ژاپن برای آوردن نمونه از قمر مریخ فضاپیمای MMX را پرتاب می‌کند

با بودجه‌ای بالغ بر ۵۵.۳ میلیارد ین (حدود ۳۵۰ میلیون دلار) و همکاری گسترده آژانس‌های فضایی آمریکا و اروپا، ژاپن آماده می‌شود تا دستاوردی بی‌سابقه در اکتشافات فضایی ثبت کند. آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) اعلام کرده است که فضاپیمای اکتشافی قمرهای مریخ (MMX) در تاریخ ۲۰ اکتبر ۲۰۲۶ سوار بر موشک سنگین‌بر H3 از مرکز فضایی تانه‌گاشیما در جنوب غربی ژاپن به فضا پرتاب خواهد شد.[1]

این ماموریت جاه‌طلبانه که توسعه آن سال‌ها به طول انجامیده است، قصد دارد برای نخستین بار در تاریخ، فضاپیمایی را روی یکی از قمرهای مریخ فرود آورد. هدف نهایی این پروژه، جمع‌آوری دست‌کم ۱۰ گرم از خاک و سنگ‌پوشه سطح «فوبوس»، قمر بزرگ‌تر مریخ، و بازگرداندن آن به زمین در سال ۲۰۳۱ است.[2]

این فضاپیمای ۴.۵ تنی که به صفحات خورشیدی ۹ متری مجهز است، پس از یک سفر طولانی ۵۰۰ تا ۶۰۰ میلیون کیلومتری، در آگوست ۲۰۲۷ به مدار مریخ خواهد رسید. فضاپیما ابتدا در یک مدار شبه‌ماهواره‌ای قرار می‌گیرد تا حرکات فوبوس را با دقت ردیابی کند. این مدار به فضاپیما اجازه می‌دهد تا همگام با قمر حرکت کرده و رصدهای پایداری انجام دهد.[3][4]

مکانیزم فرود و چالش‌های مهندسی

فرود بر روی فوبوس چالشی مهندسی و بسیار پیچیده است، زیرا گرانش این قمر تنها حدود یک دوهزارم گرانش زمین است. فضاپیمای MMX به گونه‌ای طراحی شده است که با استفاده از سیستم‌های ناوبری خودکار و تطبیق نقشه‌های دهانه‌ها و عوارض سطحی، بدون نیاز به کنترل مستقیم از زمین، محل فرود خود را پیدا کند. تاخیر ۲۰ دقیقه‌ای در ارسال سیگنال‌ها به زمین، امکان هدایت دستی را غیرممکن می‌سازد.[2]

پیش از فرود فضاپیمای اصلی، یک سطح‌نورد ۲۵ کیلوگرمی به نام «ایدفیکس» (Idefix) که توسط آژانس‌های فضایی فرانسه (CNES) و آلمان (DLR) ساخته شده است، در اوایل سال ۲۰۲۹ روی فوبوس مستقر می‌شود. این ربات کوچک به مدت ۱۰۰ روز سطح قمر را با دقت بررسی می‌کند تا بهترین نقطه را برای نمونه‌برداری تعیین کند.[3]

فضاپیمای MMX سیزده ابزار علمی پیشرفته را با خود حمل می‌کند. از جمله این ابزارها می‌توان به دوربین‌های تلسکوپی و زاویه‌باز برای نقشه‌برداری دقیق، و طیف‌سنج پرتو گاما و نوترون ناسا به نام MEGANE اشاره کرد. این طیف‌سنج ترکیب عناصر شیمیایی سطح فوبوس را از مدار اندازه‌گیری می‌کند و به دانشمندان اجازه می‌دهد تا ساختار درونی قمر را پیش از فرود درک کنند.[3]

استخراج نمونه‌ها از سطح فوبوس

پس از تایید محل مناسب توسط کاوشگر ایدفیکس، فضاپیمای اصلی برای فرود آماده می‌شود. آژانس فضایی ژاپن قصد دارد با استفاده از یک بازوی رباتیک و سیستم‌های حفاری، نمونه‌هایی را از عمق دو سانتی‌متری سطح فوبوس استخراج کند. این روش تضمین می‌کند که مواد زیرسطحی که کمتر در معرض تابش‌های کیهانی بوده‌اند، جمع‌آوری شوند.[4]

در کنار سیستم ژاپنی، یک سیستم نمونه‌برداری گازی (P-Sampler) که توسط ناسا توسعه یافته است، در یکی از پایه‌های فرود فضاپیما تعبیه شده است. این سیستم با شلیک گاز نیتروژن پرفشار به سطح، ذرات ریز و گرد و غبار را به درون محفظه جمع‌آوری هدایت می‌کند. ترکیب این دو روش، شانس موفقیت در جمع‌آوری حداقل ۱۰ گرم نمونه هدف‌گذاری شده را به حداکثر می‌رساند.[3]

