ژاپن با پرتاب فضاپیمای MMX، گام تازه‌ای برای کشف رازهای پیدایش قمرهای مریخ و بررسی تاریخچه آب در منظومه شمسی برداشت.

ژاپن با پرتاب موفق موشک H3، مأموریت فضایی MMX را برای بررسی قمرهای مریخ و جمع‌آوری نمونه از فوبوس آغاز کرد. این مأموریت قرار است با انتقال دست‌کم ۱۰ گرم از مواد سطحی فوبوس به زمین در سال ۲۰۳۱، اطلاعات تازه‌ای درباره منشأ قمرهای مریخ و تاریخچه شکل‌گیری این سیاره در اختیار دانشمندان قرار دهد.

پرتاب موفق فضاپیمای MMX ژاپن

موشک H3 ژاپن در دهمین پرواز خود، ساعت ۴:۴۱ بامداد ۲۰ اکتبر به وقت محلی، از پایگاه فضایی تانگاشیما به فضا پرتاب شد و فضاپیمای اکتشافی MMX (کاوش قمرهای مریخ) را با موفقیت در مسیر مأموریت قرار داد. جدایی فضاپیما از موشک نیز ۷۱ دقیقه پس از پرتاب تأیید شد.

این پرتاب، نخستین مأموریت موشک H3 فراتر از مدار زمین و سومین پرتاب موفق پیاپی آن پس از شکست مأموریت ۲۲ دسامبر ۲۰۲۵ بود. در این پرواز، موشک از سنگین‌ترین پیکربندی خود، مجهز به چهار تقویت‌کننده سوخت جامد، استفاده کرد.

فوبوس؛ مقصد اصلی مأموریت فضایی ژاپن

هدف اصلی مأموریت MMX، بررسی فوبوس، بزرگ‌ترین قمر مریخ از نظر نزدیکی به این سیاره است. فوبوس حدود ۲۲ کیلومتر قطر دارد و در فاصله تقریبی ۶ هزار کیلومتری از سطح مریخ به دور این سیاره می‌چرخد.

با وجود دهه‌ها پژوهش درباره مریخ، هنوز منشأ دو قمر آن، فوبوس و دیموس، به‌طور قطعی مشخص نشده است. دانشمندان دو فرضیه اصلی را مطرح می‌کنند: این قمرها ممکن است سیارک‌هایی باشند که به دام گرانش مریخ افتاده‌اند یا از بقایای حاصل از برخورد اجرام بزرگ با سطح این سیاره شکل گرفته باشند.

تاکنون هیچ فضاپیمایی روی فوبوس یا دیموس فرود نیامده است. به همین دلیل، بررسی مستقیم سطح و ترکیبات این اجرام می‌تواند نقش مهمی در حل یکی از پرسش‌های مهم درباره تاریخچه مریخ داشته باشد.

برنامه زمانی مأموریت MMX تا سال ۲۰۳۱

بر اساس برنامه مأموریت، سفر فضاپیمای MMX به مریخ حدود یک سال طول می‌کشد. این فضاپیما در اوت ۲۰۲۷ وارد مدار مریخ خواهد شد و در سپتامبر همان سال، حرکت در مداری شبه‌ماهواره‌ای پیرامون فوبوس را آغاز می‌کند.

در این مرحله، فضاپیما به بررسی ویژگی‌های مختلف این قمر، از جمله موارد زیر، می‌پردازد:

● توپوگرافی و ساختار سطحی: تهیه نقشه‌های دقیق از ناهمواری‌ها و عوارض سطح فوبوس.

● ساختار داخلی: بررسی ویژگی‌های درونی و چگونگی توزیع مواد در این قمر.

● ترکیبات شیمیایی و کانی‌شناسی: شناسایی مواد تشکیل‌دهنده سطح فوبوس.

● میدان گرانشی: اندازه‌گیری ویژگی‌های گرانشی برای شناخت بهتر ساختار و چگالی این جرم آسمانی.

● بررسی دیموس: مشاهده و مطالعه دومین قمر مریخ در کنار مأموریت اصلی.

این بررسی‌ها به دانشمندان کمک می‌کنند تا پیش از نمونه‌برداری، شناخت دقیق‌تری از محیط فوبوس و محل‌های مناسب برای فرود به دست آورند.

استقرار مریخ‌نورد کوچک IDEFIX روی فوبوس

یکی از مراحل مهم این مأموریت، استقرار مریخ‌نورد کوچک IDEFIX روی سطح فوبوس است. این مریخ‌نورد حاصل همکاری مرکز ملی مطالعات فضایی فرانسه (CNES) و مرکز هوافضای آلمان (DLR) است.

