Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) готовится к реализации амбициозной миссии Martian Moons eXploration (MMX), целью которой является доставка на Землю образцов вещества с Фобоса, спутника Марса. Старт космического аппарата запланирован на 20 октября 2026 года с космодрома Танэгасима. В случае успеха миссия станет первой в истории попыткой привезти грунт со спутника Красной планеты, а объем доставленного материала должен составить не менее 10 граммов.
График полета и технические параметры миссии
Путь к Марсу у аппарата MMX займет около года. После прибытия в систему планеты аппарат будет проводить исследования в течение трех лет, после чего отправится обратно на Землю. Ожидается, что возвращаемая капсула с образцами совершит посадку в 2031 году. Проектированием основного модуля занималась компания Mitsubishi Electric. Стартовая масса аппарата составляет 4480 килограммов, при этом более половины веса приходится на топливо, разделенное на отдельные резервуары для перелета к Марсу, работы в системе планеты и возвращения.
Автономная посадка в сложных условиях
Одной из ключевых сложностей станет сама посадка на Фобос. Из-за задержки сигнала с Землей, которая может достигать 20 минут, управление аппаратом в реальном времени невозможно. Инженеры разработали систему, позволяющую MMX принимать самостоятельные решения при спуске. Аппарат будет сверять поверхность с картами кратеров и рельефа, самостоятельно корректируя курс. На высоте менее 300 метров система просканирует площадку на предмет неожиданных перепадов высоты, что позволит при необходимости сменить место посадки или прервать операцию.
Роль ровера IDEFIX и системы сбора проб
Перед основной попыткой посадки на Фобос будет высажен компактный ровер IDEFIX, разработанный при участии космических агентств Франции и Германии. Он проведет на поверхности около 100 дней, оценивая условия для работы основного аппарата. Для взятия проб MMX будет использовать роботизированный манипулятор, предназначенный для бурения грунта, а также устройство для сбора мелкой пыли, работающее на сжатом азоте, которое было разработано специалистами NASA.
Научные цели и происхождение спутников Марса
Исследование Фобоса поможет ученым пролить свет на тайну формирования марсианских спутников. Существует две основные гипотезы: согласно первой, Фобос и Деймос образовались из обломков, выброшенных в космос после масштабного столкновения с Марсом; согласно второй — это захваченные планетой астероиды. Поверхность спутников по составу напоминает углеродсодержащие астероиды, однако их орбиты указывают на теорию ударного происхождения. Кроме того, эксперты полагают, что около 0,1% материала на Фобосе может иметь марсианское происхождение, попав туда вследствие падения метеоритов на поверхность самой планеты.
Общая стоимость проекта MMX оценивается в 345 миллионов долларов. Данная миссия станет для Японии первым запуском аппарата к Марсу за последние 28 лет. Помимо чисто научных задач, MMX позволит протестировать технологии автономной навигации и автоматизированные системы возврата грунта, которые могут быть востребованы в будущих программах по изучению Марса.
Технические тонкости посадки: уникальный «средний путь»
Одной из серьезных инженерных проблем является гравитационный статус Фобоса. Его радиус составляет всего около 11 километров, однако он находится в «неудобном» для аппаратов промежуточном состоянии: гравитация Фобоса значительно сильнее, чем у астероида Рюгу, где JAXA успешно работала ранее, но в то же время гораздо слабее, чем у естественного спутника Земли. Это исключает использование подхода «зависания и касания», применявшегося на Рюгу, так как он потребовал бы чрезмерных затрат топлива, но при этом делает невозможным применение стандартных лунных методик посадки.
Этапы перелета и маневры в системе Марса
Конструкция MMX предусматривает последовательное избавление от отработанных модулей для оптимизации веса. После прибытия в систему Марса и использования топлива для перелета, аппарат сбросит свой внешний полетный модуль. Перед основной миссией на Фобос MMX также совершит пролет мимо Деймоса — второго спутника Марса. Только после этих этапов будет отброшен исследовательский модуль, а на поверхность Фобоса будет спущен ровер IDEFIX, чья работа станет ключевым этапом разведки перед началом сбора грунта.
Детали сбора образцов
Для реализации научной программы аппарат оснащен высокоточными инструментами. Роботизированный манипулятор, предназначенный для бурения, будет помещать отобранный реголит в специальные цилиндрические трубки. Дополнительная система сбора пыли, использующая поток сжатого азота (технология, предоставленная NASA), позволит захватить наиболее мелкие и ценные образцы поверхности, которые помогут ученым окончательно разрешить спор о происхождении спутников Марса.
Перспективы миссии
Помимо фундаментальных геологических исследований, проект стоимостью 345 миллионов долларов носит выраженный технологический характер. Успешная отработка алгоритмов автономной навигации и систем безопасного возврата грунта на Землю в условиях 20-минутной задержки сигнала станет важнейшим заделом для будущих межпланетных экспедиций, включая пилотируемые полеты к Красной планете.
