ژاپن مأموریت تاریخی خود را برای نمونه‌برداری از قمر مریخ به فضا پرتاب کرد

بزرگترین چالش در کاوش قمرهای مریخ، کمبود شدید گرانش است؛ فرود بر روی آن‌ها بیشتر شبیه به پهلو گرفتن در کنار یک پر معلق در فضا است تا نشستن روی یک سیاره. امروز، آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) برای غلبه بر این محدودیت فیزیکی، فضاپیمای «کاوش قمرهای مریخ» (MMX) را با موفقیت به فضا پرتاب کرد.[1]

موشک سنگین‌بر H3 ژاپن در ساعت ۴:۴۱ بامداد روز سه‌شنبه، ۲۰ اکتبر ۲۰۲۶ به وقت محلی، از مرکز فضایی تانه‌گاشیما در جنوب غربی این کشور به آسمان تاریک پرتاب شد. هزاران نفر از علاقه‌مندان به فضا که از ساعات اولیه بامداد بیدار مانده بودند، این رویداد را به صورت زنده تماشا کردند. حدود ۷۱ دقیقه پس از پرتاب، فضاپیمای ۴۴۸۰ کیلوگرمی با موفقیت از مرحله بالایی موشک جدا شد و در مسیر مریخ قرار گرفت.[1][3]

این پرتاب آغازگر یک سفر رفت و برگشت پنج ساله به منظومه مریخی است که هدف آن تاریخ‌سازی در اکتشافات فضایی است. ماموریت MMX قصد دارد برای نخستین بار در جهان، نمونه‌هایی از خاک و سنگ قمر «فوبوس» را جمع‌آوری کرده و در سال ۲۰۳۱ به زمین بازگرداند.

معمای منشأ قمرهای مریخ

معمای علمی بزرگی که این فضاپیمای پیشرفته را به سوی سیاره سرخ می‌کشاند، منشأ پیدایش دو قمر کوچک و سیب‌زمینی‌شکل مریخ، یعنی فوبوس و دیموس است. فوبوس تنها حدود ۲۲ کیلومتر قطر دارد و دیموس با قطر ۱۲ کیلومتر حتی از آن هم کوچک‌تر است.

دانشمندان دهه‌هاست که بر سر نحوه شکل‌گیری این دو جرم آسمانی اختلاف نظر دارند. یک گروه معتقدند که آن‌ها سیارک‌هایی سرگردان بوده‌اند که در دام گرانش مریخ گرفتار شده‌اند، در حالی که گروه دیگر آن‌ها را بقایای حاصل از برخورد یک جرم غول‌پیکر با مریخ باستان می‌دانند.[3]

مدارهای دایره‌ای و هم‌راستا با استوای مریخ، نظریه برخورد بزرگ را تقویت می‌کند، اما ترکیبات سطحی آن‌ها بیشتر شبیه به سیارک‌های تاریک است. محققان پروژه معتقدند که تنها با بررسی دقیق نمونه‌های خاک فوبوس در آزمایشگاه‌های زمینی می‌توان به این بحث طولانی پایان داد.[2]

فضاپیمای MMX پس از یک سفر ۱۰ ماهه، در اوت ۲۰۲۷ به مدار مریخ خواهد رسید و سه سال را صرف نقشه‌برداری و مطالعه دقیق فوبوس خواهد کرد. در این مدت، فضاپیما باید مکان‌های مناسب و ایمن را برای فرود و نمونه‌برداری انتخاب کند.

چالش فرود در گرانش ناچیز

پیش از فرود فضاپیمای اصلی، یک سطح‌نورد ۲۵ کیلوگرمی به نام «ایدفیکس» (IDEFIX) که ساخت مشترک فرانسه و آلمان است، روی فوبوس مستقر خواهد شد. این ربات کوچک که ابعادی در حد یک دستگاه مایکروویو دارد، به مدت ۱۰۰ روز سطح قمر را کاوش کرده و ایمنی مسیر را می‌سنجد.

فرود در محیطی با گرانش تقریباً صفر نیازمند مهندسی بسیار دقیقی است تا فضاپیما پس از تماس با سطح، به فضا بازنگردد. پایه‌های فرود MMX به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ضربه را جذب کرده و فضاپیما را برای انجام عملیات نمونه‌برداری روی سطح تثبیت کنند.

پس از تثبیت، فضاپیما با استفاده از یک سیستم پنوماتیک و شلیک گاز فشرده، ذرات خاک را از عمق حدود دو سانتی‌متری سطح فوبوس به داخل محفظه خود هدایت می‌کند. هدف این است که حداقل ۱۰ گرم از مواد سطحی از دو نقطه مختلف قمر جمع‌آوری شود.[2][3]

انتخاب دو نقطه متفاوت برای نمونه‌برداری اهمیت زیادی دارد، زیرا دانشمندان حدس می‌زنند که سطح فوبوس ترکیبی از مواد بومی خود قمر و گرد و غباری است که در طول میلیاردها سال از مریخ به فضا پرتاب شده است. برآوردها نشان می‌دهد که حدود یک‌دهم درصد از این نمونه‌ها ممکن است منشأ مریخی داشته باشند.

