науковий співробітник проєкту MMX від ЄКА Елліот Сефтон-Неш наголосив, що доставка космічних зразків на Землю значно розширює можливості дослідників.

За його словами, найточніші лабораторні прилади часто надто великі, складні або чутливі, щоб їх можна було відправити в космос. Тому аналіз матеріалів безпосередньо на Землі дозволить отримати набагато більше наукових даних.

Крім того, зібрані зразки залишаться доступними для майбутніх досліджень. Науковці наступних поколінь зможуть повторно вивчати їх за допомогою нових, досконаліших технологій.

У ЄКА вважають, що результати місії MMX допоможуть розширити уявлення про еволюцію Марса та історію всієї Сонячної системи.