معمای پیدایش قمرهای مریخ

دانشمندان امیدوارند این نمونه‌ها به معمای دیرینه منشا قمرهای مریخ پاسخ دهند. فوبوس با قطری حدود ۲۷ کیلومتر و دیموس با قطری حدود ۱۲ کیلومتر، ظاهری نامنظم و سیب‌زمینی‌شکل دارند. دو نظریه اصلی درباره پیدایش آن‌ها وجود دارد: نظریه «سیارک‌های به دام افتاده» و نظریه «برخورد عظیم».[2]

نظریه اول پیشنهاد می‌کند که این قمرها سیارک‌هایی از بخش‌های بیرونی منظومه شمسی بوده‌اند که در دام گرانش مریخ گرفتار شده‌اند. نظریه دوم استدلال می‌کند که میلیاردها سال پیش، برخورد یک جرم آسمانی غول‌پیکر با مریخ جوان، باعث پرتاب شدن حجم عظیمی از سنگ و خاک به مدار شده و این قمرها از به هم پیوستن آن بقایا شکل گرفته‌اند.[2][4]

کیوشی کوراموتو، محقق ارشد پروژه MMX، معتقد است که این ماموریت به دهه‌ها گمانه‌زنی پایان خواهد داد. او می‌گوید: «ما تقریباً با اطمینان می‌توانیم با تجزیه و تحلیل نمونه‌های خاک فوبوس به یک نتیجه قطعی درباره منشا آن برسیم.»

اگر نظریه برخورد عظیم درست باشد، نمونه‌های فوبوس حاوی درصدی از مواد باستانی خود سیاره مریخ خواهند بود که می‌تواند تاریخچه زمین‌شناسی این سیاره را روشن کند. دانشمندان انتظار دارند که مواد مریخی حدود ۰.۱ درصد از کل نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از فوبوس را تشکیل دهند، که این خود گنجینه‌ای از اطلاعات درباره گذشته سیاره سرخ است.[2]

جستجوی حیات و آب در منظومه شمسی

پاتریک میشل، اخترفیزیکدان فرانسوی که در پروژه ایدفیکس همکاری دارد، درباره اهمیت این داده‌ها توضیح می‌دهد. او می‌گوید: «MMX مکانیسم‌های انتقالی را که آب، مواد فرار و ترکیبات آلی را از منظومه شمسی بیرونی به منطقه سیارات سنگی داخلی آوردند، روشن خواهد کرد.»[2]

این فرآیندها ممکن است نقش کلیدی در ایجاد شرایط مناسب برای پیدایش حیات در سیاراتی مانند زمین و مریخ اولیه ایفا کرده باشند. پس از اتمام عملیات روی فوبوس، فضاپیما در سال ۲۰۳۰ از قمر کوچک‌تر یعنی «دیموس» نیز از فاصله نزدیک بازدید و تصویربرداری خواهد کرد.[2][3]

گامی به سوی سفرهای سرنشین‌دار

سپس ماژول بازگشت، مسیر خود را به سوی زمین در پیش می‌گیرد و کپسول حاوی نمونه‌های ارزشمند فوبوس در سال ۲۰۳۱ در منطقه‌ای در استرالیا فرود خواهد آمد. علاوه بر اهداف علمی، این ماموریت فناوری‌های حیاتی برای اکتشافات آینده را آزمایش می‌کند.[3][4]

موفقیت MMX می‌تواند فوبوس را به عنوان یک ایستگاه میانی، رله ارتباطی و پایگاه داده برای فضانوردانی که در دهه‌های آینده عازم مریخ می‌شوند، تثبیت کند. آژانس فضایی اروپا (ESA) نیز با تامین تجهیزات ارتباطی اعماق فضا در این بخش از ماموریت نقش کلیدی ایفا می‌کند.[4]

یاسوهیرو کاواکاتسو، مدیر پروژه MMX، تاکید می‌کند که نمونه‌های فوبوس داده‌های مفیدی را برای استفاده از این قمر به عنوان پایگاهی برای ماموریت‌های انسانی آینده فراهم می‌کند. او می‌گوید: «با وجود اهمیت بالقوه، قمرهای مریخ هرگز به طور کامل بررسی نشده‌اند و به عنوان مهم‌ترین کوه‌های صعود نشده در منظومه شمسی شناخته می‌شوند.»[2]

در حالی که ناسا و چین نیز برنامه‌هایی برای آوردن نمونه از خود سیاره مریخ در دهه ۲۰۳۰ دارند، ماموریت MMX ژاپن با تمرکز بر قمرهای این سیاره، قطعه‌ای گم‌شده از پازل تکامل منظومه شمسی را تکمیل می‌کند. این ماموریت نشان‌دهنده گامی بزرگ در همکاری‌های بین‌المللی فضایی و تلاش بشر برای درک جایگاه خود در کیهان است.[2]