Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) отправило к Марсу автоматическую станцию, которая должна ответить на давние вопросы о Красной планете и её спутниках. Миссия под названием MMX (Martian Moons eXploration, исследование марсианских лун) нацелена на сбор как минимум десяти граммов грунта с Фобоса, одного из двух спутников планеты. В случае успеха эти образцы станут первыми в истории породами с марсианской луны, доставленными на Землю, сообщает Wired.
Ожидание результатов займёт немало времени: перелёт к Марсу продлится около года. После прибытия аппарат проведёт три года на орбите, занимаясь сбором образцов, а затем отправится в обратный путь, который также займёт год. Учёные рассчитывают получить лунные камни в 2031 году.
Один из главных вопросов, на который предстоит ответить зонду, касается происхождения спутников Марса — Фобоса и Деймоса. Существуют две основные гипотезы: либо луны сформировались из вещества, выброшенного при мощном столкновении с Марсом, либо это астероиды из внешней части Солнечной системы, захваченные гравитацией планеты. Тёмный цвет спутников и их отражающие свойства схожи с характеристиками богатых водой и углеродом астероидов, однако их орбиты лучше согласуются с гипотезой гигантского удара. Сравнение образцов с марсианских лун с ранее собранными материалами с поверхности самой планеты может помочь разрешить этот спор.
Реализация миссии сопряжена с серьёзными техническими трудностями в области космических полётов и связи. Стартовая масса аппарата, разработанного компанией Mitsubishi Electric, составляет 4480 килограммов, причём более половины этой массы приходится на топливо, разделённое на три резерва для разных этапов пути. После выхода к Марсу отработавший свой ресурс модуль для перелёта будет отделён, а после облёта Деймоса сбросят и исследовательский модуль.
Особую сложность представляет посадка на Фобос, чей радиус составляет всего около 11 километров — для сравнения, радиус земной Луны превышает 1700 километров. Привычные методы посадки, применяемые на Луне, здесь не подходят из-за иной гравитации, которая, хотя и в 300 раз слабее земной, всё же в 50 раз сильнее, чем на астероиде Рюгу, где JAXA уже проводило посадки. Длительное зависание, использовавшееся при работе с Рюгу, потребовало бы слишком много топлива в условиях более сильного притяжения Фобоса.
Для решения этой задачи зонд оснащён системой высокоточной автономной навигации, что критически важно из-за задержки радиосигнала между Землёй и аппаратом, достигающей 20 минут. Во время снижения зонд будет сверять рельеф с топографическими данными кратеров Фобоса и корректировать траекторию. На высоте менее 300 метров аппарат сможет выявлять опасные участки с изменённым рельефом и при необходимости изменить точку посадки или прервать её. Незадолго до посадки основного аппарата на поверхность Фобоса будет доставлен небольшой ровер IDEFIX, созданный французским и немецким космическими агентствами, который проведёт около ста дней самостоятельных исследований, выступая в роли разведчика для обеспечения безопасности.