日本正在发射探测器，从火星卫星收集首次样本

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的火星探测器可能会回答一些有关这颗红色星球及其卫星的长期存在的问题。这项任务被称为“火星卫星探索”的 MMX，旨在从火卫一（绕火星运行的两颗卫星之一）收集至少 10 克样本，如果成功，这些将是第一批从火星卫星带到地球的岩石。然而，他们不会很快到达。 MMX 探测器大约需要一年时间才能到达火星。然后，它将在围绕这颗红色行星运行的三年内收集样本，然后再用一年的时间返回地球。如果一切顺利，科学家预计将在 2031 年收到月球岩石。探测器可以回答的最有趣的问题之一是火星的卫星火卫一和火卫二是如何形成的。主要有两种可能性。一是卫星是由与火星大规模碰撞时喷射出的物质凝结而成的。另一种假设是，这些卫星是来自外太阳系的小行星，被火星的引力捕获。这些卫星颜色较深，其光反射特性与富含水和碳的小行星非常相似。然而，它们的轨道——沿着火星赤道面几乎是圆形的，与行星自转的方向相同——可以用巨大撞击假说更好地解释。将火星卫星的样本与之前从火星表面收集的样本进行比较可能有助于解决这一争论。然而，要获取火星月球岩石并将其运回地球，意味着要克服太空飞行和通信方面的一些重大技术挑战。发射时，航天器的质量为 4,480 公斤（9,900 磅）。其中超过一半的重量将是燃料，分为三份储备：一份用于去程航段，一份用于勘探，一份用于返回航段。一旦到达火星附近，MMX将在推进剂耗尽后抛弃出站模块；在飞越火卫二之后，探索舱也将被抛弃。由三菱电机设计的探测器随后将降落在火卫一的表面，考虑到火卫一半径大约只有 11 公里的大小，这是一个微妙的过程。 （相比之下，地球月球的半径超过1700公里。）月球上使用的下降方法依赖于其比重，其强度约为火卫一的300倍。然而，火卫一的重力大约是 JAXA 之前在小行星龙宫 (Ryugu) 着陆的 50 倍。登陆龙宫需要长时间悬停，这是登陆较小天体的典型方法，但这对于 MMX 来说是不可行的，因为考虑到火卫一的拉力更大，它会消耗太多燃料。为了克服这一挑战，探测器配备了高精度自主导航，这是它所需要的，因为无线电信号在地球和 MMX 之间传输将有长达 20 分钟的延迟。因此，探测器必须自主决定并执行下降、着陆和随后的起飞序列。在下降过程中，探测器会将地形与火卫一陨石坑的地形数据进行比较，利用这些信息来调整其位置以朝向目标着陆点。一旦到达 300 米以下的高度，探测器还将检测部分表面的海拔是否发生变化，将显着差异标记为危险区域。该机制允许探测器在必要时改变着陆地点或中止着陆并暂时上升。就在主航天器着陆之前，由法国和德国航天局联合开发的 IDEFIX 漫游车将被部署到火卫一表面，进行大约 100 天的独立探索。火星车的初步调查将起到侦察作用，以确保更安全的着陆。