日本發射探測器,探訪火星神祕的衛星

iChina.News 時事總覽:日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)正領軍一項由五個航太機構聯手推動、為期五年的太空任務,目標是深入探索火星的衛星「火衛一」,並將採集的樣本送回地球。這項任務將嘗試讓機器人探測器和巡視車登陸火衛一,若一切順利,火衛一的塵埃、土壤和岩石最快有望在2031年抵達地球,屆時將有助於釐清火星衛星的形成過程,甚至可能揭露生命的蛛絲馬跡,同時也為未來前往火星的探測任務累積寶貴資訊。這項名為「MMX」的計畫,總花費約8.12億美元,預計明年夏天就能抵達火星,並規劃於2028年底至2029年初,從火衛一採集至少10克的物質。

週二,一艘日本太空船的火箭升空,飛往火星,開啟了一項前所未有的探索其神秘衛星並帶回樣本的探險任務。

五個世界級的航太機構聯手執行這項為期五年的任務,將嘗試在一顆名為火衛一(Phobos)的、火星兩顆袖珍衛星中較大且較近的一顆上,著陸一台機器人探測器和一輛火星車。

日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)是這項大膽採樣工作的牽頭者,該機構在黎明前從該國位於種子島的主要太空發射場發射了這艘太空船。一小時後,當太空船按計畫從火箭的上面級分離時,官員們宣布任務成功。飛行管制人員爆出熱烈的掌聲,並起立、握手致意、擁抱慶祝。

雖然美國國家航空暨太空總署(NASA)在過去50年裡成功向火星著陸了九艘探測器,中國也在2021年實現了一次著陸,但迄今為止,還沒有任何探測器登陸過火衛一或其伴侶火衛二(Deimos)。而且,還沒有任何探測器成功從火星(更不用說其衛星)上獲取樣本。

如果成功,來自火衛一的塵埃、土壤和岩石碎片將於2031年抵達地球。

「充滿腎上腺素,充滿興奮,充滿驚嘆,」參與該專案的NASA天體物理學家湯姆·斯塔特勒(Tom Statler)說道。

日本在此方面具有優勢,已成功完成了兩次小行星樣本返回任務。

火星的衛星火衛一是顆凹凸不平的岩石

火衛一是一塊凹凸不平、馬鈴薯形狀的岩石,直徑約22公里。研究它的碎片可以解釋火星的衛星——以及可能存在的其他地方的衛星——是如何形成的。

這項耗資8.12億美元(合5.78億歐元)的任務被命名為MMX(火星衛星探測任務),配備了一艘重達五噸的太空船,預計將於明年夏末抵達火星。它將與火衛一圍繞這顆紅色行星運行的狹窄軌道同步,然後彈出法國-德國的火星車,這輛火星車以《阿斯泰里克歷險記》漫畫中的白色小狗命名為Idefix。

Idefix的大小不超過一台微波爐,它將獨自降落在火衛一上,在重力極低的火衛一上彈跳數分鐘後停止。

Idefix火星車著陸後會發生什麼

這輛四輪火星車的設計是,即使著陸時翻倒也能自行翻正。但法國太空總署的朱利安·巴魯克(Julien Baroukh)表示,如果它陷入鬆軟的土壤或卡在岩石之間,就無法挽回了。他補充說,一旦火星車的太陽能電池板展開,它就無法自行翻正了,這也是為什麼它的移動速度會非常緩慢,每秒只有一毫米(每秒0.04英寸)。

根據巴魯克的說法,Idefix將充當「安全偵察兵」,在火衛一上巡視100天。日本的飛行管制人員希望在母船——一個四足固定的著陸器——於2028年底或2029年底下降到表面收集樣本時,避開粉狀土壤和崎嶇的地形。

著陸器將在火衛一上停留兩個小時,鑽取並吸取至少10克(三分之一盎司)的物質,然後返回太空。在離開火星區域之前,它將透過一系列近距離飛掠研究火衛二。並於2030年匆忙返回地球,於2031年在澳洲沙漠進行樣本交付。

這是一項危險的任務,沿途散布著殘骸。

這兩顆衛星的名字並不吉利:Phobos在希臘語中意為恐懼,Deimos意為驚恐。牠們是戰神阿瑞斯(羅馬神話中的火星)的兩個兒子。

科學家希望了解火星衛星的形成方式

俄羅斯在所有三次火衛一的嘗試以及其他許多火星任務中都遭遇了失敗。在其唯一的其他火星任務中,日本未能讓一艘探測器進入這顆紅色行星的軌道。即使是NASA,在試圖回答那個迫切的問題時,也經歷了失敗:生命是否曾經存在於火星上?

透過研究火星的衛星,科學家們希望了解火衛一和火衛二是否是在火星與一顆巨大的太空岩石發生碰撞後形成的。這些衛星也可能是迷失方向的、被火星引力捕獲的小行星。

無論哪種情況,科學家們都預計會在火衛一上發現火星的痕跡,這將使這些樣本成為極具吸引力的「一石二鳥」的研究對象,有望揭示行星和衛星形成的奧秘,甚至生命的構成。

NASA代理行星科學主任琳賽·海斯(Lindsay Hays)表示,這些發現將有助於塑造未來的火星任務,包括由太空人執行的任務。

「這是一個千載難逢的機會。我們是火星系統首次樣本返回任務的一部分,」德國太空總署的火星車首席工程師馬庫斯·格雷本斯坦(Markus Grebenstein)說道。

日本並非唯一一個希望獲得火星系統岩石和土壤中蘊藏的科學財富的國家。中國計畫在2028年發射一項火星樣本返回任務,而NASA仍在討論如何回收「毅力號」火星車收集的30多份樣本管,該火星車是目前越野駕駛的新冠軍。

日本和中國在將樣本送回火星系統方面可能不相上下。兩者都以2031年為目標。

日本在此任務中投資了3.5億美元。NASA貢獻了1.22億美元(合8700萬歐元),法國太空總署約9500萬美元(合6800萬歐元),德國太空總署約7900萬美元(合5600萬歐元),歐洲太空總署約2400萬美元(合1700萬歐元)。