Пять космических агентств потратили почти $600 млн, чтобы добраться до Фобоса. Что ученые ищут на спутнике Марса

Как Япония планирует изучать спутник Марса

Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) запустило миссию к Фобосу — одному из спутников Марса. На рассвете 20 октября тяжелая ракета-носитель H3 высотой более 60 метров стартовала с космодрома Танэгасима. Ее оснастили четырьмя специальными ускорителями и увеличенным отсеком для полезной нагрузки. Она вывела в космос аппарат, который получил название Martian Moons eXploration (MMX), что в переводе означает «Исследование марсианских спутников». 

Когда MMX отделился от ракеты, глава JAXA Хироши Ямакава объявил запуск успешным. 

Наш долгий пятилетний путь только начинается. 

Хироши Ямакава 

Ожидается, что космический аппарат достигнет орбиты Марса в августе 2027-го, а затем соберет не менее 10 граммов почвы с поверхности Фобоса. Возвращение MMX на Землю запланировано на 2031 год. До сих пор никому не удавалось получить образцы с Красной планеты или ее спутников. Но попытки предпринимались не раз. Например, американское агентство NASA за последние 50 лет высадило на Марс девять космических аппаратов, а Китай осуществил посадку марсохода «Чжужун» в 2021 году (позже он вышел из строя).

Участники миссии MMX

Над миссией работают пять космических агентств. Возглавляет проект Япония — страна инвестировала в его реализацию $350 млн. К тому же у нее есть преимущество в виде двух похожих запусков: в 2003 году станция Японского агентства аэрокосмических исследований «Хаябуса» отправилась на изучение околоземного астероида, а в 2010-м доставила образцы с него на Землю. Сейчас в космосе работает «Хаябуса-2» и постепенно выполняет поставленные задачи. 

У нас есть подтвержденный опыт успешной работы в этой области. Я полагаю, наши партнеры понимали, что если они хотят провести сбор образцов с небесных тел, то присоединение к миссии, возглавляемой Японией, — более вероятный шанс для успеха, чем запуск собственных миссией США или Европой. 

Ясухиро Кавакацу
руководитель миссии MMX в JAXA

К Японии присоединились NASA, Национальный центр космических исследований Франции (CNES), Немецкий центр авиации и космонавтики (DLR) и Европейское космическое агентство (ESA). Они вложили в миссию $87 млн, $68 млн, $56 млн $17 млн соответственно. 

Это первый случай, когда мы можем приземлиться на Фобосе. Это вызывает много адреналина, волнения и восхищения. 

Том Статлер
ведущий специалист NASA по малым телам Солнечной системы

Как космический зонд доберется до Фобоса

Гравитация Фобоса слишком слаба, а притяжение Красной планеты слишком сильно, чтобы MMX смог выйти на стабильную орбиту вокруг спутника. Поэтому космический аппарат весом в 4,5 тонны будет находиться на так называемой квазиспутниковой орбите. Это позволит ему двигаться синхронно с Фобосом — как бы вращаться вокруг Марса вместе с ним. 

MMX состоит из трех модулей: двигательного, исследовательского и модуля возврата. Во втором находится большинство научных приборов и марсоход IDEFIX, названный в честь собаки из комиксов об Астериксе. Над ним совместно работали французское космическое агентство CNES и немецкий центр DLR. Именно IDEFIX первым окажется на поверхности Фобоса. Задача ровера — провести «разведку»: за 100 дней он должен детально изучить местность и выбрать точку для посадки основного космического аппарата, который уже займется сбором грунта. Ориентировочно это произойдет в начале 2029 года. 

Спускаемый аппарат проведет на Фобосе всего два часа. Все время он потратит на бурение и сбор грунта и пыли, покрывающего поверхность спутника. Затем MMX завершит работу с Фобосом, перейдет на более высокую орбиту вокруг Марса и проведет серию наблюдений за Деймосом — вторым спутником Красной планеты. На Землю он отправится в ноябре 2030 года. Капсула с образцами должна приземлиться в Южной Австралии в 2031-м. Там специалисты извлекут содержимое для анализа в лабораториях Японии. Американские исследователи также получат 15% образцов с Фобоса. 

Зачем ученым миссия на Фобос и образцы со спутника Марса

Фобос — более крупный из двух естественных спутников Марса, по форме напоминающий картошку. За сутки он совершает три оборота вокруг планеты и находится примерно в 40 раз ближе к Марсу, чем Луна к Земле. Это значит, что MMX может обнаружить следы Красной планеты на Фобосе. 

Ученые рассчитывают, что образы, полученные MMX, помогут им установить, как образовались Фобос и Деймос. На сегодняшний день есть две теории:

• гипотеза «гигантского столкновения» заключается в том, что оба спутника возникли из обломков — после столкновения некоего небесного тела с Марсом; 
• гипотеза «захвата» заключается в том, что Фобос и Деймос — астероиды, притянутые гравитацией Марса. 

Если астрофизики определят, какая именно из этих теория верна, они смогут выяснить, как на планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) возникла среда, пригодная для жизни. В JAXA резюмируют: миссия MMX, возможно, даст ключ к разгадке происхождения жизни. 

Цель миссии — по сути, раскрыть происхождение марсианских спутников. Если мы поймем происхождение, это расскажет нам кое-что о ранних фазах развития Солнечной системы.

Патрик Мишель
специалист CNES по изучению астероидов и один из руководителей проекта IDEFIX 

Результаты MMX также помогут определить будущие миссии на Марс, в том числе экспедиции с экипажами, уверены в NASA. 

Какие еще страны планируют добраться до Марса

Япония — не единственная страна, стремящаяся овладеть «научными богатствами», заключенными на Марсе. За то, чтобы первыми доставить образцы пород с поверхности Красной планеты, соревнуются США и Китай. В частности, Пекин для этого планирует в 2028 году запустить космический аппарат «Тяньвэнь-3», доставка марсианских образцов на Землю ожидается около 2031-го. Марсоход Perseverance от NASA тем временем уже собрал 33 пробирки с образцами марсианского грунта, но миссия по его возвращению приостановлена из-за критического сокращения финансирования. 

Фото обложки: JAXA