Marso palydovai: Japonijos zondas MMX skrenda parsigabenti Fobo grunto

Japonijos kosmoso agentūra JAXA spalio 19 d. vakare ruošiasi paleisti zondą MMX (angl. Martian Moons eXploration) – pirmąją misiją, kuri turi parskraidinti į Žemę grunto nuo vieno iš Marso palydovų, Fobo. Raketa H3 iš Tanegašimos kosmodromo turėtų pakilti 22.41 val. Lietuvos laiku. Jei viskas klostysis pagal planą, maždaug 10 gramų Fobo grunto Žemę pasieks 2031 metais.

Apie startą per pastarąsias dienas paskelbė NASA, Europos kosmoso agentūra (ESA), Vokietijos aviacijos ir kosmoso centras DLR, naujienų agentūra AP ir dienraštis „The Guardian“. Japonai šiai misijai vadovauja, tačiau prie jos prisideda ir Europa: Prancūzijos ir Vokietijos kosmoso agentūros sukūrė Fobo paviršiuje važinėsiantį robotą Idefix, o ESA rūpinasi ryšiu su zondu.

Fobas ir Deimas – mažai ištirti Marso palydovai

Marsas turi du natūralius palydovus – Fobą ir Deimą. Jų vardai graikiškai reiškia „baimė“ ir „siaubas“ – taip vadinosi karo dievo Arėjo sūnūs (romėnai Arėją vadino Marsu). Abu palydovai nedideli, netaisyklingos bulvės formos, nusėti krateriais. Fobas didesnis: plačiausioje vietoje jo skersmuo apie 27 km, o aplink Marsą jis apskrieja tris kartus per parą, vos 6000 km aukštyje virš planetos paviršiaus. Daugiau apie tai, kiek mėnulių turi kitos Saulės sistemos planetos, rasite straipsnyje „Planetų palydovai“.

Per šešis dešimtmečius prie Marso nuskrido dešimtys zondų, bet jo palydovai beveik neištirti – juos matėme daugiausia iš toli, kai pro šalį skrido kiti aparatai. MMX projekto vadovas Yasuhiro Kawakatsu Fobą ir Deimą pavadino „svarbiausiais neįkoptais Saulės sistemos kalnais“. Rusija bandė nusileisti ant Fobo kelis kartus, bet visi bandymai, įskaitant 2011 m. „Fobos-Grunt“ misiją, žlugo.

Mėginys turi atsakyti, iš kur atsirado Marso palydovai

Svarbiausias misijos klausimas – Fobo ir Deimo kilmė. Viena hipotezė teigia, kad tai Marso gravitacijos pagauti asteroidai. Pagal kitą, abu palydovai susiformavo iš nuolaužų, kurias į orbitą išsviedė didžiulio dangaus kūno smūgis į Marsą. NASA programos mokslininkas Tomas Statleris aiškina, kad atsakymas padėtų suprasti ankstyvąjį Saulės sistemos laikotarpį, kai Žemė ir kitos vidinės planetos galėjo gauti didžiąją dalį savo vandens ir organinių junginių.

Misijos mokslinis vadovas Kiyoshi Kuramoto tikina, kad ištyrus grunto mėginius „beveik neabejotinai“ pavyks prieiti prie išvados. JAXA vertinimu, apie 0,1 proc. Fobe surinktos medžiagos gali būti kilę iš paties Marso – smūgiai į planetą per milijardus metų išmetė dulkių, kurios nusėdo ant artimo palydovo. Todėl kapsulėje gali atkeliauti ir Marso dalelių, o mokslininkai nebando atmesti galimybės aptikti senovinių gyvybės pėdsakų.

Šią vietą reikia vertinti atsargiai. Gyvybės paieška nėra pagrindinis MMX tikslas – tai tik viena iš galimybių, kurią atveria bet kokie Marso sistemos mėginiai. Kur kas tikriau, kad misija padės išspręsti seną ginčą dėl palydovų kilmės ir patikrins technologijas būsimiems skrydžiams su žmonėmis.

Robotas Idefix Fobe svers tiek, kiek kelios monetos

Nusileisti ant Fobo nepaprastai sunku. Jo trauka maždaug 1800–2000 kartų silpnesnė nei Žemės, todėl aparatas lengvai gali atšokti nuo paviršiaus. Pirmiausia ant palydovo bus nuleistas 25 kg sveriantis Prancūzijos kosmoso agentūros CNES ir DLR robotas Idefix. ESA skaičiavimu, Fobe jis svers tiek, kiek Žemėje sveria 15 gramų. Pagrindinis zondas jį paleis iš 40–100 m aukščio, o robotas, nukritęs ant šono, sugebės pats apsiversti ir išskleisti saulės baterijas.

Idefix ant Fobo turi dirbti mažiausiai 100 dienų. Jis judės sraigės greičiu, tirs paviršiaus sudėtį ir tekstūrą bei padės parinkti saugiausią vietą pagrindinio zondo nusileidimui. Roboto kameros, kompiuteris ir energijos sistema sukurti Prancūzijoje, o važiuoklė, ratai ir dalis prietaisų – Vokietijoje. Po starto robotą valdys DLR centras Kelne ir CNES centras Tulūzoje.

