Японія відправить апарат масою близько 4,2 тонни за 10 грамами ґрунту зі супутника Марса: чи зможуть вони розкрити загадку Фобоса?

Заради лише 10 грамів ґрунту Японія відправить до супутника Марса космічний апарат масою близько 4,2 тонни. Подорож триватиме п'ять років, а її результат може допомогти вченим розгадати одну із загадок Сонячної системи: звідки взявся Фобос — був захопленим астероїдом чи утворився після гігантського зіткнення з Марсом. Старт японської місії Martian Moons eXploration (MMX) призначено на понеділок, 19 жовтня, о 22:41 за київським часом.

Якщо експедиція завершиться успішно, людство вперше отримає зразки ґрунту із системи Марса, спеціально зібрані космічним апаратом. Але для цього йому доведеться здійснити дві посадки на Фобос, де гравітація настільки слабка, що 25-кілограмовий марсохід важитиме як 15-грамовий предмет на Землі. Японське агентство аерокосмічних досліджень JAXA 18 жовтня підтвердило час запуску.

Ракета H3 має стартувати з космодрому Танеґасіма 20 жовтня о 04:41 за японським часом. Вікно резервних дат передбачено з 21 жовтня по 9 листопада. Як 10 грамів можуть розкрити загадку віком мільярди роківУ Марса є два невеликі супутники — Фобос і Деймос.

Незважаючи на десятиліття досліджень Червоної планети, вчені досі не дійшли єдиного висновку щодо їхнього походження. Згідно з однією гіпотезою, обидва супутники колись були астероїдами, які гравітація Марса захопила мільярди років тому. За іншою версією, вони утворилися з уламків, викинутих у космос після зіткнення молодої планети з великим небесним тілом.

Щоб розрізнити ці сценарії, дослідникам необхідно встановити точний хімічний і мінералогічний склад речовини Фобоса. Саме тут невелика кількість ґрунту може виявитися ціннішою за багато дистанційних спостережень. У земних лабораторіях фахівці зможуть дослідити окремі частинки за допомогою високоточних приладів, які занадто великі, складні або чутливі для відправлення в космос.

Аналіз мінералів, хімічних елементів та ізотопного складу допоможе перевірити, наскільки речовина Фобоса схожа на марсіанські породи або матеріал астероїдів. За словами вчених Європейського космічного агентства ESA, навіть крихітні зразки здатні містити інформацію, яку неможливо отримати за допомогою приладів на борту космічного апарата. Проте успішна доставка ґрунту не гарантує остаточного вирішення суперечки: результати доведеться зіставити з існуючими моделями формування супутників.

На Фобосі можуть знаходитися частинки стародавнього МарсаЄ ще одна причина, через яку дослідників цікавить саме цей супутник. За мільярди років Марс неодноразово зазнавав ударів астероїдів. Деякі зіткнення були настільки потужними, що викидали частинки марсіанських порід далеко за межі атмосфери планети.

Частина цієї речовини могла осісти на Фобосі. Тому в зібраному ґрунті теоретично можуть опинитися частинки, що зберегли відомості про стародавню поверхню Марса. Такі знахідки дозволили б доповнити знання про історію води, геологічні процеси та умови, що існували на Червоній планеті мільярди років тому.

Мова при цьому не йде про прямий пошук живих організмів. Головне наукове завдання MMX — дослідити походження супутників та еволюцію марсіанської системи. Найскладніша частина місії — посадка на крихітний супутникНа відміну від Місяця чи Марса, Фобос має надзвичайно слабку гравітацію.

Це створює незвичні технічні проблеми: навіть порівняно невелике зусилля здатне відірвати апарат від поверхні. Перед посадкою основного зонда MMX доставить на Фобос невеликий марсохід Idefix, розроблений французьким космічним агентством CNES та Німецьким аерокосмічним центром DLR. Його маса становить 25 кілограмів, але сила тяжіння на Фобосі діятиме на нього приблизно так само, як на 15-грамовий предмет на Землі.

Марсохід вивчить властивості поверхні та допоможе фахівцям підготувати наступні посадки основного апарата. За планом JAXA, MMX має двічі здійснити м'яку посадку для збору зразків. Тривалість перебування на поверхні становитиме приблизно дві-три години.

Для отримання ґрунту передбачено два різні пристрої. Перше зможе витягувати матеріал із глибини близько двох сантиметрів. Друге використовує струмінь стисненого газу, щоб підняти поверхневі частинки та спрямувати їх у спеціальний контейнер.

Такий підхід збільшує шанси зібрати необхідну кількість матеріалу на практично невивченій поверхні. П'ять років польоту заради повернення на ЗемлюПісля запуску MMX чекає майже рік міжпланетної подорожі. Згідно з розкладом ESA, апарат повинен вийти на орбіту Марса в серпні 2027 року, а у вересні розпочати дослідження Фобоса з близької відстані.

На початку 2029 року планується доставити на супутник марсохід Idefix. Основні операції зі збору ґрунту заплановано на 2030 рік. Після цього модуль, що повертається, вирушить до Землі, принагідно провівши спостереження другого супутника Марса — Деймоса.

У 2031 році капсула зі зразками має увійти в земну атмосферу та приземлитися на території Австралії. Потім її доставлять до спеціалізованої лабораторії JAXA в Японії, де зібраний матеріал вивчать і підготують для міжнародних дослідницьких груп. Японія вже має досвід подібних експедицій: апарати Hayabusa та Hayabusa2 успішно доставляли на Землю зразки астероїдів.

Однак політ до системи Марса і назад стане значно складнішим завданням. Успіх MMX дозволить не лише отримати унікальний матеріал для досліджень, а й випробувати технології, необхідні для майбутніх експедицій із поверненням зразків з інших небесних тіл. І хоча головною метою п'ятирічної подорожі стануть лише кілька грамів ґрунту, вчені розраховують вивчати їх протягом десятиліть — зокрема за допомогою лабораторних технологій, яких сьогодні ще не існує.

За матеріалами: JAXA — підтвердження дати та часу запуску, JAXA — наукова програма MMX, ESA — технічні характеристики місії, ESA — програма та терміни експедиції, NASA — наукові завдання MMX