نخستین سفر رفت و برگشت

یاسوهیرو کاواکاتسو، مدیر پروژه MMX، تأکید می‌کند که این ماموریت فراتر از یک نمونه‌برداری ساده است. او می‌گوید: «نمونه‌برداری از فوبوس برای نخستین بار در جهان انجام می‌شود، اما این بدان معناست که ماموریت ما نخستین سفر رفت و برگشت کامل به سامانه مریخی نیز محسوب می‌شود.»

این پروژه یک همکاری بین‌المللی گسترده است که آژانس‌های فضایی اروپا (ESA)، ناسا، فرانسه (CNES) و آلمان (DLR) در آن مشارکت فعال دارند. ناسا ابزاری به نام MEGANE را برای این ماموریت تامین کرده است که یک طیف‌سنج پرتو گاما و نوترون برای تحلیل ترکیبات عنصری قمرها از مدار است. این ابزار به دانشمندان اجازه می‌دهد تا پیش از فرود، نقشه دقیقی از مواد معدنی سطح فوبوس تهیه کنند.[3]

پس از اتمام عملیات در فوبوس، فضاپیما پیش از ترک منظومه مریخی، چندین بار از نزدیکی قمر دیموس عبور کرده و داده‌های ارزشمندی را از آن جمع‌آوری خواهد کرد. سپس در نوامبر ۲۰۳۰، موتورهای خود را برای سفر بازگشت به سوی زمین روشن می‌کند.

چشم‌انداز آینده اکتشافات

اگر همه مراحل طبق برنامه‌ریزی پیش برود، کپسول حاوی نمونه‌های ارزشمند مریخی در سال ۲۰۳۱ در منطقه ممنوعه وومرا در استرالیا فرود خواهد آمد. پس از بازیابی، این نمونه‌ها به ژاپن منتقل شده و برای تحلیل در اختیار دانشمندان سراسر جهان قرار خواهند گرفت.

موفقیت این ماموریت می‌تواند راه را برای سفرهای سرنشین‌دار آینده به سیاره سرخ هموار کند. داده‌های جمع‌آوری‌شده به دانشمندان کمک می‌کند تا ارزیابی کنند که آیا می‌توان از فوبوس به عنوان یک پایگاه میانی و ایستگاه تامین منابع برای فضانوردان استفاده کرد یا خیر.

تام استاتلر، اخترفیزیکدان ناسا که در این پروژه مشارکت دارد، فضای اتاق کنترل را پس از پرتاب بسیار هیجان‌انگیز توصیف کرد. او اشاره کرد که بازگرداندن این نمونه‌ها به زمین، پنجره‌ای بی‌نظیر رو به تکامل سیارات سنگی و شرایط اولیه شکل‌گیری حیات باز خواهد کرد.[2]

تاکنون فضاپیماهای متعددی به مریخ فرستاده شده‌اند و حتی مریخ‌نوردهای ناسا و چین روی سطح آن فرود آمده‌اند، اما قمرهای آن همچنان به عنوان قله‌های فتح‌نشده منظومه شمسی باقی مانده‌اند. تلاش‌های پیشین روسیه برای فرود بر فوبوس، از جمله ماموریتی در سال ۲۰۱۱، با شکست مواجه شد و فضاپیما نتوانست از مدار زمین خارج شود.

تجربه موفق ژاپن در بازگرداندن نمونه از سیارک‌ها، از جمله ماموریت‌های هایابوسا-۱ و هایابوسا-۲، امیدواری‌ها را برای موفقیت MMX به شدت افزایش داده است. این کشور اکنون فناوری و دانش لازم برای انجام مانورهای پیچیده در فواصل دوردست را در اختیار دارد.[2][3]

با آغاز این سفر پنج ساله، چشم‌انداز جدیدی در درک ما از همسایه کیهانی‌مان گشوده شده است. نمونه‌های فوبوس نه تنها داستان تولد مریخ را روایت خواهند کرد، بلکه ممکن است سرنخ‌هایی از چگونگی انتقال آب و مواد آلی در منظومه شمسی اولیه به همراه داشته باشند.[2]

در نهایت، ماموریت MMX تنها به دنبال کشف گذشته نیست، بلکه نگاهی به آینده اکتشافات فضایی دارد. اگر ژاپن بتواند این ماموریت پیچیده را با موفقیت به پایان برساند، گام بلندی در رقابت فضایی جهانی برداشته و جایگاه خود را به عنوان یکی از پیشگامان اصلی در کاوش‌های اعماق فضا تثبیت خواهد کرد.[3]