Япония готовится отправить к Марсу аппарат MMX, который должен впервые в истории доставить на Землю грунт с Фобоса. Пятилетняя экспедиция поможет разобраться в происхождении двух спутников Красной планеты и проверить технологии, необходимые для будущих полётов к Марсу и обратно.
Запуск назначен на 19 октября 2026 года в 22:41 по московскому времени, когда в Японии уже наступит 20 октября. Станцию выведет в космос ракета H3 в своём десятом полёте с космодрома Танэгасима. Японское аэрокосмическое агентство JAXA утвердило дату ещё в августе. Если погода или технические проблемы помешают старту, резервное окно продлится с 21 октября по 7 ноября.
Программа Martian Moons eXploration, или MMX, рассчитана примерно на пять лет. В августе 2027 года аппарат должен выйти на орбиту Марса, а в сентябре приступить к изучению Фобоса с близкого расстояния. Следующие три года станция проведёт в марсианской системе, исследуя спутники, подготавливая посадку и собирая образцы. Обратный перелёт начнётся в 2030 году, возвращение капсулы запланировано на 2031-й.
Главная загадка, ради которой затеяли экспедицию, связана с происхождением Фобоса и Деймоса. Учёные до сих пор не знают, появились ли спутники после гигантского столкновения Марса с другим небесным телом или раньше были самостоятельными астероидами, захваченными гравитацией планеты. Обе гипотезы объясняют некоторые особенности марсианских лун, но ни одна пока не получила окончательного подтверждения.
Химический состав пород поможет проверить обе версии. Если спутники образовались из выброшенного при столкновении вещества, исследователи рассчитывают обнаружить признаки общего происхождения с Марсом. Если Фобос оказался захваченным астероидом, его материал может рассказать о переносе воды и органических соединений из внешних областей Солнечной системы к каменистым планетам, включая Землю.
Для получения образцов MMX должен совершить две мягкие посадки на Фобос и собрать не менее 10 граммов грунта. Задачу осложняет чрезвычайно слабая гравитация спутника. Аппарату придётся осторожно приблизиться к поверхности, коснуться грунта и затем снова подняться. Инженеры разработали посадочную конструкцию с четырьмя опорами и специальные устройства для отбора материала, которые должны работать в условиях почти полного отсутствия веса.
Перед посадкой основного аппарата поверхность Фобоса исследует небольшой колёсный робот Idefix, созданный французским космическим агентством CNES и Германским центром авиации и космонавтики DLR. Масса ровера составляет 25 килограммов, однако на Фобосе его вес будет соответствовать весу всего 15 граммов на Земле. Робот изучит свойства грунта, поможет оценить условия посадки и проверит возможность передвижения по поверхности со столь слабым притяжением. Высадку Idefix планируют на начало 2029 года.
Значительную часть научных измерений обеспечит американское оборудование. NASA предоставило спектрометр MEGANE, который определит химический состав поверхности Фобоса по гамма-излучению и нейтронам. Такие измерения позволят установить содержание различных элементов без непосредственного контакта с грунтом и сопоставить результаты дистанционных наблюдений с образцами, доставленными в земные лаборатории.
Для сбора материала предусмотрены два независимых механизма. Японский C-Sampler должен извлекать образцы породы с глубины около двух сантиметров, а американский P-Sampler соберёт поверхностную пыль с помощью струй азота под высоким давлением. Пневматический пробоотборник установлен на одной из посадочных опор. NASA рассчитывает получить для хранения и научных исследований около 15% доставленного вещества, остальной материал распределят в рамках международной программы.
Помимо NASA и JAXA, в экспедиции участвуют ESA, CNES и DLR. Европейские специалисты предоставили оборудование дальней космической связи, а французские инженеры разработали инфракрасный спектрометр MIRS. Всего научный комплекс включает 11 приборов, семь на основном аппарате и четыре на ровере. Дополнительные средства связи обеспечат передачу команд и результатов наблюдений на протяжении многолетнего путешествия.
MMX также получил две камеры сверхвысокого разрешения, разработанные совместно JAXA и японской телекомпанией NHK. Согласно плану съёмок, камера 8K будет направлена вперёд по ходу движения, а камера 4K сможет снимать объекты сбоку. Инженеры рассчитывают получить подробные изображения Марса, Фобоса и Деймоса, запечатлеть снижение к поверхности спутника, посадку, взлёт и последующее возвращение к Земле.
После завершения работ у Фобоса станция исследует Деймос, а затем покинет окрестности Марса. В 2031 году возвращаемый модуль отделит небольшую капсулу с образцами, которая пройдёт через земную атмосферу и приземлится в Австралии. После извлечения грунт доставят в японскую лабораторию в Сагамихаре, где специалисты изучат состав пород и подготовят образцы для распределения между научными коллективами.
Попытки доставить вещество с Фобоса предпринимались и раньше. Российская станция «Фобос-Грунт», запущенная в ноябре 2011 года, должна была выполнить похожую задачу, но не смогла покинуть околоземную орбиту и погибла при возвращении в атмосферу в январе 2012 года. Япония уже добивалась успеха в доставке внеземного грунта. В декабре 2020 года аппарат Hayabusa-2 вернул 5,4 грамма вещества с астероида Рюгу.
MMX предстоит выполнить более сложную экспедицию. В случае успеха Япония впервые доставит образцы из системы Марса и продемонстрирует полный цикл межпланетного полёта с посадкой, взлётом и возвращением. Учёные получат материал, который смогут десятилетиями исследовать в лабораториях, используя приборы, слишком крупные и сложные для отправки в космос. Однако подтвердить происхождение Фобоса и Деймоса получится только после изучения образцов и сопоставления результатов с наблюдениями обоих спутников.