Pagrindinis zondas turi tris modulius: varomąjį, tyrimų ir grįžimo. Nusileidimo atramos su amortizatoriais turi neleisti aparatui atšokti. Gruntą zondas rinks dviem būdais. NASA prietaisas P-Sampler pučia suslėgto azoto srovę ir taip pakelia paviršiaus dulkes į talpyklą, o japonų C-Sampler išgręžia kelių centimetrų gylio kerną. Iš viso misijoje yra 11 mokslinių prietaisų – septyni ant pagrindinio zondo ir keturi ant roboto.

Misijos tvarkaraštis: Marsas – 2027 m., Fobo gruntas Žemėje – 2031 m.

MMX kelionė iki Marso truks apie 10 mėnesių. Nors mažiausias atstumas tarp Žemės ir Marso – apie 55 mln. km, JAXA skaičiuoja, kad realus skrydžio kelias sieks 500–600 mln. km. Svarbiausi etapai pagal ESA, NASA ir JAXA duomenis:

Laikas	Etapas
2026 m. spalio 19 d., 22.41 Lietuvos laiku	Startas raketa H3 iš Tanegašimos kosmodromo Japonijoje
2027 m. rugpjūtis	Įskridimas į Marso orbitą
2027 m. rugsėjis	Skrydis aplink Fobą „kvazipalydovo“ orbitoje, paviršiaus kartografavimas
2029 m. pradžia	Robotas Idefix nuleidžiamas ant Fobo, darbas mažiausiai 100 dienų
Ne anksčiau kaip 2028 m. gruodį (NASA), pagal ESA planą – 2030 m.	Zondo nusileidimas ir grunto paėmimas
Grįžimo kelyje	Skrydis pro Deimą ir Marso stebėjimai
2031 m.	Kapsulė su bent 10 g Fobo grunto nusileidžia Australijoje, mėginiai gabenami į Japoniją

Datos ilgainiui gali keistis – taip nutinka daugeliui tolimųjų misijų. ESA pabrėžia, kad MMX bus pirmasis zondas, kuris skris aplink Fobą, pirmasis paims mėginį nuo kito nei mūsų Mėnulis palydovo ir pirmasis grįš į Žemę aplankęs Marso sistemą. Tokia patirtis praverstų ateityje, kai bus planuojama parskraidinti gruntą nuo paties Marso.

MMX remiasi „Hayabusa2“ patirtimi

Japonija turi tokių misijų patirties. Zondas „Hayabusa2“ 2020 m. parskraidino mėginių nuo asteroido Riugu, o juose mokslininkai rado gyvybei svarbių organinių junginių, tarp jų aminorūgščių. MMX sukurta panašiu principu, tik kelionė ilgesnė ir sudėtingesnė: zondas turės ne tik pasiekti Marsą, bet ir išsivaduoti iš jo traukos, kad galėtų grįžti namo.

NASA misijoje turi kelis vaidmenis. Be grunto ėmiklio, amerikiečiai pateikė spektrometrą MEGANE (japoniškai „akiniai“), kuris pagal gama spindulius ir neutronus nustatys Fobo paviršiaus cheminę sudėtį, bei ryšį per giliojo kosmoso antenų tinklą. Mainais NASA gaus apie 15 proc. parskraidinto grunto ir saugos jį Džonsono kosmoso centro laboratorijoje Hiustone. Japonų radiacijos matuoklis rinks duomenis, kurie pravers ruošiant skrydžius su žmonėmis į Marsą.

Ką MMX misija reiškia Lietuvai

Lietuva nuo 2021 m. gegužės 21 d. yra asocijuotoji ESA narė, taigi MMX iš dalies yra ir europinis projektas, prie kurio prisidedame. ESA nurodo, kad Fobo mėginius planuojama suteikti ir Europos mokslininkams: kartu su CNES, DLR ir JAXA agentūra skelbs kvietimus teikti paraiškas jiems tirti. Teoriškai su šiais mėginiais galės dirbti ir Lietuvos tyrėjai, jei jų projektai bus atrinkti.

Startą Lietuvoje patogu stebėti tiesiogiai – jis vyks pirmadienio vakarą, 22.41 val. Lietuvos laiku. Transliacija japonų ir anglų kalbomis vyks JAXA „YouTube“ kanale, naujienos skelbiamos JAXA paskyroje @JAXA_en socialiniame tinkle X. Startas gali būti atidėtas dėl orų ar techninių priežasčių – tokiu atveju naują laiką JAXA paskelbs savo kanaluose. ESA žada sėkmingą startą patvirtinti spalio 20 d.

Pats Fobas plika akimi iš Žemės nematomas – jis per mažas ir per arti Marso. Norintiems pasekti kitus dangaus reiškinius praverstų Mėnulio kalendorius ir straipsnis apie Mėnulio užtemimą. Apie kitus Marso tyrimus, kurie ruošia žmones gyventi Raudonojoje planetoje, rašėme straipsnyje apie namus Marse iš mielių ir želatinos. Daugiau keistų ir įdomių mokslo naujienų rasite rubrikoje „Įdomybės“.