بر اساس برنامه اولیه، قرار است این کاوشگر در فاصله زمانی اواخر سال ۲۰۲۸ تا اوایل سال ۲۰۲۹ روی فوبوس فرود بیاید و حدود ۱۰۰ روز فعالیت کند.

وظیفه اصلی IDEFIX بررسی شرایط سطحی، ارزیابی محل‌های مناسب برای فرود و کمک به شناخت محیطی است که فضاپیمای اصلی برای نمونه‌برداری با آن مواجه خواهد شد.

جمع‌آوری نمونه از قمر مریخ؛ مهم‌ترین مرحله مأموریت

مهم‌ترین هدف مأموریت MMX، جمع‌آوری دست‌کم ۱۰ گرم از مواد سطحی فوبوس و انتقال آن‌ها به زمین است. این عملیات به دو فرود نرم روی سطح قمر نیاز دارد و یکی از پرریسک‌ترین مراحل مأموریت به شمار می‌رود.

درباره زمان دقیق نمونه‌برداری، تفاوت‌هایی میان گزارش‌های منتشرشده وجود دارد. برنامه رسمی آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA)، بازه زمانی سال‌های ۲۰۲۷ تا ۲۰۳۰ را برای مراحل اصلی مأموریت در نظر می‌گیرد؛ درحالی‌که برخی گزارش‌های رسانه‌ای، با استناد به اطلاعات منتسب به ناسا، دسامبر ۲۰۲۸ را برای نمونه‌برداری مطرح کرده‌اند.

پس از تکمیل عملیات روی فوبوس، فضاپیما مشاهدات بیشتری از دیموس انجام خواهد داد و در نوامبر ۲۰۳۰ مسیر بازگشت به زمین را آغاز می‌کند. طبق برنامه، کپسول حامل نمونه‌ها در سال ۲۰۳۱ در استرالیا، در نزدیکی منطقه وومرا، فرود خواهد آمد.

نمونه‌های فوبوس چه اطلاعاتی درباره مریخ آشکار می‌کنند؟

اهمیت علمی مأموریت MMX تنها به بررسی قمرهای مریخ محدود نمی‌شود. دانشمندان احتمال می‌دهند مواد سطحی فوبوس ترکیبی از دو منبع باشند: بخشی از مواد ممکن است متعلق به خود این قمر باشد و بخشی دیگر از سنگ‌های مریخی تشکیل شده باشد که بر اثر برخورد اجرام آسمانی به فضا پرتاب شده‌اند و سپس روی فوبوس نشسته‌اند.

تحلیل آزمایشگاهی این نمونه‌ها می‌تواند به پاسخ‌گویی به چند پرسش اساسی کمک کند:

● قمرهای مریخ چگونه شکل گرفته‌اند؟

● برخوردهای بزرگ در تاریخ مریخ چه تأثیری بر سطح و محیط اطراف آن داشته‌اند؟

● مواد معدنی، آب و ترکیبات آلی چگونه در بخش‌های داخلی منظومه شمسی جابه‌جا شده‌اند؟

● نمونه‌های به‌دست‌آمده از فوبوس چه اطلاعاتی درباره گذشته زمین‌شناختی مریخ ارائه می‌کنند؟

دسترسی مستقیم به نمونه‌های فوبوس، امکان انجام آزمایش‌هایی را فراهم می‌کند که با بررسی از راه دور یا تحلیل داده‌های حسگرهای فضایی به‌تنهایی امکان‌پذیر نیستند.

چالش‌های پیش روی مأموریت ژاپن

با وجود موفقیت در پرتاب، مأموریت MMX هنوز با چالش‌های مهمی روبه‌رو است. فوبوس جرمی کوچک، تاریک و دارای سطحی ناهموار است. چنین شرایطی، فرود دقیق و نمونه‌برداری ایمن را دشوار می‌کند. همچنین محدودیت‌های ارتباطی و فاصله زیاد از زمین، کنترل عملیات را پیچیده‌تر خواهند کرد.

از سوی دیگر، پرتاب این مأموریت به دلیل مشکلات فنی موشک H3 حدود دو سال به تعویق افتاد. پنجره‌های مناسب پرتاب به سوی مریخ نیز تقریباً هر ۲۶ ماه یک‌بار تکرار می‌شوند؛ بنابراین، از دست رفتن یک فرصت می‌تواند برنامه زمانی مأموریت را به میزان قابل توجهی تغییر دهد.

با این حال، اگر مراحل مختلف مأموریت مطابق برنامه پیش بروند، MMX می‌تواند به نخستین مأموریتی تبدیل شود که نمونه‌هایی از یک قمر مریخ را به زمین می‌آورد و مسیر تازه‌ای برای مطالعه منشأ این اجرام و تکامل سیاره سرخ باز می‌کند.