Японское агентство аэрокосмических исследований JAXA готовит амбициозную миссию возврата грунта, которая может серьёзно изменить наше понимание Марса и его крошечных спутников. Аппарат MMX (Martian Moons eXploration) предназначен для забора не менее 10 граммов материала с поверхности Фобоса и доставки его на Землю — это будут первые в истории образцы с марсианского спутника.
Путь долгий: перелёт к Марсу займёт около одного года, затем аппарат проведёт в системе Марса примерно три года, после чего ещё около года будет возвращаться к Земле. При успешной реализации учёные рассчитывают получить образцы Фобоса примерно в 2031 году.
Как возникли спутники Марса?
Главная научная цель MMX — ответить на вопрос о происхождении Фобоса и Деймоса. Рассматриваются два основных сценария:
- конденсация из обломков после гигантского столкновения с Марсом;
- захват Марсом астероидов из внешней части Солнечной системы.
Спутники тёмные и по отражательным свойствам похожи на водо‑ и углеродсодержащие астероиды, но их почти круговые орбиты в экваториальной плоскости Марса лучше объясняются гипотезой гигантского удара. Сравнение состава грунта Фобоса с уже имеющимися образцами марсианской поверхности может помочь разрешить этот спор.
Автономная посадка на Фобос
Стартовая масса MMX — около 4 480 кг, более половины приходится на топливо, разделённое на три запаса: перелёт к Марсу, манёвры и исследования в системе Марса, а также возвращение. В окрестности Марса будет сброшен выходной модуль, а после облёта Деймоса — исследовательский модуль.
Основной аппарат, разработанный Mitsubishi Electric, должен сесть на Фобос с радиусом всего ~11 км (для сравнения: радиус Луны >1 700 км). Ускорение свободного падения на Фобосе примерно в 300 раз меньше, чем на Луне, но в 50 раз больше, чем на астероиде Рюгу, куда JAXA уже успешно сажала зонды. Типичная для малых тел посадка с длительным «зависанием» здесь приведёт к чрезмерному расходу топлива.
Поэтому MMX оснащён системой высокоточной автономной навигации, необходимой при задержке радиосигнала до 20 минут в одну сторону. Во время спуска аппарат будет сопоставлять изображения с камер с детальными топографическими картами кратеров Фобоса и корректировать траекторию. Ниже 300 м он начнёт анализировать локальные перепады высот, помечать опасные участки и при необходимости менять место посадки или прерывать спуск.
Непосредственно перед посадкой на поверхность будет сброшен ровер IDEFIX, совместная разработка французского и немецкого космических агентств. Он проработает около 100 дней, проводя самостоятельную разведку и уточняя безопасность района посадки и научные цели перед тем, как основной аппарат сядет на Фобос.
Источник: Wired
